MECANISMELE CRESTERII PLANTELOR

MECANISMELE CRESTERII PLANTELOR

Cresterea plantelor are loc ca urmare a unui complex de procese fiziologice si biochimice determinate de activitatea tesuturilor meristematice, de caracteristicile biologice ale fiecarei specii si de actiunea factorilor externi naturali sau artificiali. Cresterea este reglata in special de balanta hormonala existenta in planta la un moment dat. Balanta hormonala reprezinta raportul dintre stimulatorii si inhibitorii de crestere endogeni. Daca acest raport este favorabil stimulatorilor, au loc procese de crestere, iar daca este defavorabil cresterea este blocata.

In procesul de organogeneza exista trei etape si anume:

- etapa cresterii lente cand are loc sinteza hormonilor endogeni;

etapa cresterii maxime cand hormonii endogeni actioneaza lent;

- etapa cresterii finale cand intensitatea cresterii se reduce pana la incetarea totala.

8.2.1 Cresterea organelor

Cresterea organelor se efectueaza prin cresterea celulelor si a tesuturilor acestora. Cresterea incepe cu o etapa embrionara, localizata in meristeme numita meresis, continuata cu alungirea celulelor formate numita auxesis si terminata cu diferentierea structurii anatomice tipice. Cresterea organelor se face in lungime si in grosime. Cresterea in lungime se datoreste meristemelor primare, iar cresterea in grosime se datoreste meristemelor secundare.

Cresterea sistemului radicular

La toate tipurile de sisteme radiculare ( pivotant, fasciculat) cresterea in lungime este asigurata de tesuturile meristematice localizate in zona neteda. Aceste tesuturi sunt protejate de actiunea mecanica a particulelor de sol de catre piloriza sau scufie. Cresterea in lungime a radacinii este asigurata printr-o zona ce are o intindere de 5-10 mm si prezinta cele trei regiuni caracteristice: meresis (zona ce asigura cresterea prin diviziune), auxesis (zona ce asigura cresterea prin elongatie) si zona de diferentiere celulara.

Tesutul meristematic apical este sursa de noi celule atat pentru piloriza, ale carei celule mor repede datorita frecarii cu particulele de sol, dar mai ales pentru asigurarea cresterii radacinii prin elongatie si apoi diferentiere (Thimann, 1977). Meristemele apicale ale radacinii sunt pozitionate sub terminal si sunt constituite din meristemul primordial sau embrionar, compus din celulele initiale, in general trietajate si derivatele lor. Celulele nou formate se alungesc, isi maresc volumul, se specializeaza, devin definitive determinand formarea structurii primare ale radacinii.

Ritmul de diviziune al celulelor meristematice ale radacinii este destul de lent (1 diviziune/ ora), dar numarul de radacini care se formeaza intr-o zi este de 400-600 la Vicia faba     si 21000 la Zea mays (Lynch, 1990).

Pentru cresterea radacinii planta aloca aproximativ 30-60% din produsele fotosintetizate, din care 16-76% sunt folosite in procesul respirator.

Cresterea tulpinii

Tulpinile cresc atat in lungime cat si in diametru. Cresterea in lungime a tulpinii poate fi de trei tipuri functie de pozitia meristemelor adventive:

- crestere acropetala, terminala sau subterminala (fig. 95);

- crestere intercalara ce are loc prin meristemele situate la baza fiecarui internodiu (graminee) sau la baza tulpinii (Amarillys);

- crestere liniara ce are loc pe toata lungimea tulpinii sau a internodiilor.

Spre deosebire de apexul radicular, apexul tulpinii are o structura mai complexa, determinata de dezvoltarea accentuata a meristemului primar.

Principala diferentiere structurala intre sistemul radicular si tulpini o resprezinta prezenta la nivelul tulpinilor a mugurilor de diferite tipuri (laterali, apicali, foliari sau floriferi). La varful fiecarei tulpini sau lastar se gaseste un mugure apical, care detine un meristem ce reprezinta sursa de celule pentru cresterea in lungime a tulpinilor.

Cresterea in grosime a tulpinii este asigurata de meristemele secundare, pozitionate lateral, cambiul - localizat la nivelul cilindrului central si felogenul - din scoarta. Cresterea tulpinilor incepe primavara la 10-15 zile de la deschiderea mugurilor si dureaza 2-4 luni functie de specie si conditiile climatice. Speciile pomicole au o crestere in diametru mai redusa in primii 3-4 ani.

