Биология, это - жизнь

http://toska19.narod.ru/student/biologia.html
********************
ВОПРОСЫ : 1. Корень. Его функция и строение. 7. Основные функции воды в растениях. 15. Почвенные микроорганизмы и их классификация. 23. Основные типы болезней и их возбудители. 43. Жизненный цикл насекомых. Насекомые с полным и неполным превращением. 54. Пестициды и их классификация.
1). Значение корня для растения очень велико: он закрепляет растение в почве, чем обеспечивает противостояние ветру, бурям; поглощает и доставляет воду с растворенными в ней минеральными веществами почвы; в нем происходит синтез некоторых органических веществ; нередко служит вместилищем запасных питательных веществ; выполняет функцию вегетативного размножения. Главный корень развивается из зародышевого корешка семени. Главный корень- ось первого порядка, от него отходят боковые корни - оси второго порядка, которые, в свою очередь, дают начало осям третьего порядка и т.д. Ветвление приводит к увеличению поверхности соприкосновения с внешней средой и является одним из общих биологических свойств корней. Боковые корни имеют эндогенное (внутриродное) происхождение. Они растут сперва наклонно или горизонтально, в радиальном направлении, но нередко, пройдя некоторое расстояние, отклоняются вглубь грунта. Придаточные корни - они возникают из стебля или листьев. Их успешному появлению способствует соприкосновение частей стебля и листьев с увлажненной почвой. Совокупность всех корней растения образует его подземный поглощающий аппарат - корневую систему. Различают стержневые и мочковатые корневые системы. Стержневая - характеризуется мощным развитием главного корня, который резко отличается от боковых по толщине и длине. Характерна для двудольных. Мочковатая - состоит из многочисленных придаточных корней. Характерна для однодольных, особенно для злаков. Морфология корня, глубина и ширина проникновения корней зависит от вида растения, условий его обитания, метода искусственного воздействия на рост растения. Различают три типа роста корней: 1. корни как главный, так и боковые развиваются в глубину. 2. главный корень замирает, а боковые и придаточные развиваются горизонтально. 3. корни развиваются в обоих направлениях. Наиболее благоприятен третий тип указанной системы, позволяющий использовать больший объем почвы. Зародышевый корень, в начале прорастания растения, первым трогается в рост, углубляется в почву и начинает использовать почвенные растворы. Рост корня происходит путем деления клеток в образовательной ткани. Корень растет только своей верхушкой, окончание которой наз.- конус нарастания. Выше кончика корень покрыт множеством мелких волосков. Кончик корня одевает корневой чехлик, который защищает окончание корня от повреждений при углублении его в почву. При углублении в почву клетки чехлика стираются; отслаиваются и, ослизняя ход, облегчают движение и развитие корня. Под чехликом находится зона делящихся клеток, меристема (ткань, в течение всей жизни, сохраняющая способность к образованию новых клеток) корня. Все ткани корня возникают из этой образовательной зоны, длина которой 2-3 мм. Наружный слой образует клетки дерматогена (протодермы), из них формируется первичная покровная ткань(эпиблема) и чехлик; в среднем ярусе формируется периблема, из нее- первичная кора; во внутреннем ярусе - плерома корня, из нее - центральный цилиндр корня. Выше этой зоны находится зона роста (разрастания) клеток; здесь клетки, имеющие изодиаметрическую форму, вытягиваясь, становятся цилиндрическими, в них появляются вакуоли(полости д\выделения) . Совокупный рост клеток в этой зоне создает силу, благодаря чему корень углубляется в почву. Выше этой зоны находится зона специализации клеток. Здесь клетки периблемы превращаются в первичную кору, состоящую из паренхимных клеток основной ткани. Клетки однослойного дерматогена путем деления образуют кожицу корня - эпиблему. Каждая клетка эпиблемы в этой зоне способна образовывать одноклеточные корневые волоски, которые развиваются в большом количестве. Поверхность эпиблемы, образующей волоски, покрыта слизистым веществом, склеивающим волоски с частицами почвы. Первичное строение является исходным и одинаковым для корней большинства растений, оно формируется в зоне специализации (всасывания). Различают две основные части - первичная кора, покрытая эпиблемой, и центральный цилиндр. Первичная кора корня - рыхлая паренхимная ткань(основная), состоит из тонкостенных живых паренхиматических клеток. Под клетками эпиблемы наружный слой клеток первичной коры наз.