20 факторов, влияющих на рост растений

Характеристики растений и их адаптация контролируются или находятся под влиянием факторов, связанных с ростом растений . Генетика и окружающая среда являются двумя основными факторами, определяющими рост и развитие растений.

Поскольку ген — фундаментальная единица экспрессии растений — находится внутри клетки, генетический фактор также называют внутренним фактором. Все биотические и абиотические факторы, кроме генетического фактора, называются фактором окружающей среды, который является внешним фактором.

Между двумя факторами роста растений существуют различные взаимодействия. Характер растения определяется его генетическим составом, но то, насколько он проявляется, зависит от окружающей среды.

9 факторов окружающей среды, влияющих на рост растений

Элементы окружающей среды, влияющие на рост растений, включают:

• Температура
• Подача влаги
• Энергия излучения
• Состав атмосферы
• Структура почвы и состав почвенного воздуха
• Реакция почвы
• Биотические факторы
• Поставка питательных элементов
• Отсутствие веществ, ингибирующих рост

1. Температуры

Сообщается, что предел выживания живых существ обычно составляет от -35 ° C до 75 ° C. Температура является мерой интенсивности тепла. Большинство сельскохозяйственных культур могут расти при температуре от 15 до 40 градусов по Цельсию. Рост быстро снижается при температурах, которые намного ниже или выше этих ограничений.

Поскольку они варьируются в зависимости от видов и вариаций, продолжительности воздействия, возраста растения, стадии развития и т. д., идеальные температуры для роста растений являются динамическими. Температура оказывает влияние на основные метаболические процессы растений, такие как фотосинтез, дыхание, эвапотранспирация и др.

В дополнение к этому температура влияет на то, насколько хорошо поглощаются питательные вещества и вода, а также на то, как микробная активность влияет на рост растений.

2. Подача влаги

Поскольку рост ограничен как при чрезвычайно низком, так и при чрезвычайно высоком режиме влажности почвы, рост различных растений зависит от количества присутствующей воды. Вода необходима растениям для производства углеводов, поддержания гидратации протоплазмы и транспортировки питательных веществ и минеральных элементов.

Внутренний стресс от влажности снижает деление клеток и удлинение клеток, что, в свою очередь, замедляет рост. Кроме того, водный стресс оказывает влияние на различные физиологические процессы в растениях.

Влажность почвы оказывает значительное влияние на то, насколько хорошо питательные вещества усваиваются растениями. Поскольку каждый из трех основных процессов поглощения питательных веществ — диффузия, массовый поток, захват корней и контактный обмен — нарушается из-за режима низкой влажности в корневой зоне, растениям доступно меньше питательных веществ.

Вообще говоря, поглощение азота увеличивается при высоком режиме влажности почвы. Режим влажности почвы оказывает косвенное влияние на почвенные микроорганизмы и различные почвенные патогены, вызывающие различные заболевания, что, в свою очередь, косвенно влияет на рост растений.

3. Лучистая энергия

На рост и развитие растений большое влияние оказывает лучистая энергия. Он состоит из трех элементов: качество света, интенсивность и продолжительность. Все эти составляющие лучистой энергии оказывают большое влияние на различные физиологические процессы в растениях и, следовательно, на рост растений.

Однако, по сравнению с дневным светом, интенсивность света имеет решающее значение для здорового роста растений. На рост урожая могут существенно повлиять изменения интенсивности света, вызванные затенением. Интенсивность света существенно влияет на поглощение фосфатов и калия. Кроме того, было показано, что по мере увеличения интенсивности света поглощение корнями кислорода увеличивалось.

С точки зрения большинства полевых культур качество и интенсивность света могут иметь второстепенное значение, но решающее значение имеет продолжительность светового цикла. Фотопериодизм описывает поведение растения в течение дня.

Растения подразделяются на короткодневные (те, которые цветут только тогда, когда световой период такой же короткий или короче, чем некоторый критический период, например, в случае табака), длиннодневные (те, которые цветут только тогда, когда количество времени, в течение которого они подвергаются воздействию свет так же продолжительен или длиннее некоторого критического периода, как в случае с зернами), и индетерминантные (те, которые цветут и завершают свой репродуктивный цикл в широком диапазоне времени).

