Klíčenie semien a rast rastlín

Klíčenie semena možno považovať za začiatok životného cyklu rastlín. Klíčenie začína vtedy, keď semeno nasiakne vodu a  následne praskne. Vždy začína rastom korienka, ktorý istú dobu brzdí rast nadzemných častí rastliny. Dvojklíčnolistovým rastlinám vyrastajú 2 klíčne listy (buď nad povrch pôdy, alebo ostávajú pod povrchom pôdy – napr. bôb, dub), jednoklíčnoslistovým rastlinám (napr. trávy) jeden klíčny list zakrpatel. Klíčne listy sa odlišujú tvarom aj veľkosťou od pravých listov rastliny.

Klíčenie semien

Pre vyklíčenie semena je dôležitá prítomnosť vody, kyslíka (s príjmom vody sa zvyšuje intenzita dýchania) a primeranej teploty (teplotné minimum, optimum, maximum). Semená zvyčajne nevyžadujú na klíčenie svetlo. Avšak pri niektorých semenách je potrebné, napr. lipnica, tabak, náprstník. Pre vyklíčenie semena nie je dôležité zloženie substrátu, pretože semienko má v sebe uloženú energiu na klíčenie. Mali by sme zabezpečiť substrát, ktorý bude semenu zabezpečovať vlahu a dostatok vzduchu.

Semená s dostatkom vody začínajú napúčať – absorpcia vody semenom je najrýchlejšia pri prvom kontakte semena s  vodou. Pri skladovaní semien treba pamätať na to, že po určitom čase strácajú svoju životnosť (aj keď sú skladované za optimálnych podmienok). Na klíčenie semena vplýva do značnej miery aj teplota pôdy. So zvyšujúcou sa teplotou na jar sa zvyšuje aj teplota pôdy, čo vplýva na rýchlosť klíčenia semena. V prípade, že by sme semená vysadili von ešte počas nevhodných teplotných podmienok (t. j. v teplote nižšej ako je teplotné minimum – závisí od druhu rastliny, pozri tabuľka), semená klíčiť nezačnú.

Tabuľka 1: Najideálnejšia teplota pre klíčenie rôznych semien

(zdroj: http://www.semienka.sk/idealna-teplota-klicenia-semien/)

Je známe, že veľkosť semena ovplyvňuje rýchlosť klíčenia. Zvýšená miera klíčenia môže súvisieť s  väčším množstvom zásob dostupných vo veľkých semenách v  porovnaní so strednými alebo malými semenami (Ekpo, 2004).

Rast rastlín

Rast rastliny predstavuje biologický proces, počas ktorého dochádza ku kvantitatívnemu pribúdaniu hmoty. Pre rast rastliny je dôležitý proces dýchania, prostredníctvom ktorého získavajú potrebnú energiu. Rast rastlín sa spája so zväčšovaním sa objemu buniek a ich delením.

Rast rastlín ovplyvňujú nasledujúce faktory:

Teplota– má na rast evidentný vplyv. Ak sa zvýši o  10 stupňov, rast sa zdvojnásobí. Rozoznávame teplotné minimum (rast začína, cca 5 ˚C), optimum (rast je najväčší, cca 25 ˚C) a maximum (rast sa zastavuje, cca 30 – 37 ˚C).
Voda– na rastline, ktorá sa vyskytuje v  prostredí s  nadbytkom alebo  nedostatkom vody, sú evidentné fyziologické zmeny (napr. vädnutie).
Svetlo– rast koreňa rastlín nie je závislý od svetla. Naopak, rast nadzemných častí rastlín je od svetla závislý. Najaktívnejšími oblasťami spektra žiarenia, ktoré najviac ovplyvňujú rast a vývin rastlín, je oblasť červeného žiarenia, najmä vlnovej dĺžky 660 nm (slabočervené svetlo), 730 nm (tmavočervené svetlo) a žiarenie modré s maximami 370, 450 a 480 nm.
Substrát– pre optimálny rast potrebuje rastlina získavať živiny z  pôdy (napr. dusík, fosfor, draslík, horčík, vápnik atď.).
Zemská príťažlivosť– spôsobuje ohnutie konárov, stoniek a ich rast v horizontálnom smere.
Elektrina a magnetizmus – v rastlinách sa vytvárajú elektrické potenciály, ktoré vplývajú napr. na rozdelenie fytohormónov, a tým ovplyvňujú rast a formovanie rastliny.

Členenie orgánov rastlinného tela

Orgány rastlín možno rozdeliť napríklad podľa funkcie, a to na orgány vegetatívne a generatívne. Vegetatívne orgány, medzi ktoré zaraďujeme koreň, stonku a listy, zabezpečujú život rastliny. V tele rastliny zaisťujú rôzne funkcie – vyživovaciu, rastovú, dýchaciu, ochrannú, opornú a transportnú.