- экзодермой(опробковевшие клетки). Первичная кора служит для накопления почвенных растворов, впитываемых корневыми волосками и передаваемых корой в центральный цилиндр корня. Самый внутренний слой первичной коры, облекающий цилиндр, наз.- эндодермой (регулирует\изолирует поступление в-в),(наиболее выраж. у однодольных). Центральный цилиндр(стела), возникший из плеромы, имеет обособленный внешний слой клеток - перицикл, который находится под эндодермой первичной коры и подобно ей опоясывает центральную часть корня. Следовательно, эндодерма соприкасается с перициклом. Они окружают внутреннюю часть (стержень) всей оси растения(стелу). Клетки перицикла способны делиться, образуя боковые корни. Ксилема (ткань, проводящая в-ва от корня) и флоэма (ткань, проводящая в-ва к корням) в ц. цилиндре корня (в зоне корневых волосков, т.е. в зоне всасывания) чередуются в радиальном порядке; ксилема часто имеет звездообразную форму(на поперечном разрезе). Против этих лучей ксилемы в перицикле главного корня и закладываются боковые корни. Развитие ксилемы идет по направлению к центру оси, т.е. центростремительно (экзархный тип развития). Корень всегда экзархен. Двудольные имеют в корнях вторичные изменения, ведущие к увеличению объема проводящей системы корня. Изменения начинаются в центральном цилиндре. Клетки паренхимы, расположенные между лучами ксилемы и участками флоэмы, приобретают способность к делению. Возникает камбий как вторичная образовательная ткань. Он откладывает кнаружи вторичную флоэму, а к центру - вторичную ксилему. Первичная и вторичная ксилемы сливаются в общую группу. Радиальное расположение флоэмы и ксилемы нарушается, - теперь вторичная флоэма располагается в наружной, а вторичная ксилема- во внутренней зонах корня. В состав вторичной ксилемы входит древесинная паренхима, окружая сосуды. При этом она заполняется питательными в-вами. Вторичная флоэма состоит из значительной массы лубяной паренхимы; вместе с радиальными лучами она наз. вторичной корой. В ней откладываются запасные в-ва, прежде всего крахмал. При третичном строении корня работают и старые и молодые камбиальные кольца. В результате совокупной деятельности всех меристематических колец, получается мощный корнеплод ( свекла), в котором основная масса - паренхимная ткань, служащая местом отложения запасных питательных в-в, главным образом в виде сахарозы, отчасти -белков. 7). Вода является обязательной составной частью каждого органа, ткани, клетки растения. С водой в растения из почвы поступают питательные в-ва. Испарение влаги (транспирация) понижает температуру тканей растений и защищает их от перегрева. Обеспеченность водой определяет рост, степень ветвления, облиственность растений и размеры листьев. Почвенная влага необходима для набухания семян, получения дружных всходов. При непременном участии воды происходят основные процессы превращения и передвижения в-в в почве. Изменение влажности влияет на ее химические и физические свойства, накопление питательных в-в и деятельность микроорганизмов. Наличие в почве достаточного кол-ва влаги является одним из главнейшим фактором ее плодородия. При полном иссушении почвы затухают микробиологическкие процессы, резко снижается эффективность вносимых удобрений. При переувлажнении наблюдается недостаток кислорода в почве, что вызывает торможение роста и развития корневой системы, подавление деятельности микроорганизмов, ухудшение пищевого режима. Длительное застаивание воды в понижениях