Rastliny sú fotosyntetické živé bytostiTieto organizmy sú schopné produkovať si vlastnú potravu pomocou svetelnej energie. Chýbajú im pohybové schopnosti a ich bunkové steny sú zložené prevažne z... celulóza, odolný polymér, ktorý pôsobí ako štrukturálna kostra a dodáva im pevnosť.
Životný cyklus rastlín je veľmi zaujímavý, pretože sú zložité živé organizmy ktoré sú všade okolo nás a o ktorých vývoji zvyčajne nepremýšľame; na rozdiel od školy, kde je to téma typicky preberaná na hodinách biológie. Ak však stále nie ste oboznámení s ich životnými etapami, tento príspevok vám o nich povie. podrobnejšie a aktuálne informácie.
Rastliny majú veľký význam pre životné prostredie, ale aj pre iné živé bytosti, ako sú ľudia, pretože nielenže poskytujú jedlo a kyslík Nielenže čistia vzduch, ale používajú sa aj v továrňach (okrem iného v drevárskom, papierenskom priemysle), pri výrobe liečiv a v odvetviach, ako sú biotechnológie, kozmetika a textilný priemysel. Pochopenie ich životného cyklu umožňuje optimalizovať ich manažment v poľnohospodárstve, záhradníctve a ekologickej obnove.
Fázy životného cyklu rastlín
Životný cyklus väčšiny rastlín sa považuje za typ haplodiplon a má niekoľko dobre definovaných štádií, z ktorých každé sa odlišuje vlastným vlastnosti a funkcieVo všeobecnosti, rovnako ako u iných organizmov, ako sú ľudia, rastlina prechádza svojím narodenie, vývoj, reprodukcia a smrťV botanike a poľnohospodárstve sú však tieto fázy podrobnejšie opísané, aby sa dali prepojiť s fenológia a manažment plodín.
Vo fenológii rastlín (veda, ktorá študuje cyklicky sa opakujúce udalosti v rastlinách, ako je pučanie alebo kvitnutie) sa používajú veľmi presné stupnice, ako napríklad BBCH stupnicaTento systém rozdeľuje životný cyklus rastliny do desiatich hlavných štádií, od klíčenia až po starnutie. Táto klasifikácia je všeobecne akceptovaná v inteligentnom poľnohospodárstve a umožňuje prepojiť každú rastovú fázu so špecifickými úlohami, ako je zavlažovanie, hnojenie alebo kontrola škodcov.
Napriek tejto technickej zložitosti, pre jednoduché pochopenie životného cyklu môžeme vychádzať zo štyroch hlavných klasických štádií: semeno, klíčenie, vývoj a rozmnožovanieBez toho, aby sme zabúdali, že nakoniec dochádza k starnutiu a smrti alebo dormancii. Na tomto základe je možné rozdeliť podrobnejšie podštádiá, ktoré pomáhajú pochopiť, čo sa deje v každom okamihu vývoja rastliny.
Semená rastlín
Rastliny, ktoré sa rozmnožujú pohlavne, začínajú svoj cyklus Semillakde môže klíčiť a rásť, ak sú podmienky priaznivé. Vo vnútri sa nachádza embryo rastliny, čo je malá miniatúrna rastlina so zásobami živín (škrob, bielkoviny alebo oleje) a chránená odolným obalom nazývaným test.
Semená môžu prejsť do stavu dormanciaPočas tohto obdobia embryo minimalizuje svoju metabolickú aktivitu a čaká, kým prostredie poskytne vhodné podmienky teploty, vlhkosti a kyslíka. Táto fáza je kľúčová pre zabezpečenie klíčenia rastliny v priaznivom čase. V závislosti od druhu môžu semená potrebovať chlad, teplo, prechod tráviacim traktom zvierat alebo dokonca oheň, aby prerušili tento dormančný stav.
Ak chcete vykonať experiment so šošovicou, fazuľou, limskými bôbmi alebo akoukoľvek inou rastlinou, najlepším spôsobom, ako to urobiť, je nájsť priehľadnú nádobu. Vložte do nej vlhký kus papiera alebo vaty spolu so semienkami. Cieľom je udržiavať konštantná vlhkosť Na pozorovanie tohto počiatočného cyklu použite vatu alebo papier a všímajte si vznik koreňa a výhonku. Udržiavanie hygieny nádoby a vyhýbanie sa nadmernému zavlažovaniu pomáha predchádzať rastu plesní.
