植物の成長に影響を与える 20 の要因

植物の形質と適応は、以下に関連する要因によって制御または影響を受けます。植物成長. 遺伝学と環境は、植物の成長と発達の XNUMX つの主要な決定要因です。

植物発現の基本単位である遺伝子は細胞内に収容されているため、遺伝因子は内部因子とも呼ばれます。遺伝的要因以外のすべての生物的および非生物的要因は、外部要因である環境要因と呼ばれます。

XNUMX つの植物成長因子の間には、異なる相互作用が存在します。植物の性格はその遺伝子構成によって決定されますが、それがどの程度発現するかは環境によって異なります。

植物の成長に影響を与える9つの環境要因

植物の成長に影響を与える環境要素とこれらの要素は次のとおりです。

温度
水分補給
放射エネルギー
大気の構成
土壌構造と土壌空気の組成
土壌反応
生物的要因
栄養素の供給
成長阻害物質不使用

1.温度

生物の生存限界は通常、-35°C から 75°C の間であると報告されています。温度は熱強度の尺度です。ほとんどの作物は、摂氏 15 度から 40 度の間で生育できます。これらの制限をはるかに下回るまたは上回る温度では、成長が急速に低下します。

種やバリエーション、曝露の長さ、植物の年齢、発育段階などによって異なるため、植物の成長に最適な温度は動的です。温度は、光合成、呼吸、蒸発散などの重要な植物代謝プロセスに影響を与えます。

これらに加えて、温度は、栄養素と水分がどれだけうまく吸収されるか、および微生物活動が植物の成長にどのように影響するかに影響を与えます.

2.水分補給

土壌水分が極端に低い場合と高い場合の両方で成長が制限されるため、さまざまな植物の成長は存在する水の量に関連しています。植物が炭水化物を生成し、原形質を水和状態に保ち、栄養素やミネラル要素を輸送するには、水が必要です。

内部水分ストレスは、細胞分裂と細胞伸長を低下させ、それが次に成長を低下させます。これらに加えて、水ストレスは植物のさまざまな生理学的プロセスに影響を与えます。

土壌が湿っている方法は、植物が栄養素をどれだけうまく吸収するかに大きな影響を与えます. XNUMX つの主要な栄養素の取り込みプロセス (拡散、質量流量、根の傍受、接触交換) のそれぞれが、根域の低水分体制によって損なわれるため、植物が利用できる栄養素が少なくなります。

一般に、土壌水分量が多いと窒素吸収量が増加します。土壌水分体制は、さまざまな病気を引き起こす土壌微生物やさまざまな土壌病原体に間接的な影響を与え、それが植物の成長に間接的な影響を与えます。

3.放射エネルギー

植物の成長と発達は、放射エネルギーの影響を大きく受けます。光の質、強度、持続時間の XNUMX つの要素で構成されます。これらの放射エネルギー成分はすべて、植物のさまざまな生理学的プロセスに大きな影響を与え、その結果、植物の成長に大きな影響を与えます。

ただし、白昼光に匹敵する光強度は、健康な植物の成長にとって重要です。作物の成長は、日陰によってもたらされる光の強さの変化によって大きな影響を受ける可能性があります。リン酸とカリウムの吸収は、光の強さに大きく影響されます。さらに、光強度が増加すると、根の酸素摂取量が増加することが示されました。

大多数の農作物の観点からは、光の質と強度はそれほど重要ではないかもしれませんが、光サイクルの長さは重要です。光周性は、XNUMX 日の長さにわたる植物の行動を表します。

植物は、短日（タバコの場合のように、光周期が臨界期よりも短いか短い場合にのみ開花するもの）、長日（光にさらされた時間の長さの場合にのみ開花するもの）に分類されます。光は、穀物の場合のように、ある重要な期間と同じかそれ以上の長さである)、および不定 (開花し、幅広い時間にわたって生殖サイクルを完了するもの)。