4. Состав атмосферы

Углерод является наиболее распространенным элементом в растениях и других живых существах, поэтому он необходим для роста растений. Атмосферный газ CO2 является основным источником углерода для растений. Он проникает в его листья и химически связывается с органическими молекулами в результате фотосинтетического действия.

Как правило, концентрация CO2 в атмосфере составляет всего 300 частей на миллион или 0.03 процента по объему. В качестве побочного продукта дыхания как растений, так и животных углекислый газ постоянно выбрасывается обратно в атмосферу.

Существенным источником газообразного CO2 является микробное разложение органических отходов. Согласно сообщениям, по мере повышения концентрации CO2 в атмосфере фотосинтез становится более чувствительным к температуре.

5. Структура почвы и состав почвенного воздуха.

Структура почвы оказывает значительное влияние на рост растений, особенно на рост корней и верхушек. На объемную плотность почвы также влияет ее структура. В целом почва уплотняется, структура почвы менее выражена, порового пространства меньше, что ограничивает развитие растений, тем больше насыпная плотность.

Высокая насыпная плотность обеспечивает повышенную механическую устойчивость к проникновению корней и подавляет развитие проростков. Кроме того, объемная плотность оказывает значительное влияние на дыхание корней и скорость диффузии кислорода в поры почвы, оба из которых оказывают значительное влияние на рост растений. На поглощающей поверхности корня снабжение кислородом имеет решающее значение.

Следовательно, для поддержания достаточного парциального давления на поверхности корней жизненно важно учитывать как общее содержание кислорода в почвенном воздухе, так и скорость, с которой кислород диффундирует через почву.

Таким образом, можно констатировать, что надлежащее снабжение корней кислородом, которое может повлиять на рост растений, является ограничивающим фактором для получения максимальных урожаев большинства сельскохозяйственных культур (кроме риса).

6. Реакция почвы

Реакция почвы влияет на питание и рост растений, воздействуя на различные физико-химические, химические и биологические аспекты почвы. Фосфор недоступен в кислых почвах, богатых Fe и Al. С другой стороны, почвы с высокими значениями pH и большим содержанием органического вещества имеют более низкую доступность Mn.

Снижение рН почвы вызывает снижение доступности Мо. Широко известно, что растения становятся токсичными в кислых почвах, где концентрации Mn и Al настолько высоки. Превращению водорастворимого фосфора в менее растворимые формы будет способствовать высокий рН почвы (рН > 8.0), что приведет к меньшей доступности для растений.

На некоторые болезни, передающиеся через почву, помимо факторов питания влияет реактивность почвы. Почвенные условия от нейтрального до щелочного благоприятствуют развитию таких заболеваний, как парша картофеля и корневая гниль табака, а снижение рН почвы (кислая реакция почвы) может предотвратить эти заболевания.

7. Биотические факторы

Несколько биотических факторов влияют на питание и рост растений, а также на возможность снижения урожайности. Более интенсивному вегетативному росту и улучшению условий окружающей среды могут способствовать более тяжелые удобрения для борьбы с некоторыми болезнетворными патогенами. Увеличение заболеваемости также может быть вызвано дисбалансом азота в почвах.

Иногда определенные жуки могут потребовать дополнительного удобрения. Когда вирусы и нематоды повреждают корни некоторых культур, поглощается меньше воды и питательных веществ, что замедляет рост растений.

Сорняки — еще один важный элемент, который значительно замедляет рост растений, потому что они конкурируют с растениями за влагу, питательные вещества, солнечный свет и другие биохимические компоненты, известные как аллелопатия. Хорошо известно, что сорняки создают и выделяют токсичные соединения в окружающую среду вокруг своих корней.

8. Предоставление питательных компонентов

Элементы питания — азот, фосфор, калий, кальций, магний, сера, бор, медь, цинк, железо, марганец, молибден и др. — составляют около 5—10% сухой массы растений. Эти необходимые питательные вещества и другие вещества, необходимые для роста растений, в основном содержатся в почве.