Cresterea frunzelor

Cresterea aparatului foliar al plantei este direct influentata de rolul complex pe care il indeplinesc aceste organe in cadrul organismului vegetal. Astfel, pe langa functia fotosintetica, frunmzele regleaza schimburile hidrice si gazoase, sau pot fi organe de depozitare a substantelor organice sau a apei. Plantele, asemenea tuturor organismelor sunt intr-o permanenta competitie, iar daca o planta poate determina reducerea capacitatii fotosintetice a celorlalte plante invecinate, prin interceptarea luminii, ea poate prelua din solo cantitate mai mare de apansi substante minerale, asigurand astfel intensificarea cresterii.

Cresterea frunzelor se face in lungime si suprafata si se datoreste unor meristeme bazale la monocotiledonate, unor meristeme intercalare la ferigi sau de pe toata suprafata la dicotiledonate (fig. 96

Cresterea in grosime are loc prin actiunea tesutului meristematic situat sub epiderma superioara. Petiolul frunzei prezinta    zone meristematice pe toata suprafata.

Cresterea fructelor

Cresterea fructelor are loc in etapele succesive cunoscute: diviziune, extensie si diferentiere. Divizunea dureaza cateva saptamani dupa polenizare, iar cresterea in volum a fructelor se datoreaza actiunii stimulatorilor de crestere endogeni, sintetizati la nivelul semintelor si difuzati in pulpa.

Procesul de crestere a fructelor are la baza divizunea celulelor ovarului sau a altor organe florale si cresterea in dimensiuni, pe baza extensiei celulare.

Cresterea fructelor are loc in doua faze:

- faza diviziunii celulare, cu durata diferita - 10 zile la Cerasus avium, 21 de zile la Malus si Piersica, 28 de zile la Prunus, 42 - 56 de zile la Pyrus si 45 de zile la Vitis;

- faza extensiei si diferentierii celulare incepe cu putin inainte de sfarsitul diviziunii si dureaza pana la ajungerea fructelor la maturitate. Aceasta faza este stimulata de actiunea auxinelor din seminte.

Cresterea lastarului

Lastarul reprezinta formatiunea de crestere la plantele perene. Plantele ierboase perene prin tulpini subterane si plantele lemnoase parcurg sezonul favorabil cresterii sub forma de lastar, iar sezonul nefavorabil sub forma de muguri. Lastarul are o structura metamerica, caracteristica tulpinii, formata din numeroase metamere. Un metamer este un internod care la partea superioara are un nod cu frunze, in axila carora se afla muguri. Cresterea lastarului este bienala.

In primul an are loc morfogeneza lastarului in interiorul mugurelui, in faza de crestere embrionara sau intramugurala. In aceasta faza se formeaza elementele structurale ale lastarului, prin initierea primordiilor de frunze si muguri in centrele de crestere, cresterea primordiilor si diferentierea tesutului conducator. La exterior are loc marirea volumului, asa numita crestere de primavara si vara a mugurilor. Morfogeneza primordiilor lastarului este incheiata la sfarsitul verii prin intrarea mugurilor in repaus.

Desi primordiile lastarului vegetativ sunt formate, pe parcursul fazei intramugurale mugurii nu pornesc in crestere datorita inhibitiei corelative exercitata atat de mugurele apical, prin manifestarea dominantei apicale in cadrul lastarului, cat si de frunza corespunzatoare mugurelui. Prin executarea timpurie a operatiei de taiere sau prin defoliere, mugurii vegetativi axilari pot porni in vegetatie in primul an, formand lastari anticipati. La vita de vie lastarii anticipati sau copilii se dezvolta in aceiasi perioada de vegetatie din mugurii din axila frunzelor.

