Рослини на планеті виконують особливо важливу роль. Акумулюючи сонячну енергію, вони є джерелом енергетичних ресурсів. Рослини беруть участь у колообігу багатьох речовин та елементів. Вони виділяють кисень, запобігають накопиченню в атмосфері вуглекислого газу, перевищення рівня якого зумовлює зміну клімату на Землі. Із прадавніх рослин утворилися поклади корисних копалин (зокрема, кам'яного вугілля, торфу), ґрунти. Завдяки рослинам промисловість одержує необхідну сировину, з якої виготовляють ліки, предмети побуту, одяг тощо. Рослини - важлива ланка в ланцюгах живлення. Без рослин існування людини і тварин неможливе.
Основне завдання землеробства - вирощувати високі сталі врожаї сільськогосподарських культур. Для цього потрібно знати будову рослин, життєві процеси, що в них відбуваються, і умови, за яких рослини будуть нормально рости й розвиватися.
Рослини мають органи. Кожен орган виконує відповідні функції для забезпечення життєдіяльності та розмноження рослин. Так, корені забезпечують рослину водою та поживними речовинами. У листках за допомогою хлорофілових зерен за наявності світла утворюються органічні сполуки. По стеблу вода та поживні речовини пересуваються до листків і плодів, а утворені в листках органічні речовини - до місць відкладання запасів і коренів.
Корінь та пагін, який складається із стебла, бруньок (зачаткових пагонів) і листків, - це вегетативні органи рослини. Квітки, плоди та насіння, розташовані на стеблі, - це генеративні органи. Вегетативні органи забезпечують ріст і живлення рослини, генеративні - статеве розмноження.
Основні вегетативні органи закладено вже в зародку насінини. За сприятливих температурного й водного режимів насіння поглинає вологу і, якщо вистачає повітря, проростає. Першим проростає корінь, який прориває спермодерму і занурюється в ґрунт. Завдяки цьому молодий паросток закріплюється в ґрунті й поглинає воду з розчиненими в ній солями. Відразу за коренем починає рости пагін.
Є два типи проростання насіння:
- підземний, за якого на поверхні ґрунту з'являється паросток із першими справжніми листками, а сім'ядоля, або сім'ядолі, лишаються в насінні (горох, пшениця);
- надземний, за якого сім'ядолі з брунькою виносяться на поверхню ґрунту (капуста, квасоля, огірки). Сім'ядолі зеленіють і певний час виконують функцію листків. Брунька й далі росте вгору, утворюючи стебло та перші справжні листки (ювенільні).
Межу між коренем і стеблом називають кореневою шийкою. Частину стебла між кореневою шийкою та сім'ядолями називають гіпокотилем (підсім'я- дольним коліном), а ділянку між сім'ядолями та першим справжнім листком - епікотилем (надсім'ядольним коліном).
Корінь - вегетативний орган, зазвичай підземний, з необмеженим ростом, який забезпечує закріплення рослин у субстраті, поглинання і транспорт води, розчинених у ній мінеральних речовин та продуктів життєдіяльності ґрунтових мікроорганізмів і коренів інших рослин, первинний синтез органічних речовин, виділення в ґрунт продуктів обміну речовин і вегетативне розмноження. Залежно від походження розрізняють головний корінь, додаткові та бічні корені. Головний корінь утворюється тільки із зародкового корінця. Додаткові - ростуть від стебла й листка або їхніх видозмін. Від головного та додаткових коренів відходять бічні корені - осі вторинного й наступних порядків галуження.
Коренева система - це сукупність усіх коренів рослини, які утворюються в результаті їх наростання та галуження.
За формою кореневі системи бувають стрижневі, якщо вісь першого порядку переважає над останніми за розмірами (соняшник, буряки, бобові); мичкуваті, які складаються з багатьох однакових за розміром коренів (злаки) (рис. 1.1).
Корені сільськогосподарських рослин проникають у ґрунт на значну глибину, а також розростаються в ширину. Розміри кореневої системи залежать як від життєвої форми рослин (дерево, кущ, трава), так і від зовнішніх умов. У водяних і болотних рослин коренева система невелика. Рослини посушливих місцевостей, наприклад степових, мають дуже міцну кореневу систему. Так, у пшениці, що росте на неполивних землях, підземна маса в 140 разів перевищує надземну.
Стебло - це в основному розташований на пагоні надземний орган, на якому утворюються листки, квітки, плоди. За формою стебла бувають округлі, тригранні, чотиригранні, ребристі й ін. Стебла бувають виповненими всередині й порожнистими. Порожнисте стебло злаків називають соломиною. Є рослини з прямостоячими стеблами (дерева, злаки), виткими (березка, хміль, квасоля), повзучими (кавуни, огірки), чіпкими (виноград).