Klíčenie: prvá hlavná fáza cyklu
Klíčenie
Keď sa semeno dostane na miesto, kde sú vhodné podmienky pre jeho klíčenie, začína fáza klíčeniaTáto fáza zodpovedá štádiu 0 fenologickej stupnice BBCH a hoci môže zahŕňať trochu odlišné procesy (klíčenie semien, prasknutie púčikov u drevín alebo reaktivácia zásobných orgánov), všetky zdieľajú myšlienku, že rastlina Opúšťa svoj pokojový stav a aktivuje svoj metabolizmus..
Základnými prvkami sú voda, kyslík a vhodná teplotaKeď semeno absorbuje vodu (fáza nazývaná imbibícia), napučiava, semenný obal zmäkne a aktivujú sa vnútorné enzýmy, ktoré začnú tráviť uložené zásoby. To poskytuje energiu potrebnú na to, aby embryo začalo rásť. Každá rastlina je iná a môže potrebovať viac alebo menej vlahy alebo tepla, ale pre tento domáci experiment postačí vyššie uvedené.
Prvý z nich bude vydaný o niekoľko dní neskôr. radikul zo semena, ktoré zhustne a porastie, pričom nadobudne vzhľad podobný bežnému koreňu; okrem toho sa môže oddeliť vonkajšia vrstva semena. Potom sa vyvinie nasledovné hypokotyl, ktorý tlačí výhonok nahor a plumula, ktorý obsahuje prvé embryonálne listy.
V prípade, že ide o semeno dvojklíčnolistovýKlíčne listy sa javia ako dva prvotné listy; u mnohých druhov obal zmäkne, čo umožňuje, aby sa tieto klíčne listy stali viditeľnými a fungovali ako zásobný orgán. jednodomé rastliny Existuje jeden klíčny list, ktorý si počas vývoja zachováva svoju nutričnú úlohu. V oboch prípadoch sú klíčne listy... počiatočný zdroj živín kým pravé listy nezačnú vykonávať fotosyntézu.
Vegetatívny vývoj: od sadenice po dospelú rastlinu
Sadenica
akonáhle rastlina začína rásťJeho najmladšie štádium sa nazýva „semenáček“, kde sú kotyledóny (prvotné listy) otvorené a vyvíja sa plumula, ktorá umožní rast prvých pravých listov. Táto počiatočná fáza zodpovedá 1. stupeň stupnice BBCH, v ktorom sa vyvinie prvá sada listov, ktoré sa už podobajú listom dospelého jedinca.
Počas tohto obdobia primárne a sekundárne korene postupujú do pôdy, čím sa zvyšuje absorpčný povrch vďaka tvorbe koreňových vláskov. Zároveň sa stonka pomaly predlžuje a stáva sa silnejšou, aby podopierala nové listy, ktoré sa objavia.
Rast rastlín a tvorba listov
Ďalším krokom v experimente je vybratie sadenice z nádoby a jej zasadenie do pôdy, pretože klíčne listy už konečne opadli a rastlina potrebuje ďalej rásť s pevnejšou oporou a prístupom k... minerálne živiny zo zeme. V prirodzených podmienkach rastlina rastie celý svoj život, hoci rôznou rýchlosťou v závislosti od druhu, ročného obdobia a prostredia, a preto je potrebné niektoré rastliny v záhradníctve z času na čas zastrihávať v závislosti od druhu.
V tejto fáza životného cyklu rastlínAby mohli ďalej rásť, musia si začať vytvárať vlastnú potravu, čo je proces nazývaný fotosyntéza a že schopnosť tak urobiť sa nadobudne, keď sú prvé pravé listy viditeľné a funkčné. Stupeň 1 stupnice BBCH sa zameriava práve na toto. vývoj listov, čo sú ploché štruktúry prispôsobené na zachytávanie svetla.
Fotosyntéza je chemický proces, pri ktorom rastliny premieňajú vodu na elektrinu. anorganická hmota v organickej hmoteVďaka energii zo slnečného žiarenia. To je možné vďaka chlorofyl (zelený pigment nachádzajúci sa v mladých listoch a stonkách), ktorý zachytáva svetlo a umožňuje premenu oxidu uhličitého a vody na cukry a kyslík.
Ako rastlina rastie nahor, korene pokračujú smerom nadol, pretože musia preniknúť hlbšie do pôdy, aby absorbovali živiny. živiny a voda ktoré sa v ňom nachádzajú. Tento rast koreňov a stoniek je známy ako neurčitý rastkeďže niektoré druhy ich počas celého života predlžujú. Na stupnici BBCH sa táto fáza predlžovania stonky a vývoja bočných výhonkov odráža v štádiách 2 a 3.
