Влияние влажности на рост и развитие культурных растений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Мордовский государственный педагогический институт имени М.Е. Евсевьева»

Факультет естественно-технологический

Кафедра биологии, географии и методики обучения

Реферат

на тему: Влияние влажности на рост и развитие культурных растений

Выполнил(а): Комова Г. Н.,

студентка естественно-технологического факультета

3 курса очной формы обучения

Проверил(а): Лабутина М. В., кандидат биологических наук, доцент кафедры биологии

Саранск 2013

Содержание

Введение

1. Влияние абиотических факторов на развитие и рост растений

2. Вода в жизни растений

3. Значение воды, света, температуры на прорастания и рост семян

Заключение

Список используемой литературы

Введение

Представим, что на свете не осталось ни одного растения. Что же тогда случится? То, что некрасиво будет, -- это полбеды. А вот то, что без растений мы не сможем жить -- это, действительно, очень плохо. Ведь у растений есть один очень важный секрет!

В листьях растений происходят удивительные превращения. Вода, солнечный свет и углекислый газ -- тот, который мы выдыхаем, превращаются в кислород и органические вещества. Кислород необходим нам и всем живым существам для дыхания, а органические вещества -- для питания. Так что можно сказать, что в растениях находится настоящая химическая лаборатория по производству жизненно необходимых веществ.

Растения используются человеком не только как источник питания, но и как сырье для разных отраслей промышленности: пищевой, текстильной, бумажной, химической и другой. Так как значение растений очень важно для жизнедеятельности человека, поэтому очень важно, чтобы урожай культурных растений были стабильно высокими. Актуальную проблему исследования, факторы влияющие на рост и развитие растений, а, следовательно, и на увеличение урожая. [1]

В своей гипотезе, предполагаем, что растениям для роста и развития необходимы вода, воздух, оптимальная температура, питательные вещества, свет.

1. Влияние абиотических факторов на развитие и рост растений

Влияние света на рост растений. Влияние света на растения просто огромно. Без солнечного света невозможна жизнь ни одного растения, он необходим им для нормального развития. Так под влияние света на растения, в листья растения происходят различные химические реакции под названием фотосинтез во время которого растение потребляет из воздуха углекислый газ и воду, а возвращает кислород. Благодаря углекислому газу в растении образуются новые ткани. Без фотосинтеза рост растений не возможен. Кроме того свет нужен для того, что бы у растения была энергия.

Некоторые растения очень быстро приспосабливаются к недостатку света. Но, тем не менее, проявляются симптомы, говорящие о том, что растению недостаточно света. Когда растению не хватает света, рост растения замедляется. А листья вытягиваются вверх и черенки удлиняются. Увеличивается расстояние между побегами и листьями, стебель становится тоньше. растение абиотический вода

Если появляются новые листочки, они намного меньше, чем должны были бы быть. А нижние листья желтеют и отмирают. Но самое неприятное, растение будет мало цвести, а цветочки будут бледнее, а бутоны будут плохо развиваться и опадать. [2]

Влияние тепла. Тепло наряду со светом представляет основной фактор жизни растений и необходимое условие для биологических, химических и физических процессов в почве. По требовательности к теплу среди культур выделяют следующие группы.

Морозостойкие и зимостойкие. Рост у этих растений начинается при температуре 1 градус, они переносят заморозки до -10 градусов. Оптимальная температура для роста и развития -- 15--20 градусов тепла.

Холодостойкие. Семена этих культур прорастают при 2--5 градусов тепла. Температура выше 25 градусов угнетает растения.

Теплолюбивые. Семена этих культур прорастают при 12--15 градусов. Температуры ниже 15 градусов и выше 30 градусов угнетают растения. При 0 градусов они погибают.

Жаростойкие выдерживают температуры выше 40 градусов.

Недостаток тепла задерживает рост растений. Низкие температуры могут вызвать не только повреждение их наземной части, но и подмерзание корней. Особенно сильно при этом страдают молодые растения, они развиваются слабыми и нередко погибают. При температурах выше оптимальных возможна гниль верхушки.

