Влияние
температуры и света на рост растений не
может не отзываться на росте растений в течение суток. Опыты
показывают, что при одной и той же температуре за ночные часы растение
дает больший прирост, чем за дневные часы. Сопоставим это явление с
испарением, которое ночью замедляется, а днем усиливается. В теплые
ночи наиболее быстрый рост обычно происходит в ранние утренние часы,
рост замедляется в послеполуденные часы. Сильное понижение температуры
в ночное время может изменить эту суточную
периодичность роста
растений. Интересен тот факт, что если растение,
развившееся сперва в
естественных условиях, культивировать в темноте, то суточная
периодичность роста все же будет проявляться, хотя колебания в росте
днем и ночью несомненно становятся все меньше, и наконец, совсем
сглаживаются. Подобное явление называется последействием.
Годичная периодичность роста растений вызывается теми изменениями в
погоде, которые бывают в различные времена года. В условиях умеренного
климата смена теплого лета и холодной зимы заставляет однолетние
растения заканчивать вегетацию за 3-4 месяца.
Продолжительность жизни растений зависит не только от наследственности
самого растения, но и от сочетания внешних условий роста. Мы знаем, что
есть растения однолетние, двулетние и многолетние.
Вегетационный период гречихи равен 75-90 дням, ячменя – 96,
овса – 112, турнепса – 70-120, свеклы –
140-160, брюквы – 150-180, картофеля – 120-130
дням. Приведенные цифры колеблются в зависимости от сорта и внешних
условий. Так, ранние сорта картофеля развиваются за 70-90 дней, средние
– за 120-130, а у поздних затягивается развитие до 180 дней.
На Крайнем Севере ячмень успевает развиться за 60-70 дней. Избыток
влаги и азотных удобрений в почве и недостаток фосфора и калия
задерживают цветение, а иногда вызывают полегание посевов вследствие
чрезмерного развития вегетативных органов и взаимного затенения
растений. При недостатке воды и азота в почве у растений слабее
развивается вегетативная масса, они раньше зацветают и созревают. При
недостатке влаги лучший урожай дают скороспелые сорта, рано
заканчивающие рост, дающие малое количество соломы и успевающие уйти в
развитии от засухи.
Видимые изменения, происходящие с семенным растением за время жизни,
заключаются в следующем: набухшие и прорастающие в земле семена дают
желтые ростки, которые выходят на поверхность почвы и зеленеют, то есть
появляются всходы. У злаков вслед за выходом ростков на поверхность
начинается процесс кущения. Из узла кущения развиваются придаточные
корни и новые побеги. Яровые злаки кустятся слабее озимых. Вслед за
кущением наступает выход стеблей в трубку, затем колошение, цветение,
после чего наступает молочная, восковая и полная спелость. Многолетние
и двулетние растения в течение лета успевают подготовиться к зимнему
периоду и к следующей весне. Эта подготовка заключается в накоплении
растением в клетках органов (коре, древесине, паренхиме стеблей и
корней) запасов крахмала, сахара, белков, жиров и прочих органических
веществ.
Листья большей части зимующих растений на зиму сбрасываются, и новые
листовые и цветущие побеги развиваются из зимующих почек. Явление
листопада связано не только с низкими температурами и недостатком воды,
с разрушением хлорофилла, ослаблением питания и накоплением в листьях
щавелево-кальциевых солей, но и с укорочением дня. Крайне интересными
являются фанты культивирования наших лиственных древесных пород в
тропическим странах, где условия роста в зимний период, казалось бы, не
должны были бы способствовать листопаду. Однако и там они продолжают
сбрасывать листья в период, соответствующий нашей зиме. Особенно
«консервативны» в этом отношении дубы. Вишни и
персики при долговременной культуре на острове Реюньон стали
вечнозелеными.
В зимний период как двулетние (свекла, морковь), так и многолетние
растения (корневищные травы, кустарники, деревья) умеренного и
холодного климата впадают в состояние
вынужденного покоя, при котором
все процессы жизни становятся малозаметными, а рост почти прекращается.
Такое состояние вызывается отсутствием условий, нужных для роста
растений, оно помогает растениям переносить зиму.
От состояния вынужденного покоя надо отличать состояние глубокого
покоя, когда при внешних условиях, казалось бы вполне
благоприятных для
роста, почки все же не развиваются в побеги. Примером могут служить
«спящие» почки деревьев и кустарников, не
развивающиеся в первый год жизни. Продолжительность периода покоя
разнообразна у различных растений.
Согласно исследованиям П. А. Генкеля и Е. З. Окниной (1948), в
состоянии покоя происходит обособление протоплазмы клеток от клеточных
оболочек При этом плазмодесмы втягиваются внутрь протопласта и
протоплазма теряет связь с оболочной клетки и с соседними клетками. У
древесных растений в состоянии покоя протоплазма покрывается липоидным
слоем, изолирующим протопласт клетки от поступления воды.
Этот период можно сократить или, наоборот, удлинить. Так, молодые
клубни картофеля можно «заставить» прорастать
вскоре же после уборки путем осторожного перетирания с песком или
обработки химическими веществами (например, этиленхлоргидрином). При
долгом хранении картофеля иногда важно бывает удлинить период его
покоя, и в этом случае парами летучего метилового эфира
α-нафтилуксусной кислоты можно задержать прорастание клубней
на несколько недель. С помощью теплых ванн или действием эфира
заставляют преждевременно трогаться в рост цветочные и листовые почки
корневищ ландыша, ветвей сирени и других растений при ранней выгонке их
в теплицах в зимнее время.
Изучение перечисленных явлений роста растений показывает, что годовой
ритм окружающей природы и резкие колебания погоды не могут не
отзываться на жизненном цикле растений. Растение и окружающая среда
тесно связаны между собой и взаимно влияют друг на друга.