приводит к вымоканию культур, особенно озимых хлебов. Увядание растений может происходить от недостатка влаги в почве(почвенная засуха) или от чрезмерного испарения влаги вследствие большой сухости воздуха(атмосферная засуха). В засуху растения тратят влаги больше, чем получают ее из почвы. Сухой воздух и продолжительное отсутствие дождей растения переносят легче, если в почве имеется достаточное кол-во воды. Наиболее экономно расходуют воду просо, сорго, кукуруза. Наибольшей потребностью в воде отличаются многолетние травы, а промежуточное положение занимают зерновые культуры и сахарная свекла. О потребности растений в воде судят по транспирационному коэффициенту - кол-ву воды, необходимому растению на образование единицы сухого в-ва. Величина транспирации зависит от сухости и температуры воздуха, нагрева растений солнцем, от силы ветра, условий освещения. Чем больше влаги содержит почва, тем легче она ее отдает растению, и транспирация увеличивается. Потребность в воде у растений неодинакова в различные периоды их роста. В их развитии существует критический период, когда растения испытывают наибольшую потребность в воде. Этот период совпадает с образованием репродуктивных органов и при недостатке влаги приводит к резкому снижению урожайности даже если в остальное время влаги было достаточно. Периоды наибольшей потребности в воде у разных культур приходятся на разные сроки. Зерновые, лен и зернобобовые развиваются в основном за счет осадков первой половины лета; картофель, корнеплоды, кукуруза потребляют наибольшее кол-во влаги во второй половине лета, когда у них идет интенсивный рост. Многолетние травы используют осадки равномерно в течение всего вегетационного периода. Вода атмосферных осадков или поливная, попадая в почву, вступает в контакт с ее твердой частью, извлекает из нее растворимые соли и превращается в почвенный раствор. Кол-во содержащейся в почве воды, выраженное в процентах к массе или объему сухой почвы, наз. влажностью почвы. Вода в почве находится в разных формах и может быть доступной или недоступной для растений. А.А.Роде выделяет 3 категории влаги - парообразную, связанную и свободную. Связанная вода, поглощенная поверхностью почвенных частиц, подразделяется на гигроскопическую и пленочную. Гигроскопическая вода содержится в поглощенном состоянии в виде молекул, прочно удерживается поверхностью почвенных частиц. Передвигается в почве диффузным путем, недоступна для растений, т.к. удерживающие ее силы молекулярного притяжения во много раз выше сосущей силы корней. Пленочная вода располагается поверх пленки гигроскопической воды, удерживается теми же силами, мало доступна растениям. Суммарное кол-во гигроскопической и пленочной воды составляет запас недоступной воды в почве. Парообразная вода находится в виде водяных паров в почвенном воздухе и свободно передвигается от мест с большей упругостью пара к местам с меньшей упругостью. Может переходить в капельножидкое состояние (подземная роса) и в таком виде использоваться растениями. Большого значения не имеет. Свободная вода - заполняет мелкие волосяные поры (капилляры) внутри почвенных агрегатов и удерживается в почве капиллярными силами. Может быть капиллярно-подвешенной и капиллярно-подпертой. Капиллярная вода вода передвигается в любом направлении от более влажных слоев к сухим, продуктивно используется растениями. При сильном капиллярном подтоке может наблюдаться иссушение почвы за счет усиленного испарения влаги. Гравитационная вода- форма свободной воды, - влага, скапливающаяся в крупных порах почвы после обильных дождей или снеготаяния. Не удерживается почвой, передвигается сверху вниз под действием силы тяжести. Доступна растениям, но при наличии гравитационной воды растения испытывают недостаток воздуха из-за переувлажнения почвы. Все виды свободной воды составляют ее продуктивный запас в почве. Количество доступной растениям влаги определяют в пахотном слое или метровом слое почвы и выражают в кубических метрах на 1 га. Обеспеченность растений водой во время вегетации зависит от водных свойств почвы, от ее способности поглощать и сохранять влагу. 