Medzi generatívne orgány rastliny zaraďujeme kvet, semená a plod. Ich úlohou je zabezpečiť rozmnožovanie a zachovanie druhu. V nasledujúcom texte stručne charakterizujeme jednotlivé rastlinné orgány.

Koreň– podzemný orgán. Rozlišujeme na ňom koreňovú čiapočku (nenachádza sa pri vodných rastlinách a parazitoch), pokožku (ochranná a absorpčná funkcia; pokrýva povrch koreňa, vytvára koreňové vlásky), primárnu kôru, stredný valec (komplex pletív). Koreň rastie do dĺžky, ale i do šírky.

Obrázok 92: Koreň
(zdroj: https://commons.m.wikimedia.org/wiki/File:Anatomy_roots.jpg)

Poznáme tri typy koreňov– hlavný koreň (môže rásť pri niektorých rastlinách až do dĺžky 1 – 2 m, tvorí základ celej koreňové sústavy), bočné korene (vznikajú len na primárne rastúcich koreňoch, zabezpečujú príjem vody, kyslíka, vzdušnej vlhkosti) a vedľajšie korene (vznikajú na stonke alebo na orgánoch z nej odvodených).

Okrem toho rozlišujeme 2 typy koreňovej sústavy, a to primárnu (Obrázok 93, alorízia) – dominuje hlavný koreň, ktorý sa rozkonáruje na početné bočné korene (nahosemenné a krytosemenné dvojklíčnoslitové rastliny) a adventívnu koreňovú sústavu (Obrázok 93, homorízia) – zložená z hlavného primárneho koreňa a vedľajších koreňov, ktoré sú dominantné (jednoklíčnolistové rastliny).

Obrázok 93: Primárna a adventívna koreňová sústava
(zdroj: http://www.oskole.sk/?id_cat=55&clanok=2684)

Podľa tvaru zhrubnutého koreňa rozlišujeme koreň niťový (jednoročné rastliny, Obr.1 a 2), vretenovitý (napr. georgína, Obr. 3), valcovitý (napr. chren, Obr. 4), repozitár (napr. repa, Obr. 5), zväzkovitý (napr. trávy, Obr. 6), hľuzovitý (napr. vstavače, Obr. 7), viachlavový koreň (Obr. 8, a – hlavný koreň, b – bočný koreň).

Obrázok 94: Typy koreňov
[zdroj: Velgosová, Velgosa, 1988 (In Sekerka, Múdry, 2005)]

Stonka– na radiálnom reze na stonke rozlišujeme pokožku (pokrýva celý povrch stonky), primárnu kôru (medzi pokožkou a stredným valcom) a stredný valec s cievnymi zväzkami.

Obrázok 95: Radiálny rez stonkou

(zdroj: http://www.oskole.sk/?id_cat=7&clanok=5040)

Podľa rozkonárovania poznáme stonky strapcovité (Obr. a; hlavná stonka je priama a najdlhšia, bočné stonky sú kratšie), vrcholíkovité (Obr. b; hlavná stonka zastaví rast a dcérske ju prerastú), sympodiálne (Obr. c; hlavná stonka zastaví svoj rast a dcérska ju zatlačí nabok a  postaví sa do smeru rastu ako hlavná stonka, napr. vinič), vidlicovité (Obr. c; rozkonárenie stonky do vidlíc):

Obrázok 96: Typy stoniek
(zdroj: Velgosová, Velgosa, 1988 (In Sekerka, Múdry, 2005)

Z  hľadiska tvaru stonky podľa prierezu rozoznávame stonky valcovité (Obr. a; napr. raž), stlačené (Obr. b; napr. lipnica), trojhranné (Obr. c; napr. cesnak medvedí), štvorhranné (Obr. d; napr. hluchavka biela) a ryhované (Obr. e; praslička roľná – letná byľ).

Obrázok 97: Tvary stoniek

(zdroj: In Sekerka, Múdry, 2005)

List– orgán obmedzeného rastu, ktorý má fotosyntetickú, odparovaciu a  výživnú funkciu. Na liste rozoznávame listovú čepeľ (hlavná časť listu, na povrchu je pokožka s prieduchmi, kryje a chráni vnútorné pletivá listu a usmerňuje svetelné lúče), stopku a pošvu. Na liste rozoznávame líce a rub (bifaciálny list). Vyskytujú sa však aj také listy, ktoré majú obe strany rovnaké (napr. tulipán). Najmä na rube listu sa vyskytuje listová žilnatina (žily a žilky). Rozoznávame rovnobežnú žilnatinu, vrcholovo súbežnú, perovitú, dlaňovitú a odnoženú žilnatinu (Sekerka, Múdry, 2005)

Obrázok 98: Žilnatina listov

(zdroj: http://www.oskole.sk/wap/index.php?id_cat=7&year=2&new=5039)

Podľa obrysov čepele delíme listy na:

A) tvary nedelených jednoduchých listov (napr. okrúhly, elipsovitý, vajcovitý a pod.)

