Дабы растение имело возможность расти, т. е. дабы его клетки имели возможность делиться, растягиваться и специализироваться, необходимо благоприятное сочетание окружающих условий. Особенно ответственны: температура, свет, влажность воздуха и почвы. Все эти условия взаимодействуют между собой.
При температуре ниже нуля у высших растений никакого роста нет. Немного выше нуля начинается медленный рост, и он улучшается с увеличением температуры. Температура более 20—30° уже угнетает рост. Семена растений южного происхождения (к примеру, тыква, огурец) прорастают при более большой температуре, чем семена растений из умеренных широт (ячмень, гречиха).
В темноте зеленое растение вырастает долгим, вытянутым и весьма хилым. Все цветковые растения, за исключением паразитов (повилика, заразиха, петров крест), нуждаются для обычного роста в свете. Но испытания говорят о том, что для этого достаточна относительно маленькая интенсивность света.
С процессами роста тесно связана и устойчивость растений против мороза. Ранней в осеннюю пору рост растений приостанавливается, и они начинают подготовиться к зимовке — закаляться. В случае, если ель, сосну либо пихту подвергнуть летом кроме того маленькому морозу в 4°, то дерево погибнет. Зимний период же, по окончании осенней закалки, они способны переносить морозы в 40° а также 50°.
Первая фаза закалки начинается при понижении температуры до +4°. В клетках растения начинают накапливаться сахара. Растение подготовляет себе запасы, каковые будет медлительно тратить в течение зимы.
Слева — клетка паренхимы стебля сирени летом. В стенках клетки видны плазмодесмы. Справа — та же клетка во время зимнего спокойствия. Плазмодесмы втянулись вовнутрь клетки.
Вторая фаза закалки происходит при понижении температуры до —4°. Протоплазма в клетках растения делается более проницаемой и теряет довольно много воды.
Слева — хризантема, выращенная при долгом дне. Справа — хризантема, выращенная при маленьком дне.
Акад. Н. А. Максимов еще более сорока лет назад сделал открытие, что лед, образующийся на морозе в межклеточных пространствах растительных тканей, давит на обезвоженную протоплазму и повреждает ее.
Казалось бы, клетки растения должны вследствие этого разрушиться, а само растение — умереть. Но деревья выносят самые лютые морозы, и лишь кое-какие из них наряду с этим погибают.
Клетки растительных тканей связаны между собой особенными тяжами протоплазмы — плазмодесмами, каковые проходят из одной клетки в другую. При осенней закалке плазмодесмы разобщаются и втягиваются вовнутрь клетки, а протоплазма как бы съеживается и отстает от клеточной оболочки. На поверхности обособившейся протоплазмы скапливаются жировые вещества, каковые предохраняют протоплазму от насыщения водой либо выделения воды.
Исходя из этого кристаллы льда, каковые появляются зимний период в межклеточных пространствах растительной ткани, не причиняют вреда растению. Дабы повредить протоплазму, кристаллы должны появиться в нее. Но это может случиться лишь при весьма громадном морозе, при температуре намного ниже простой зимней, к которой местные растения привыкли.
За время собственной жизни растение претерпевает довольно много трансформаций. Прорастающее семя, к примеру фасоли, выносит на поверхность земли два маленьких листочка семядоли. После этого появляются настоящие листья, позднее образуются бутоны, и вдобавок позднее раскрываются цветки. Растение цветет и плодоносит. Появляются плоды (бобы), в которых находятся семена. А семена, в сущности — уже новое поколение растения.
Ткань почки вишни Владимирская: слева — в январе (протоплазма в клетке обособлена); справа— в апреле (протоплазма в клетках не обособлена), в верхней клетке начинается деление ядра.
Целый данный цикл последовательных трансформаций именуется развитием растения. Отдельные этапы развития — всходы, образование листьев, появление бутонов, плодоношение и цветение — именуются фазами развития. Фазы у однодольных растений, к примеру у злаков, пара отличаются от фаз двудольных растений. У злаков по окончании появления и всходов листьев идут фазы: кущение, выход в трубку (стеблевание), колошение, цветение, молочная спелость зерна, восковая и, наконец, полная спелость.
Доказав, что живые организмы и окружающая их среда находятся в тесной связи, И. В. Мичурин установил, что в развитии растения имеется последовательность необычных, как следует отличающихся друг от друга этапов. У долгих растений он назвал эти этапы так: «юный возраст», «юношеский возраст», «возраст старости» и «возраст возмужалости».
Весенний посев озимой пшеницы. Слева — из неяровизированных семян, справа — из яровизированных.
Для понимания судьбы растений громадное значение имеет теория стадийного развития, созданная Т. Д. Лысенко. Эта теория, по существу, продолжает учение И. В. Мичурина о разнокачественных этапах развития растения. Под влиянием условий экологии (температура, доступ кислорода, содержание воды в растении и т. п.) растение проходит в собственном жизненном цикле последовательность этапов, либо стадий развития. В клетках при прохождении стадий протекают необычные трансформации их содержимого. В следствии этих трансформаций в растении образуются цветки и семена.
Отлично изучены две стадии развития: световая стадия и стадия яровизации. Стадия яровизации начинается с того момента, в то время, когда семя лишь трогается в рост. Она проходит при совокупности тех условий, к каким многие поколения этого вида растений были приспособлены в данном климате.
Условия для яровизации растений южного происхождения (к примеру, хлопчатника) отличаются от условий прохождения данной стадии у растений северного происхождения (к примеру, озимой пшеницы). Хлопчатник проходит стадию яровизации при температуре от +20° до 4-25°, а озимая пшеница — при температуре от нуля до + 5°. Стадия яровизации у озимой пшеницы продолжается от 35 до 60 дней, у позднеспелой яровой — 10—14 дней, а у раннеспелой — 5—6 дней.
В следующую, световую стадию развития растение вступает лишь по окончании окончания стадии яровизации.
У одних растений световая стадия протекает при укороченном, у других — при долгом дне. На севере летний сутки существенно дольше, чем на юге.
Половое размножение растений. Схема строения цветка: 1 — завязь; 2 — столбик; 3 — рыльце; 4 — тычинки; 5 и 6 — пыльники в поперечном и продольном разрезах; 7 — ядро семяпочки; 8 — яйцеклетка; 9 — пыльцевход через внутренний покров семяпочки; 10 — обрезанные листочки околоцветника; 11 — нектарники; 12 — пыльца, попавшая на рыльце и прорастающая; 13 — пыльца, проросшая трубкой до пыльцевхода (9).
К растениям маленького дня относятся виды южного происхождения (хлопчатник, просо), к растениям долгого дня — виды северного происхождения (пшеница, ячмень).
Оказалось, что, к примеру, озимая пшеница по окончании стадии яровизации не зацветает при маленьком дне. Пшеница же, не прошедшая стадии яровизации, не цветет и при долгом дне. Растение, происходящее с юга, к примеру хризантема, не зацветает при долгом дне и цветет, только в случае, если сутки не больше 12 часов.
Световая стадия, в отличие от стадии яровизации, может протекать лишь в зеленом растении, поскольку для трансформаций, характерных в данной стадии, нужно образование питательных веществ в паренхиме листьев, содержащей хроматофоры.
Теория стадийного развития разрешает нам руководить плодоношением и цветением растений.