9. Отсутствие соединений, ингибирующих рост

Токсичные вещества, такие как повышенные концентрации элементов питания (Fe, Al, Mn) и специфических органических кислот (молочной, масляной, пропионовой и др.), могут ограничивать или тормозить рост и развитие растений.

Кроме того, вредные соединения попадают в почву с отходами шахт и металлургических производств, канализационными системами, пестицидами, животноводческими и птицеводческими хозяйствами, мусороуборочными предприятиями, бумажными фабриками и т. д., что в конечном итоге влияет на развитие и питание растений.

3 абиотических фактора, влияющих на рост растений

Топография, почва и климатические условия являются примерами абиотических элементов, влияющих на рост и развитие растений. Степень проявления генетического фактора в растении определяется этими неживыми элементами окружающей среды, а также биотическими факторами.

• Топография
• Почва
• Климат

1. Топография

Неживой или абиотический компонент, топография описывает «рельеф земли». Он содержит физические характеристики земли, такие как высота, уклон и рельеф (равнинный, холмистый, холмистый и т. д.), а также горные хребты и водоемы.

Влияя на дифференциальное воздействие солнечной энергии, скорость ветра и тип почвы, крутизна склона влияет на развитие растений. Воздействие температуры является основным механизмом, с помощью которого высота или возвышение суши над уровнем поверхности моря влияет на рост и развитие растений.

Связь этого абиотического фактора с температурой аналогична разделению экватора и полярных регионов. В сухом воздухе каждые 100 метров высоты приводят к падению температуры на 10 градусов.

2. Почва

Почва – это самая верхняя часть земной поверхности, на которой могут расти растения. Почва, подвергшаяся эрозии, минеральные питательные вещества, разлагающиеся растительные и животные вещества, вода и воздух составляют почву. Тема почвенно-климатических приспособлений или потребностей сельскохозяйственных культур охватывает этот абиотический компонент, который также имеет решающее значение в растениеводстве.

Большинство растений являются наземными в том смысле, что их корни, через которые они поглощают воду и питательные вещества, прикрепляют их к земле. Однако эпифиты и плавающие гидрофиты могут выжить без почвы.

В зависимости от естественной адаптации изменение физических, химических и биологических характеристик почвы по-разному влияет на рост и развитие растений.

Физические и химические свойства почвы оказывают прямое влияние на рост растений и сельскохозяйственную продукцию.

Дождевые черви, насекомые, нематоды и микроорганизмы, такие как бактерии, грибы, актиномицеты, водоросли и простейшие, входят в число биологических компонентов живых существ в почве.

Эти организмы помогают улучшить аэрацию почвы, обработку почвы (разбивание и измельчение комков почвы), доступность питательных веществ, водопроницаемость и структуру почвы.

Термин «эдафические факторы растительной среды» относится к физическим и химическим характеристикам почвы.

Объемная плотность, структура почвы и текстура почвы являются примерами физических характеристик почвы, которые влияют на то, сколько воды почва может удерживать и поставлять, в то время как pH и емкость катионного обмена (CEC) почвы являются примерами химических свойств, которые влияет на то, сколько питательных веществ может дать почва.

Теперь понятно, что этот абиотический компонент — почва — не является фундаментальным для роста растений. Вместо этого питательные вещества в почве заставляют растения расти и дают им возможность завершить свой жизненный цикл.

3. Климат

К климатическим факторам, влияющим на рост растений, относятся:

• Влажность
• проветривание
• Лайт
• Температура
• Влажность

В природе эти элементы взаимодействуют друг с другом и оказывают влияние друг на друга. Наиболее важной переменной в этом взаимодействии в контролируемой среде, такой как питомник или посевная грядка в открытом грунте, является температура.

Растение обладает врожденной способностью регулировать уровень своей активности в ответ на факторы окружающей среды, например, на определенные температуры и уровни влажности. Когда условия слишком жаркие, слишком холодные, слишком сухие или слишком влажные, рост растения остановится, и если ситуация сохранится, растение может погибнуть.