Потребность в тепле может изменяться даже в течение суток. Так, ночью растения не расходуют энергию на фотосинтез, следовательно, потребность в тепле низкая. Кроме того, снижается расход питательных элементов на дыхание. Следовательно, ночью благоприятная температура воздуха для растений должна быть на 5--7 С ниже, чем днем. [3]

Влияние воды. Вода -- необходимое условие для роста и развития любой флоры. Растения содержат 70--95 % воды, которая необходима для поддержания клеток в состоянии наполнения. При недостатке воды клетки растения ослабляются, и растения увядают. С помощью воды передвигаются питательные элементы, благодаря ее испарению происходит регулирование температуры растений.

Вода поступает в почву с осадками из воздуха, с грунтовыми водами и при поливе. Однако излишняя влага вытесняет из почвы воздух и отрицательно влияет на рост и развитие культур. На почвах переувлажненных или с близким стоянием грунтовых вод растения плохо развиваются.

Способность различных видов почв впитывать и сохранять влагу неодинакова. Лучше всего набирают воду песчаные почвы, так как в них самое большое пространство между частицами, но вследствие этого и удерживать ее они не способны. Глинистые почвы из-за своей плотной структуры и незначительных пространств между твердыми частицами впитывают влагу много хуже и медленно избавляются от ее избытка. Идеальным вариантом являются гумусные почвы, которые хорошо впитывают влагу и, удерживая ее внутри, и доставляют к корням растений.

Кроме того, почвенная влага является регулятором температуры и поддерживает ее баланс. Чем больше увлажнена почва, тем медленнее она нагревается и медленнее охлаждается. [5]

Влияние воздуха. Почти всем растениям для жизнедеятельности необходим воздух. Из воздуха они потребляют кислород и углерод. Интенсивность дыхания растений в разные периоды развития неодинакова. Особенно энергично дышат прорастающие семена. Отметим, что дышат все органы растения, в том числе и корни. Листья и стебли в кислороде недостатка не испытывают, но корни, особенно на плотных почвах, часто подвержены кислородному голоданию. Следовательно, почву необходимо поддерживать в рыхлом состоянии. При неблагоприятных для дыхания условиях наступает кислородное голодание, иногда приводящее к ослаблению, заболеванию и гибели растений. Подобные неприятности возможны при длительном затоплении участков водой, образовании ледяной корки и т. п. Значит, должно быть, постоянное обеспечение доступа воздуха в почву и поддержание достаточного содержания в ней углерода. Для этого почву постоянно рыхлят и вносят большие дозы органических удобрений.

2. Вода в жизни растений

Вода является существенным фактором, определяющим жизнедеятельность растений. Воду, поступающую в растительный организм, К. А. Тимирязев подразделял на организованную (которая связывается организмом) и расхожую (испаряемую листовой поверхностью). Из 1000 г воды, поглощенной растением, около 990 г испаряется, а 10 г задерживается в растении. Тело растений на 50-98% состоит из воды. Все физиологические процессы протекают при участии воды, поэтому она является одним из наиболее существенных экологических факторов, влияющих на рост и развитие растительного организма, на распространение растений на земле. Воду растения получают из почвы и из воздуха. Но количество воды в различных участках суши не одинаково (болота и пустыни). В связи с этим у растений можно видеть различные приспособления. [6]

Сухопутные растения в большинстве случаев получают воду из почвы. Этому способствует хорошо развитая корневая система. Углубляясь в почву до водоносного горизонта, корни могут достигать значительной длины. В песчаных пустынях, большое значение имеет вода, выпадающая в виде росы, и у растений можно наблюдать развитие тонких корней в поверхностном слое песка.

Некоторые растения очень сухих мест приспособились удерживать влагу в своем организме в сочных стеблях (кактусы, некоторые молочаи) или листьях (алоэ, агавы, очитки, молодила и др.). Внешний вид этих растений очень своеобразен.

Атмосферные осадки могут играть и положительную и отрицательную роль. Снежный покров предохраняет зимующие растения от вымерзания. В высокогорных районах и на Крайнем Севере, где снег лежит большую часть года, растения приспособились к короткому периоду вегетации.