Faza intramugurala cuprinde fenofazele initiale ale cresterii lastarului vegetativ (Gradinaru si colab., 1995

In al doilea an, dupa intreruperea starii de repaus, lastarul intra in faza de crestere vizibila sau extramugurala. In aceasta faza are loc extensia elementelor formate in mugure, rezultand partea preformata a lastarului si uneori adaugarea de elemente noi, rezultand partea neoformata a lastarului (Rivals, 1966

Faza extramugurala dureaza 1,5 - 3 luni, din luna mai pana in august si cuprinde urmatoarele fenofaze:

dezmuguritul si inceputul cresterii, care consta in alungirea si diferentierea primordiilor formate in muguri;

cresterea intensa a lastarului;

incetinirea si oprirea cresterii, care consta in scaderea ritmului de crestere al internodurilor, urmata de oprirea cresterii lastarului si a frunzelor si de definitivarea formarii mugurilor;

maturarea tesuturilor si pregatirea pentru iernare, care consta in procese fiziologice de natura trofica si hormonala ce pregatesc lastarul pentru iernare.

Faza extramugurala constituie fenofazele finale ale cresterii lastarului vegetativ (Gradinaru si colab., 1995

Cresterea lastarului se face la nivelul tuturor elementelor sale componente: ax, frunze, muguri.

Cresterea axului se face in lungime si grosime.

Cresterea in lungime poate fi internodala, prin alungirea internodurilor si apicala, prin formarea de elemente noi. Dupa momentul    opririi cresterii axului, lastarii pot fi (Assaf, 1966

tipul 1 - cresterea se opreste dupa ce lastarul si-a format partea preformata si o parte neoformata, cu un numar mare de internoduri (metamere);

tipul 2 - cresterea se opreste dupa ce lastarul si-a format partea preformata si o parte neoformata, cu un numar mic de metamere;

tipul 3 - cresterea se opreste dupa ce lastarul si-a format numai partea preformata;

tipul 4 - cresterea se opreste inainte ca partea preformata sa fie complet formata.

Aceste tipuri de lastari sunt caracteristice in special plantelor lemnoase, arbori sau arbusti, cunoscute ca lastari lungi (tipul 1), mijlocii (tipul 2 si 3) si scurti (tipul 4). In functie de tipul lastarului, lungimea acestora poate fi cuprinsa intre 2 - 3 mm si 1 - 2 m (fig. 97

Dintre speciile pomicole, la mar, par si gutui se manifesta o dominanta apicala puternica care determina formarea unui singur lastar apical lung (de tipul 1), iar majoritatea lastarilor axilari sunt scurti (de tipul 4). La cires visin prun si cais, se manifesta o dominanta apicala slaba care determina formarea mai multor lastari lungi, atat apical cat si subapical, iar uneori formarea si de lastari anticipati.

Cresterea in grosime a axului se datoreste cambiului si are loc pana toamna.

Cresterea frunzelor lastarului se face prin extensia primordiilor preformate in muguri si prin aparitia de primordii noi, rezultate din activitatea varfului lastarului si cresterea acestora. Ca si axul, frunzele pot apartine partii preformate sau partii neoformate a lastarului. La arborii si arbustii cu frunze cazatoare, toamna are loc caderea frunzelor.

Cresterea mugurilor se efectueaza prin alungirea primordiilor preformate, dar si prin formarea si cresterea primordiilor neoformate. In interiorul mugurilor se realizeaza morfogeneza primordiilor unui nou lastar.

. Perioada mare de crestere.

Metode de masurare a cresterii.

Cresterea unui tesut sau organ nu se desfasoara cu aceeasi intensitate pe tot parcursul vietii acestuia, ci urmeaza o dinamica cu caracter de legitate, care a fost denumita de Sachs perioada mare de crestere. La inceput cresterea este lenta apoi se intensifica, iar la sfarsit scade din nou in intensitate. Reprezentarea grafica a cresterii la tesuturi sau organe ia forma unei curbe sigmoide, de forma literei S (fig.98

Reprezentarea grafica a ritmului de crestere ia forma unei curbe uniapicale sau unimodale (fig. 99

La tulpinile articulate ale plantelor anuale sau la lastarul plantelor perene perioada mare de crestere este reprezentata de modificarea lunginii internodurilor si a suprafetei foliare in lungul axului. Perioada mare de crestere este perioada in care lungimea internodurilor si suprafata foliara sunt maxime.

Cresterea plantelor sau a diferitelor organe ale acestora poate fi masurata prin metode biometrice si metode gravimetrice.

Metodele biometrice masoara modificarea in timp a dimensiunilor organelor, de exemplu lungimea la tulpina si radacina, volumul la radacina, grosimea la tulpina sau suprafata la frunze.

Metodele gravimetrice masoara modificarea in timp a greutatii organelor in plante.