Поэтому на способность растения развиваться и здоровье растения в целом сильно влияют факторы внешней среды. Здоровое растение может размножаться и расти, если эти условия хорошо контролируются.

1. Влажность

Процент водяного пара в воздухе при определенной температуре известен как влажность, также известная как относительная влажность. Это указывает на то, что при относительной влажности 20 % взвешенные молекулы воды будут составлять 20 % любого заданного объема воздуха.

Влажность особенно важна для продолжения метаболических процессов растения с надлежащей скоростью. Для семян и черенков идеальная относительная влажность для размножения составляет от 80% до 95%; для методов окулировки, прививки и семенного ложа он составляет около 60% на открытом воздухе.

Более высокая относительная влажность ускоряет прорастание семян и черенков. В жаркие летние дни уровень влажности часто падает ниже 55% в теплых и сухих местах, что делает окулировку и прививку более чувствительной и требует тщательного наблюдения.

2. проветривание

Только в сбалансированной среде с адекватным уровнем кислорода (O2) и углекислого газа (CO2) растения могут расти и процветать. Как O2, так и CO2 используются в процессах дыхания и фотосинтеза для поддержания роста и развития растений.

Движения окружающего воздуха достаточно для аэрации растений, когда они находятся на открытом воздухе, например, на грядках или под затеняющей тканью. Вентиляция становится решающей в некоторых типах конструкций, включая туннели. Туннельная вентиляция удаляет теплый воздух, содержащий CO2, производимый растениями, поддерживая баланс окружающей среды.

3. Лайт

Для роста всем зеленым растениям необходим свет. Большинству видов растений нравится расти под прямыми солнечными лучами, однако некоторые виды предпочитают расти в тени, где они получают непрямой солнечный свет.

Свет необходим для фотосинтеза, и длина волны света определяет его качество, что также влияет на прорастание и цветение.

Растения, выращенные в защищенных условиях, таких как теплицы и затененные дома, нуждаются в достаточном количестве света для процесса фотосинтеза. Растение проявляет признаки задержки роста, если оно не получает достаточного количества света, что может быть вызвано затенением или скученностью.

Красный свет с длиной волны 660 нанометров (нм) используется в камерах для стимуляции прорастания некоторых видов семян в рассаде.

Люминесцентные лампы дают синий свет, необходимый для фотосинтеза после прорастания, в то время как лампы накаливания часто используются в качестве искусственного источника красного света по той же причине. Использование этих огней обширно, и они остаются включенными до тех пор, пока это возможно. Нет ничего необычного в том, что свет горит семь дней в неделю, 24 часа в сутки.

Поскольку свет не может проникнуть глубоко в почву, глубина посева светочувствительных семян также влияет на продолжительность прорастания семян. Поэтому семена, чувствительные к свету, следует сажать мельче, чем семена, не чувствительные к свету.

Отсутствие или недостаток света приводит к получению слабых, некачественных саженцев. Эти проростки демонстрируют чрезмерное удлинение или этиоляцию.

4. Температура

Растения могут получить тепловое повреждение, если тепло и свет, которые повышают температуру, не регулируются должным образом. 29°C — оптимальная температура для размножения, и за ней необходимо регулярно следить.

Температура в камерах распространения часто поддерживается на этом оптимальном уровне с помощью систем нагрева и охлаждения. Смачивая подносы и увлажняя пол, тепло также используется для повышения влажности в камерах.

Поскольку изменение климата оказывает значительное влияние на температуру, этот фактор имеет первостепенное значение для роста растений.

5. Влажность

Чтобы семена проросли, а растения росли здоровыми, необходима влага.

Корни растения могут задохнуться от слишком большого количества воды, что может привести к таким заболеваниям, как корневая гниль, выпревание и гниение воротника. Все растения страдают от засухи, это другая крайность, хотя черенки и молодые саженцы более уязвимы.

Чтобы прорастание семян привело к сильным, здоровым сеянцам, а сеянцы превратились в сильные, здоровые растения, необходимо равномерное и постоянное водоснабжение.