Механическое воздействие на растения оказывают снег и град, вызывая порой значительные повреждения растений. Большое значение для растений имеет распределение осадков в течение вегетационного периода. В районах с засушливым летом и влажной весной развились растения, успевающие завершить свой цикл развития до наступления засушливого периода. В засушливое время года они прячутся под землей в виде луковиц или корневищ (эфемероиды) или сохраняются в виде семян (эфемеры).

Для получения хорошего урожая для хлебных злаков имеют большое значение майские и июньские дожди.

Условия водоснабжения оказывают влияние на внешний облик и внутреннее строение растений. По внешнему виду нетрудно определить, в каких условиях увлажнения росло растение.

По отношению к влаге различают три основные экологические группы растений: гигрофиты, мезофиты и ксерофиты.

Гигрофиты - растения обильно увлажненных мест обитания с высокой влажностью атмосферы. У этих растений кутикула тонкая, сильно развиты внутренние полости в листьях и стеблях, листовые пластинки тонкие, на листьях имеются особые железки - гидатоды (водяные устьица), через которые выделяется вода. Это растения: недотрога, болотный подмаренник, цирцея.

Мезофиты - растения местообитаний со средним увлажнением. Это большинство луговых и лесных растений.

Ксерофиты - растения местообитаний с недостаточным увлажнением. Эти растения имеют разнообразные приспособления, повышающие их засухоустойчивость. Они способны резко сокращать транспирацию в сухой период, имеют приспособления, усиливающие добывание воды при ее недостатке в почве, а также приспособления, позволяющие создавать запасы воды на время длительного перерыва в водоснабжении. Сокращение транспирации достигается разными способами: сокращением поверхности листьев, развитием слоя кутикулы или воскового налета, густым опушением листьев, углублением устьиц в мезофилл, плотным соединением клеток паренхимной ткани листа. С добыванием воды из почвы связано мощное развитие корневой системы вглубь (у верблюжьей колючки корень достигает 18-20 м глубины) и горизонтально поверхности. Запас воды содержится в водозапасающей ткани листа (у алоэ, очитков, агав) или стебля (у кактусов). По разным способам приспособления растений к недостатку влаги различают склерофиты и суккуленты. У склерофитов жесткие листья и стебли, часто все растение сильно опушено или покрыто толстым слоем кутикулы.

Суккуленты - сочные мясистые растения. [6]

Еще одна группа ксерофитов получила распространение в засушливых районах нашей планеты. Это эфемеры и эфемероиды. Растение может испытывать недостаток влаги не только в тех случаях, когда ее мало в почве. Сильная кислотность почвы и высокая концентрация легкорастворимых солей в почве могут ограничивать всасывающую силу корней при достаточном содержании воды. Такое состояние почвы в отличие от физической сухости называют физиологической сухостью.

Особую экологическую группу образуют водные растения - гидрофиты. Среди них различают растения, погруженные в воду не полностью (наполовину или на одну треть) - тростник, камыш, стрелолист, некоторые осоки и др., и растения, погруженные в воду полностью (над водой у них возвышаются только соцветия или листья находятся на поверхности воды) - рдест, кувшинка, кубышка, кабомба. Среди этой группы растений можно найти яркие примеры влияния водного образа жизни на их внешний вид. Так, у стрелолиста и кабомбы листья, погруженные в воду, резко отличаются от листьев, плавающих над водой (рис.1). У погруженных в воду растений имеются характерные особенности: очень тонкие листовые пластинки, состоящие всего из 2-3 слоев клеток, иногда сильно рассеченные; стебель травянистый с воздухоносными полостями, проводящие сосуды занимают центральное положение в стебле; механические ткани отсутствуют. Это позволяет растению свободно изгибаться в толще воды. Клетки имеют низкое осмотическое давление. Обитающие на заболоченных почвах или по берегам рек растения имеют иные приспособления к условиям обитания: листья крупные, нежные, но более толстые и устьица расположены на обеих сторонах листа; корневая система проникает в грунт неглубоко; стебли с крупными воздухоносными полостями, проводящими сосудами и слаборазвитой механической тканью. [3]

3.Значение воды, света, температуры на прорастания и рост семян

Опыт № 1: чтобы доказать необходимость воды и воздуха в прорастании семян, был поставлен следующий опыт. Берем 3 емкости, на дно каждой кладем семена гороха по 10--15 штук. Емкость № 1 оставляем сухой; емкость № 2 заполняем водой до краев (т. е. без доступа воздуха); в емкость № 3 -- наливаем воды столько, чтобы она смачивала семена, но не покрывала их полностью.