15). Почва является главным источником снабжения растений элементами питания. Корневой системой из почвы усваивается вода и элементы минерального питания: азот, фосфор, калий, кальций, магний и др. вещества. Урожай культурных растений в сильной степени зависит от деятельности почвенных микроорганизмов, на которую оказывают существенное влияние многие физико-химические условия почвенной среды. Почвенные микроорганизмы разлагают органические остатки и превращают их в гумус, производят минерализацию перегноя, разлагают минералы, освобождая из них элементы питания растений. Некоторые виды бактерий способны усваивать азот из воздуха, снабжая им растения и обогащая почву. Однако в некоторых условиях микроорганизмы могут оказывать и отрицательное влияние на рост растений. При наличии в почве большого количества органических безазотистых веществ микробы, разлагая их, усваивают азот минеральных соединений и тем самым забирают его у растений. Скорость разложения в почве органических остатков и превращения их в перегной зависит от их количества и качества, содержания влаги и воздуха в почве, от ее теплового режима, химического состава. Оптимальные условия для питания растений складываются, когда органические вещества разлагаются не слишком интенсивно и продукты распада могут постепенно использоваться растениями. Такие условия создаются в рыхлых, структурных, окультуренных почвах при оптимальном водном, воздушном и тепловом режимах. Высвобождение доступных для растений форм азота происходит при разложении органического в-ва почвы. В результате деятельности аммонифицирующих микроорганизмов образуется аммиак (процесс аммонификации), часть которого используется растениями, микрофлорой почвы. Большая часть аммиака под воздействием нитритных и нитратных бактерий превращается в нитраты и нитриты(процесс нитрификации), в виде которых растениями поглощается основное кол-во необходимого им азота. Большое значение в улучшении снабжения растений доступным азотом имеет деятельность свободно живущих в почве бактерий(азотобактер), которые усваивают атмосферный азот. Активизация их деятельности за счет создания оптимальных водно-воздушного и теплового режимов на хорошо окультуренной почве позволяет накопить до 50кг азота на 1га. В фиксации атмосферного азота еще большая роль принадлежит клубеньковым бактериям, живущим в симбиозе с бобовыми растениями. Колонии бактерий накапливают за год в зависимости от вида культуры следующее кол-во азота (кг/га): гороха-60-90, донника-100, клевера-150, люцерны-200. Следовательно, важным средством обогащения почв азотом является возделывание в севооборотах многолетних трав, особенно клевера и люцерны. 23). Болезнь растения представляет собой сложный патологический процесс, возникающий при постоянном взаимодействии растения с окружающей средой. В зависимости от причин, вызывающих болезни растений, различают: неинфекционные болезни, вызываемые неблагоприятными условиями питания, освещения, влажности и температуры или в рез-те мех. повреждений; инфекционные болезни, вызываемые грибами, бактериями, актиномицетами, растениями - паразитами, вирусами и микоплазменными организмами. По характеру проявления заболевания могут быть местными и общими. При общем заболевании поражаются обычно основные органы, корни или стебель растения(их сосудистая ткань), что нередко влечет за собой его гибель. Местное заболевание ограничивается поражением частей отдельных органов - листьев, стеблей, плодов. Но иногда местное поражение охватывает почти все части растения. Напр., фитофтороз картофеля при сильном развитии поражает стебель, листья и клубни. Все патологические изменения в растениях проявляются внешне в разнообразных формах, которые сводятся к нескольким основным типам. Наиболее часто встречаются следующие типы симптомов : Некрозы тканей и частей растений - местное отмирание ткани или частей растения, могут быть