Качество среды для выращивания определяет тип и количество воды, которую растение сможет поглощать при всех методах размножения. Хорошая среда имеет низкий уровень засоления, достаточную водоудерживающую способность (50–60%), способность сделать воду свободно доступной для растений и способность обеспечивать боковую циркуляцию воды.

Семена и более поздняя стадия рассады должны храниться в среде, увлажненной до полевой емкости, что представляет собой наибольшее количество воды, которое может удержать конкретная почва, чтобы семена проросли.

2 внутренних фактора, влияющих на рост растений

• Питание
• Регуляторы роста

1. питание

Растения нуждаются в питании как сырье для роста и развития. Растения получают энергию из питательных веществ, что имеет решающее значение для дифференцировки после эмбрионального роста. Отношение азота к углеводам определяет тип роста растений.

Когда они присутствуют в высоких концентрациях, соотношение углеводов и азота приводит к утолщению стенок. В этом случае образуется меньше протоплазмы. Когда соотношение углеводов и азота низкое, образуется тонкая мягкая стенка. Это приводит к образованию дополнительной протоплазмы.

2. Регуляторы роста

Растительные гормоны, известные как регуляторы роста, отвечают за рост и развитие растения. Регуляторы роста производятся живой протоплазмой и имеют решающее значение для роста и развития каждого растения. Несколько фитогормонов и несколько синтетических соединений являются регуляторами роста.

• Ауксины
• гиббереллины
• цитокинины
• этилены
• Абсцизовая кислота (ABA)

А. Ауксины

Во время роста и развития растения ауксины стимулируют удлинение стебля. Ауксины стимулируют развитие верхушечных почек и подавляют рост боковых почек. Апикальное доминирование - это термин для обозначения обстоятельств. Примером является индолуксусная кислота (IA).

Б. Гиббереллины

Эндогенным регулятором роста растений является гиббереллин. Гиббереллин стимулирует удлинение стебля, что приводит к росту растений. Гиббереллиновую кислоту часто называют «ингибитором ингибитора» из-за ее характеристик.

Гиббереллины помогают вывести семена из состояния покоя и стимулируют их прорастание. Они также способствуют цветению длиннодневных растений. Гиббереллины помогают растениям преодолеть унаследованную карликовость, вызывая партенокарпию. Гиббереллины помогают стимулировать развитие стеблей сахарного тростника, что увеличивает выход сахара.

C Цитокинины

Способствуя делению клеток во время митоза, цитокинины могут способствовать делению клеток. Цитокинины производятся человеком, а также встречаются в природе в растениях. Цитокинины стимулируют развитие растений, усиливая митоз. Цитокинины способствуют развитию побегов, бутонов, плодов и семян.

D. Этилены

Только растительный гормон под названием этилен существует в газообразной форме. Требовалось совсем немного. Этилен способствует раскрытию цветов и стимулирует или контролирует созревание плодов у растений.

E. Абсцизовая кислота (АБК)

Абсцизовая кислота способствует опадению листьев и плодов растений. Абсцизовая кислота вырабатывается в верхушечных почках в течение всей зимы, чтобы ограничить развитие растений. Он указывает на чешуйчатое развитие листовых зачатков. Этот процесс служит для сохранения спящих почек в течение всей зимы.

4 почвенных фактора, влияющих на рост растений

• Минеральный состав
• РН почвы
• Текстура почвы
• Органическая материя

1. Минеральный состав

Минеральный состав почвы помогает предсказать, насколько хорошо она будет удерживать питательные вещества для растений. Качество почвы можно улучшить, используя правильные удобрения и навоз.

2. рН почвы

pH почвы способствует сохранению питательных веществ в почве. Идеальный диапазон pH для плодородия почвы находится в диапазоне 5.5-7.

3. Структура почвы

Минералы различных размеров отвечают за сохранение структуры почвы. Поскольку она может удерживать больше питательных веществ, глинистая почва функционирует как резервуар питательных веществ.