Через 3 дня смотрим результат:

Емкость № 1 -- осталось без изменения;

Емкость № 2 -- семена набухли, но не проросли;

Емкость № 3 -- семена дали ростки

Результат первого опыта доказывает, что для прорастания семян необходимы воздух и вода.

Опыт № 2: помимо влаги и воздуха на рост растений влияют температурные условия. В этом тоже легко убедится. Чтобы доказать необходимость температурных условий в прорастании семян, был поставлен следующий опыт. Берем 2 стакана, сажаем в них по 1 проросшему семени гороха, поливаем водой.

Стакан № 1 оставляем в комнате (t=23--25)

Стакан № 2 ставим в холодильник (t=4--6)

Через 5--6 дней смотрим результат:

Стакан № 1 -- горох пророс и выпустил несколько дополнительных листьев. Стакан № 2 -- остался без изменений. Следовательно, для роста растений необходима определенная температура. Семена одних растений при прорастании требуют много тепла (огурцы, кукуруза), другие мало (пшеница, рожь). С этими особенностями семян связаны разные сроки посевов (пшеницу и рожь сеют ранней весной; кукурузу и огурцы -- поздней весной, когда почва уже прогрелась). [4]

Заключение

Подводя итоги проделанной работы, можно сказать, что :

для прорастания семян необходимы воздух и вода;

для роста растений необходима определенная температура;

для наилучшего роста и развития растений необходима совокупность внешних факторов (света, тепла, влаги, кислорода воздуха, минеральных солей), влияние магнитного поля не отмечено.

Вода играет важную роль в жизнедеятельности организма благодаря своим уникальным свойствам. Влияние влажности воздуха и влажности почвы. При культуре растений во влажной атмосфере листья обладают большей поверхностью и стебли отличаются большей сочностью и более сильным ростом, чем у растений, развивающихся в более сухом воздухе. Это явление объясняется сравнительно слабым испарением у первых растений и, следовательно, большим тургором растущих клеток. Оптимальная влажность почвы (около 60% полной влагоемкости почвы) также усиливает рост растений. В природных условиях наиболее сильный рост растений наблюдается во влажном теплом климате, с большим количеством атмосферных осадков. Расход воды растениями в различные периоды развития неодинаков: те периоды, в которые культурные растения особенно нуждаются в притоке воды, называются критическими. Например, для хлебных злаков таким периодом является формирование генеративных органов (у пшеницы с момента выхода в трубку до окончания колошения). [6]

Список используемой литературы

1. Заяц, Р. Г. Биология / Р. Г. Заяц, И. В. Рачковская, В. М.

Стамбровская: 2-е изд., стреотип. - МН. : Высшая школа, 2000. - 76 с.

2. Якушкина, Н. И Физиология растений / Н. И. Якушкина. - М. : Владос, 2004. - 4 с.

3. Введенский, Н. А. Биология: весь курс / Н. А. Введенский, И. М, Владимирова, Б. Ф. Данилов, Г. И. Локшин. - М. : Эксмо, 2011. - 244с.

4. Воронцова, В. С. Удивительные растения / А. Н. Лоренс. - М. : Изобразительное искусство, 1989. - 64 с.

5. Лабутина М.В.Физиология растений; учебное пособие / Т. А. Маскаева ., Е. А. Куплинова., Мордв .гос. пед ин-т - Саранск, 2008 - 24 с.

6. Куниченко, Н. А. Учебное пособие: Физиология растений / - М., 2010 - 85 с.

Размещено на Allbest.ru