Obrázok 99: Tvary nedelených jednoduchých listov
(zdroj: http://www.ta3k.sk/bio/index.php?option=com_content&view=
article&id=96:list&catid=40:rastlinneorgany&Itemid=69
)

B) tvary delených jednoduchých listov (napr. perovito laločnaté a pod.)

Obrázok 100: Tvary delených jednoduchých listov
(zdroj: http://www.oskole.sk/pages/printpage.php?clanok=5039)

C) tvary zložených listov (napr. nepárne perovito zložený a pod.)

Obrázok 101: Tvary zložených listov
(zdroj: http://www.oskole.sk/pages/printpage.php?clanok=5039)

Pri listoch rozoznávame aj ich uloženie na stonke. Môže ísť o  striedavé, protistojné, krížnoprotistojné a praslenovité postavenie.

Obrázok 102: Uloženie listov na stonke
(zdroj: http://www.oskole.sk/pages/printpage.php?clanok=5039)

Kvet– výtrusorodý výhonok obmedzeného rastu, ktorý sa zúčastňuje na pohlavnom rozmnožovaní rastlín. Kvet pozostáva z  kvetného lôžka (rozšírená časť hlavnej alebo bočnej stonky – diferencuje sa tu kvet; sú tu uložené kvetné obaly, tyčinky a plodolisty), kvetných obalov (môžu byť nerozlíšené, ktoré vytvárajú okvetie – všetky lupienky (okvetné lístky). Sú rovnakej farby (tulipán, narcis) alebo rozlíšené – kalich – zelené lupienky a  koruna – farebné lupienky), tyčiniek (samčia časť kvetu, ktorá pozostáva z nitky, peľnice a peľových zŕn) a piestika (samičia časť kvetu, na ktorom rozlišujeme semenník, čnelku a bliznu).

Obrázok 103: Zloženie kvetu
(zdroj: http://www.e-ucebnice.sk/e-ucebnice/biologia6naWelp/kvet.html)

Plod– vzniká zo semenníka alebo celého piestika. Jeho funkciou je ochraňovať a obaľovať vajíčka, zároveň ich aj vyživovať. Plody delíme na dužinaté(bobuľa – čučoriedka, kôstkovica – slivka, malvica – jabloň), suché pukavé(mechúrik – pivonka, struk – bôb, šešuľa – kapustovité, šešuľka – chren, tobolka – prvosienka) a suché nepukavé(oriešok – lieska, nažka – púpava, zrno – obilie), plody polivé a lámavé(dvojnažka – mrkva, tvrdka – hluchavka, pastruk – ohnica) a plody semenné(šiška – ihličiny, semenná kôstkovica – ginko).

Obrázok 104: Delenie plodov
(zdroj: Velgosová, Velgosa, 1988; In Sekerka a Múdry 2005)

Prechod rastliny z vegetatívnej fázy do rozmnožovacej – kvitnutie

Ide o  prechod do fázy kvitnutia, ktorá sa začína diferenciáciou základov orgánu kvetu (Sekerka, Múdry, 2005). Na zahájenie kvitnutia potrebuje rastlina určité vonkajšie podmienky, a  to vhodnú teplotu a  svetlo. Niektoré druhy rastlín (napr. obilniny) vyžadujú pred kvitnutím tzv. zimný chlad (teploty nad nulou až do +15 ˚C).

Pre zahájenie kvitnutia je dôležitá aj dĺžka dňa, respektíve dĺžka denného osvetlenia. Podľa nej môžeme rastliny rozdeliť na:

A) Rastliny dlhého dňa– kvitnúce v  letnom období, kedy sú dni dlhé, napr. obilniny, mrkva, špenát atď., dolná hranica 10 – 14 hodín.

B) Rastliny krátkeho dňa– kvitnúce v jarných alebo jesenných mesiacoch, kedy sú dni krátke, napr. slnečnica, chryzantéma, sója atď., horná hranica 10 –14 hodín.

C) Rastliny neutrálne– kvitnúce bez ohľadu na dĺžku osvetlenia, napr. kukurica, muškát.