4. Органическое вещество

Источником азота и фосфора являются органические материалы. Их можно превратить в минералы и дать растениям.

2 генетических фактора, влияющих на рост растений

• хромосома
• Мутация

1. Хромосома

Хромосомы, те клеточные структуры внутри ядра, которые под микроскопом выглядят как свернутые суженные нити или палочковидные субстанции на определенной стадии клеточного деления, известной как митоз, — это место, где расположены гены.

Число, размер и форма хромосомы, известные как ее кариотип, варьируются от одного вида к другому.

Считается, что физической основой наследственности являются хромосомы.

Они существуют поодиночке в гаплоидных (1N) половых гаметах, в парах (2N), в тройных экземплярах (3N), в триплоидных клетках эндосперма и в многочисленных наборах в полиплоидных клетках. Они также существуют поодиночке в гаплоидных (1N) гаметах.

Клетки человеческого тела имеют 46 диплоидных (2N) хромосом по сравнению с 24 у томатов, 20 у кукурузы и 14 у гороха.

Согласно статье 37,544 года, опубликованной в журнале Nature (2005:436-793, 800 августа 11 г.), в геноме риса было обнаружено 2005 XNUMX гена.

Весь набор гаплоидных хромосом организма, или геном, содержит все его гены.

Например, в то время как у кукурузы (кукурузы) 20 диплоидных хромосом, а у риса 24, они оба совершенно разные существа.

Однако разнообразие или идентичность зависят не только от количества хромосом.

Различные размеры и формы отдельных хромосом означают, что два животных с одинаковым числом хромосом могут, тем не менее, отличаться друг от друга.

Кроме того, они могут различаться по количеству генов, промежуткам между генами в каждой хромосоме, а также по химическому и структурному составу этих генов.

И, наконец, каждый организм имеет уникальный геном.

Хотя генетические переменные в основном исходят из ядра клетки и регулируют экспрессию фенотипов, существуют некоторые случаи цитоплазматического наследования, когда признаки передаются потомству через цитоплазму матери.

ДНК обнаружена в некоторых цитоплазматических органеллах, включая пластиды и митохондрии.

Использование линий с мужской стерильностью при гибридизации кукурузы и риса позволило воспользоваться этим преимуществом.

Удаление метелок, физическое удаление кистей кукурузы и кастрация, ручное удаление незрелых пыльников с почки или цветка, стали менее затратными благодаря этому подходу.

Однако бывают случаи, когда ген или генотип естественным образом изменяются, создавая новый признак.

2. Мутация

Хотя мутации носят случайный характер и являются следствием изменений в клетках растения, иногда они могут быть вызваны сильным холодом, перепадами температуры или атаками насекомых.

Если мутация происходит в точке роста, целые побеги могут быть изменены, когда эта клетка размножается и дает начало целым клеточным линиям. Иногда мутацию невозможно обнаружить, поскольку признаки не передаются из клетки, в которой они возникли.

Когда два или более растения или части растения сосуществуют с генетически различными тканями, такая ситуация называется химерой. Например, некоторые растения, в том числе хризантемы, розы и георгины, склонны к образованию химерных цветов, в которых цветки имеют участки разного цвета. Химеры обычно являются отправной точкой для пестрых растений.

Заключение

Как объяснялось выше, существует ряд факторов, влияющих на рост растений. Эти факторы должны быть тщательно изучены, когда мы сажаем деревья в нашем стремлении восстановить Землю.

Что является наиболее важным фактором для роста растений?

Наиболее важным элементом, влияющим на рост растений, является температура, поскольку при повышении температуры рост ускоряется, но слишком высокая температура может привести к высыханию растения и, следовательно, к его гибели.

СОВЕТЫ

• 10 лучших применений кокосовой пальмы
  .
• 10 медленно растущих деревьев, которые вы можете использовать
  .
• 13 вечнозеленых деревьев высотой до 20 футов
  .
• Клен против дуба: в чем разница
  .
• 10 видов деревьев с семенами вертолета
  .
• 5 проблем с деревьями мимозы: стоит ли выращивать мимозу?