20. Методы изучения биологических ритмов растений (суточных и сезонных). Исследование фотопериодическая регуляции сезонных циклов у растений..

Сезонные ритмы.

В естественных условиях используется в основном наблюдение за

 фенофазами растений;

 продолжительность отдельных биоритмических явлений в зависимости от фенологического сезона, астрономического сезона и т.д.

Анализируется изменение сроков, продолжительности, характера биоритмов в зависимости от характеристик сезонов (кол-во тепла, продолжительность вегетационного сезона, количества осадков, температуры воздуха и др.) в разные годы.

Исследуется биомасса, обилие и др показатели фитоценозов.

В лабораторных условиях исследуется влияние отдельных факторов (свет, влажность и т.д.) на течение биоритмов (цветение, листопад и т.д.). Для этого применяют экспериментальные методы.

В лаборатории изучают и фотопериодическую регуляции сезонных циклов у растений

Сущность фотопериодической реакции заключается в том, что циклическое чередование света и темноты переводит растение из вегетативного в репродуктивное состояние

Фотопериодическая реакция не только затрагивает процесс развития растений, но и вызывает некоторые изменения ростовых процессов. Например, изучается зависимость клубнеобразования от соответствующего соотношения дня и ночи.

Для многих растений изменение длины дня даже на 15—20 мин уже вызывает фотопериодическую реакцию. Растения сильно различаются по числу фотопериодических циклов (числу суток с определенной длиной дня), которые вызывают затем переход к цветению. Другим растениям необходимо получить определенную длину дня в течение 25 суток (25 циклов).

Это явление называют фотопериодической индукцией.

Наблюдается относительная независимость явления фотопериодизма от фотосинтеза. Переходу растений к цветению должен предшествовать определенный период нормального протекания фотосинтеза. Это связано с тем, что для проявления фотопериодической реакции нужно достаточное и определенное количество питательных (трофических) веществ, в частности углеводов и азотистых веществ.

Суточные ритмы

Исследуется суточная активность растений (раскрытие венчика, движение побегов и т.д.). Используются фото- и видеокамеры для фиксации изменений.

Изучение физиологической активности (фотосинтез, движение жидкостей и т.д.

Вычисляется корреляция с продолжительностью дня и ночи, времени суток и т.д.

Для нормального развития растений южных стран (особенно тропических) большей частью необходим короткий день, а для растений умеренного климата более длинный. Так, соя, фасоль, просо, сорго, рис, кукуруза, табак, хлопчатник, подсолнечник и хризантема зацветают тем скорее, чем короче день и чем длиннее ночь. Эти растения, по происхождению своему преимущественно тропические, называют растениями короткого дня. Такие растения при удлинении дня развивают большую вегетативную массу стеблей и листьев, но плохо зацветают или совсем не зацветают. Растения короткого дня при культуре на севере, где продолжительность летнего дня большая, дают большую зеленую массу, но задерживаются в цветении и не успевают созревать. Многие южные растения (кукуруза, подсолнечник) в более северных районах приобретают значение как силосные культуры.

Такие растения, как пшеница, ячмень, а также мак, редис и др., относятся к растениям длинного дня. Увеличивая продолжительность дня путем добавочного электрического освещения, можно ускорить наступление цветения и созревания их и, наоборот, сокращая день (накрывая растения непроницаемыми для света ящиками), можно получить сильноразвитую вегетативную массу и одновременно отодвинуть их цветение и созревание. Изменять продолжительность дневного освещения растений можно в период выращивания рассады растений, и эти приемы входят в практику овощеводства.

Органом восприятия фотопериодических воздействий, являются листья растений. В листьях возникают какие-то продукты обмена веществ, природа которых не выяснена. Эти продукты перетекают к точкам роста, приводя к образованию генеративных органов.