Tvorba bočných výhonkov a vegetatívnych orgánov
U mnohých druhov, najmä obilnín a tráv, po objavení sa prvých listov začína fáza známa ako odnožovanie alebo odnožovaniev ktorom sa tvoria nové výhonky a rastú veľmi blízko hlavného výhonku. Každý nový výhonok sa môže vyvinúť do ďalšej stonky s vlastnými listami, čím sa zväčšuje fotosyntetická kapacita rastliny a v prípade poľnohospodárskych plodín potenciálny počet klasov alebo súkvetí.
Vo všeobecnosti táto druhá fáza fenologickej škály opisuje vznik bočné výhonkyČi už ide o odnože u obilnín alebo konáre u drevín, každý výhonok obsahuje centrálny rastový bod, ktorý sa nakoniec vyvinie do členitej stonky s uzlami a internódiami, podobne ako bambusová palica u niektorých rastlín. Odtiaľto dochádza k rastu. predĺženie hlavnej stonky a zo sekundárnych stoniek (štádium 3 BBCH), čo umožňuje rastline naberať výšku, lepšie súťažiť o svetlo a rozširovať svoj korunový strom alebo lístie.
Zároveň, zberateľné vegetatívne časti (ako sú listy v listovej zelenine, stonky v krmovinových plodinách alebo zhrubnuté korene v hľuzách). Táto fáza, spojená so 4. stupnicou BBCH, je v poľnohospodárstve kľúčová, pretože od nej závisí veľká časť výnosu plodín, kde sa používajú vegetatívne orgány namiesto plodov. Dostatočný prísun živín, najmä dusíkV tomto období podporuje bujný rast stoniek a listov.
Rozmnožovanie a tvorba semien
Pohlavné rozmnožovanie rastlín
Rastliny sa môžu rozmnožovať pohlavne aj nepohlavne, čo znamená, že reprodukčný proces sa bude líšiť v závislosti od druhu rastliny. rastliny, ktoré sa rodia zo semien Rozmnožujú sa pohlavne, zatiaľ čo nepohlavné sa množia prostredníctvom štruktúr, ako sú stolony, odnože, cibuľky alebo iné orgány vegetatívneho rozmnožovania.
Tie, ktoré sa rozmnožujú pohlavne, sa dokážu rozmnožovať prostredníctvom kvetinaKeďže má samčie (tyčinky, kde sa produkuje peľ) aj samičie (piestik s vaječníkom) reprodukčné orgány, umožňuje interakciu medzi peľom a vaječníkom. Cieľom je, aby sa peľ dostal na povrch blizny a odtiaľ vyvinul peľovú láčku, ktorá oplodní vajíčka vo vaječníku. Táto fáza zodpovedá vznik kvetenstva (štádium 5 BBCH) a následne s fázou kvitnúce (štádium 6 BBCH).
Peľ sa prenáša z jedného kvetu na druhý vetrom, vodou alebo zvieratami. Vtáky a hmyz, ktoré opeľujú kvety, sú k peľu priťahované. vôňa, farba a nektár ktoré tieto produkujú. Keď navštívia kvet a hľadajú potravu, pokryjú sa peľom, ktorý potom ukladajú na iné kvety, čím podporujú krížové oplodnenie a zvyšujú genetickú rozmanitosť druhu.
Keď sú vajíčka oplodnené, stanú sa semenami ktoré sa nejako dostanú na zem (zvyčajne prostredníctvom zvierat, vetra alebo ľudí). Mnohé rastliny vytvárajú dužinaté plody, ktoré sú pre zvieratá atraktívne, tie ich potom konzumujú a semená rozptyľujú vo svojich trusoch. Iné druhy produkujú suché plody so štruktúrami prispôsobenými na rozptyľovanie vetrom alebo na priľnutie k srsti.
Tvorba a dozrievanie plodov
Po oplodnení sa vaječník kvetu premení na ovocnýktorého funkciou je chrániť vyvíjajúce sa embryo a uľahčiť šírenie semien. Vývoj dužinatých plodov rastliny sa zvyčajne delí na niekoľko fáz: po prvé, kvetinový vývoj, v ktorom je definovaná štruktúra kvetu a poloha vajíčok; následne nasleduje intenzívny bunkové delenie zvýšiť počet plodových buniek; neskôr tieto bunky rastú a rozširujú sa a nakoniec plod vstúpi dovnútra dozrievaniekde získava svoju charakteristickú farbu, chuť, textúru a arómu.