неинфекционного (действие хим. в-в, мех. повреждений ) и инфекционного (влияние патогенных организмов- грибов, бактерий, вирусов). Налеты на поверхностях - на пораженных( грибами) частях растений развивается белый, серый или бурый налет. Пустулы - образование паразитных грибов в виде бугорков, выступающих из трещин растения. Окраска желтая, розовая. Гнили - встречается на мясистых органах растений (плоды, корнеплоды, луковицы, клубни). Образование связано с ферментативной деятельностью грибов и бактерий, разрушающих межклеточное в-во, обусловливая мацерацию (распад тканей). Изменение окраски -связано с редукцией хлоропластов, уменьшением хлорофилла, вследствие поражения вирусами. Образование хлорофилла - вследствие близости к поверхности почвы. Наросты, опухоли, галлы - вызвано грибами(рак картофеля, кила капусты), бактериями(рак свеклы, корневой рак плодовых деревьев), или повреждением насекомыми и нематодами. Разрушение органов - заражение головневыми грибами, с образованием черной порошащей массы. К неинфекционным болезням относятся: Азотное голодание, фосфорное голодание, калийное голодание, недостаток железа, борное голодание, марганцевое голодание, медное голодание, избыток питательных в-в., неблагоприятные температурные условия и влажность. К инфекционным (паразитарным) болезням относятся: болезни, возникающие в результате воздействия чуждых для растения организмов. Возбудителями могут быть грибы, бактерии, актиномицеты, вирусы, микоплазменные организмы (микоплазмы), цветковые растения-паразиты (заразиха, повелика, омела). 43). Насекомые - класс беспозвоночных типа членистоногих. Тело разделено на голову, грудь и брюшко, 3 пары ног, у большинства-крылья. Дышат трахеями. Около 2 млн. видов. Развитие насекомых проходит, как правило, с метаморфозом (полное превращение)- яйцо, личинка, куколка, взрослое насекомое. Например: Фитономусы (вид долгоносика); самка откладывает яйца под эпидермис листа, в листовые почки, в черешки листьев и в стебли. Одна самка за вегетационный период может отложить до 855 яиц. Развитие яиц зависит от температуры воздуха и продолжается 10-25 дней. Первые личинки наблюдаются в конце мая, а массовый их выход -в середине июня. Вышедшие личинки повреждают соцветия клевера, листовые почки стебли. Личинка развивается 20-25 дней. Закончив развитие, она плетет кокон, который помещается на головке клевера, чаще всего под оберткой. Через 2-3 дня после образования кокона личинка превращается в куколку. Развитие куколки продолжается 5-9 дней. Весь цикл развития фитономусов на клевере составляет 34-35 дней. \ Насекомые с неполным превращением в своем развитии минуют стадию окукливания. Например: Саранча - самка откладывает в песок по 50-100 яиц несколько раз, составляя в сумме до 1500 яиц. Через 3-4 недели из яиц выходят мелкие личинки, по внешнему виду напоминающие взрослых особей, но без крыльев. Личиночная саранча питается, линяет( меняет цвет), приобретает крылья, превращаясь во взрослое насекомое. 54). Пестициды - химические препараты для борьбы с сорняками (гербициды), вредителями (инсектициды, акарициды, зооциды), болезнями (фунгициды, бактерициды) культурных растений. В группу пестицидов включают дефолианты (искусственный листопад), десиканты(обезвоживание), регуляторы роста растений. Гербициды по характеру действия подразделяются на контактные и системные. Контактные гербициды вызывают местное поражение тканей растений, которые быстро увядают, буреют и засыхают. Это особенно ценно для борьбы с многолетними и имеющими мощную корневую систему сорными растениями. Гербициды, проникающие в растение через наземные органы растения, наз. листовыми, через корневую - корневыми. Применяются различные виды обработок гербицидами: сплошная, рядковая, ленточная, направленная, очаговая. Для внесения гербицидов используется авиационное и наземное опрыскивание. Для правильного составления и использования пестицидов руководствуются специально разработанными для этого таблицами.
...
*******************************