Закінчується стебло верхівковою брунькою - точкою росту. Крім верхівкового росту, в деяких рослин, наприклад у пшениці й інших злаків, спостерігається вставний (інтеркалярний) ріст, коли стебло видовжується внаслідок поділу й росту клітин в основі міжвузлів.
Стебло може утворювати бокові пагони, тобто розгалужуватися. У деяких рослин спостерігаються надземні (вусики, колючки) та підземні (бульба, кореневище, цибулина) видозміни пагонів. Наприклад, бульби картоплі, кореневища пирію - це видозмінені стебла, в яких відкладаються запаси поживних речовин. Крім того, вони слугують органами вегетативного розмноження.
Листки - це бічні вирости стебла, що утворюються в конусі наростання. Основними функціями листка є фотосинтез, газообмін і транспірація. У листках також можуть відкладатися запасні продукти, в деяких випадках листок є органом вегетативного розмноження.
Типовий листок складається з трьох частин: листкової пластинки, черешка та прилистків. Однак не всі листки завжди мають ці частини. Листки з черешками називають черешковими (бобові, капустяні). Листки, у яких немає черешків, називають сидячими (злакові). Розрізняють прості листки, які мають одну листкову пластинку (соняшник, гречка), і складні (горох, картопля), у яких кілька простих листків прикріплюються своїми черешками до спільного черешка. Розрізняють перистоскладні (горох), пальчастоскладні (люпин) і трійчастоскладні (квасоля) складні листки.
Біля основи листка багатьох рослин є різної форми вирости, які називають прилистками. Вони є характерною ознакою деяких родин (бобових, розових, гречкових).
Листкова пластинка - це головна частина листка, завдяки якій листок виконує всі основні функції. За формою листкової пластинки розрізняють листки округлі, овальні, голчасті, яйцеподібні, довгасті, ланцетні й ін. Листкова пластинка густо пронизана провідними пучками-жилками, які добре видно зі споду листка. Залежно від розміщення жилок у пластинці листка розрізняють паралельне, дугове, сітчасте (перистосітчасте й пальчастосітчасте) жилкування.
Залежно від розташування листків на стеблі розрізняють спіральне (почер- гове), дворядне, супротивне та кільчасте (мутовчасте) листкорозміщення. Кількість листків у рослин дуже велика, однак вони не затінюють один одного. Таке розташування листків називають листковою мозаїкою.
Квітка - це вкорочений видозмінений пагін з обмеженим ростом, що виконує функцію статевого розмноження, в результаті якого утворюється насіння і плід. Типова квітка має тичинки (чоловічі органи), одну або кілька маточок (жіночий орган), чашечку, що складається з чашолистиків і віночка з пелюсток, часто яскраво забарвлених (рис. 1.2). Квітки хлібних злаків не мають ні чашечки, ні віночка.
Розрізняють одно- та двостатеві квітки. В одностатевих є тільки тичинки або маточка (кукурудза, огірки), у двостатевих - тичинки й маточка (бобові, капустяні, гречка). Рослини, у яких утворюються чоловічі та жіночі одностатеві квітки, називають однодомними (буряк, гарбуз, береза та ін.), а якщо чоловічі й жіночі квітки розташовані на різних рослинах, то їх називають дводомними (верба, тополя, коноплі).
Для утворення насіння і плоду потрібно, щоб відбулося запилення. Є два типи запилення:
- перехресне - коли пилок із тичинки однієї квітки потрапляє на маточку іншої квітки цієї самої або іншої рослини (жито, кукурудза, буряки, соняшник, гречка). Відбувається за допомогою комах або вітру;
- самозапилення - пилок із тичинки потрапляє на маточку тієї самої квітки (пшениця, ячмінь, горох, квасоля). Відбувається найчастіше всередині бутона (до розкривання квітки).
Після запилення квіток відбувається запліднення: з насіннєвого зародка розвивається насінина, а із зав'язі - плід.
Насінина складається із зародка, запасних речовин і покривних оболонок. У зародка є корінець, сім'ядолі, брунька, стебельце. Культурні рослини належать до відділу Покритонасінних, їх поділяють на два класи: Однодольні та Дводольні. У насінин більшості дводольних ендосперм не утворюється, запасні поживні речовини відкладаються в сім'ядолях зародка.
Плоди в рослин бувать декількох видів: сухі, соковиті, одно- та багатонасінні. До сухих належать зернівки (злакові), сім'янки (соняшник), горішки (коноплі), боби (бобові), стручки (капустяні), коробочки (мак, бавовник, льон). Соковиті плоди формуються в кавунів, плодових дерев тощо.
Контрольні запитання:
- З яких органів побудована рослина та які функції вони виконують?
- Які є типи кореневих систем?
- У чому полягає відмінність між верхівковим та інтеркалярним ростом?
- Яке призначення листків?
- Схарактеризуйте будову квітки.
- Які є види плодів?