Na stupnici BBCH sa tento vývoj odráža v krok 7 (vývoj plodov a semien) a krok 8 (dozrievanie). Počas tohto obdobia rastlina mení svoje priority: väčšina energie je smerovaná k plnenie semien a hromadenie cukrov, olejov alebo škrobu v ovocí a obilninách. V poľnohospodárstve je táto fáza kľúčová pre určenie konečného výnosu a zvyčajne si vyžaduje úpravy zavlažovania a výživy, najmä s fosfor a draslíkktoré podporujú plodenie a kvalitu úrody.
Rozptýlenie semien a uzavretie cyklu
Keď plody dosiahnu zrelosť, semená vo vnútri sú úplne sformované a pripravené začať nový životný cyklus. Rastlina uvedie do pohybu rôzne mechanizmy šírenie semienMôžu byť unášané vetrom, plávať na vode, prilepiť sa na srsť zvierat alebo byť nimi skonzumované a vyhnané ďaleko od materskej rastliny.
V tejto fáze mnoho druhov produkuje látky, ako napr. etylén, rastlinný hormón, ktorý spúšťa proces dozrievania plodov v období klimakteria. Tento chemický signál aktivuje enzýmy, ktoré transformujú textúru dužiny, degradujú chlorofyl a vytvárajú farebné pigmenty, pričom zároveň menia arómu a chuť, čím uľahčujú konzumáciu zvieratami a pomáhajú pri šírení semien.
Nepohlavné rozmnožovanie a ďalšie životné cykly
Okrem pohlavného rozmnožovania je dôležité zdôrazniť aj asexuálne rozmnožovanieV tomto procese rastliny vytvárajú nové jedince geneticky identické s materskou rastlinou bez zásahu kvetov, peľu alebo vajíčok. Tento typ rozmnožovania sa riadi iným procesom ako ostatné životné cykly rastlín, ale je integrovaný v rámci toho istého organizmu počas celého jeho života.
Mnohé rastliny sú schopné rásť vďaka štruktúram, ako sú napr. stolony (plazivé stonky, ktoré materská rastlina vyrastá a na ktorých koncoch sa rodia nové rastliny), oddenky pod zemou, cibuľky a hľuzy alebo dokonca klíčky, ktoré sa objavia na listoch a koreňoch. Následne sa koreňom týchto nových rastlín podarí preniknúť do pôdy a začať sa vyvíjať samostatne, hoci všetky zdieľajú rovnaký genetický materiál.
Tento typ rozmnožovania má veľký význam v záhradníctve a poľnohospodárstve, pretože umožňuje klonovanie rastlín s cennými vlastnosťami, synchronizáciu produkcie a produkciu jednotných exemplárov. Hoci všeobecný cyklus (klíčenie, vývoj, rozmnožovanie a starnutie) zostáva rovnaký, spôsob, akým nový jedinec vzniká, je odlišný a nie vždy zahŕňa štádium semena.
Starnutie, dormancia a trvanie cyklu
Po dozretí plodov a semien nastáva fáza starnutiečo zodpovedá 9. stupňu stupnice BBCH. V tomto bode dochádza v bunkách k degeneratívnym zmenám, objavujú sa odpadové produkty a menia sa metabolické procesy. Mnohé listy strácajú chlorofyl, získavajú žlté alebo červenkasté odtiene a nakoniec opadávajú. U trvalých druhov je tento proces zvyčajne spojený s fotoperióda a teplotaa označuje začiatok zimného vegetačného pokoja.
U jednoročných rastlín starnutie zvyčajne vrcholí... smrť dospelej rastliny po ukončení reprodukčného cyklu. Dvojročné rastliny trávia prvý rok vegetatívnou fázou a druhý rok je venovaný kvitnutiu, plodeniu a nakoniec odumieraniu. U trvaliek sa nadzemné časti môžu obnovovať každú sezónu, zatiaľ čo korene, kmene alebo odnože prežívajú a obnovujú rast, keď sa podmienky opäť stanú priaznivými.
Toto je životný cyklus rastliny, ktorý sa síce líši v rozmnožovaní, ale v ostatných fázach je dosť podobný. Považujú sa za živé bytosti, pretože pred smrťou majú určitú funkciu, keďže tieto... Rodia sa, sú vyživované a rastú, rozmnožujú sa a následne zomierajúKaždá fáza nastáva v inom čase. Pochopenie týchto fáz, a to zo základného aj detailného hľadiska pomocou fenologických škál, nám umožňuje optimalizovať starostlivosť v poľnohospodárstve, záhradníctve a environmentálnej výchove a pomáha nám lepšie sa spojiť s tichými procesmi, ktoré sa okolo nás dejú každý deň.