4. 大気組成

炭素は植物やその他の生物の中で最も一般的な元素であるため、植物の成長に必要です。大気中の CO2 ガスは、植物にとって主要な炭素源です。葉に入り、光合成作用の結果として有機分子と化学結合します。

通常、大気中の CO2 濃度はわずか 300 ppm または 0.03 体積パーセントです。植物と動物の両方の呼吸の副産物として、二酸化炭素は継続的に大気中に放出されます。

CO2 ガスの重要な発生源は、有機廃棄物の微生物による分解です。報告によると、大気中の CO2 濃度が上昇するにつれて、光合成はより温度に敏感になります。

5. 土壌構造と土壌空気組成

土壌構造は、植物の成長、特に根と上部の成長に大きな影響を与えます。土のかさ密度は、その構造にも影響されます。一般に、かさ密度が大きくなるほど、土壌はよりコンパクトになり、土壌構造が明確に定義されなくなり、植物の発育を制限する孔隙が少なくなります。

かさ密度が高いため、根の侵入に対する機械的抵抗が強化され、実生の発育が抑制されます。さらに、かさ密度は、根の呼吸と土壌の細孔空間への酸素拡散速度に大きな影響を与え、どちらも植物の成長に大きな影響を与えます。根の吸収面では、酸素の供給が重要です。

したがって、根の表面で十分な分圧を維持するには、土壌空気の全体的な酸素含有量と酸素が土壌を拡散するペースの両方を考慮することが重要です。

したがって、植物の成長に影響を与える可能性のある適切な根の酸素供給は、大部分の作物（イネを除く）の最大収量の制限要因であると言えます。

6. 土壌反応

土壌応答は、土壌のさまざまな物理化学的、化学的、および生物学的側面に影響を与えることにより、植物の栄養と成長に影響を与えます。リンは、Fe と Al が豊富な酸性土壌では容易に利用できません。一方、pH 値が高く、有機物のレベルが高い土壌では、Mn の利用可能性が低くなります。

土壌の pH が低下すると、Mo の利用可能性が低下します。 Mn と Al の濃度が非常に高い酸性土壌では、植物が有毒になることが広く知られています。水溶性リンの溶解度の低い形態への変換は、高い土壌 pH (pH > 8.0) によって促進され、植物への利用可能性が低下します。

いくつかの土壌伝染病は、栄養要因に加えて土壌反応性の影響を受けます。中性からアルカリ性の土壌条件は、ジャガイモのかさぶたやタバコの根腐れなどの病気に有利であり、土壌のpHを下げること（酸性土壌反応）はこれらの病気を防ぐことができます.

7. 生物的要因

いくつかの生物的要因が、植物の栄養と成長、および収穫量の低下の可能性に影響を与えます。より大きな栄養成長と改善された環境条件は、一部の病気の原因となる病原体に対してより重い肥料によって促進される可能性があります. 病気の発生率の増加は、土壌中の窒素の不均衡によっても引き起こされる可能性があります。

特定のバグが追加の肥料を必要とする場合があります。ウイルスや線虫が一部の作物の根を傷つけると、吸収される水分や栄養素が少なくなり、植物の成長が遅くなります。

雑草は、水分、栄養素、日光、およびアレロパシーとして知られるその他の生化学的成分を求めて植物と競合するため、植物の成長を大幅に遅らせるもう XNUMX つの重要な要素です。雑草が有毒化合物を生成し、根の周囲の環境に放出することはよく知られています。

8.栄養成分の提供

窒素、リン、カリウム、カルシウム、マグネシウム、硫黄、ホウ素、銅、亜鉛、鉄、マンガン、モリブデンなどの栄養成分は、植物の乾燥重量の約 5 ～ 10% を占めています。これらの必要な栄養素や植物の成長に適したその他の物質は、主に土壌に含まれています。

9.成長阻害化合物の不在

高濃度の栄養元素 (Fe、Al、Mn) や特定の有機酸 (乳酸、酪酸、プロピオン酸など) などの有毒物質は、植物の成長と発育を制限または妨げる可能性があります。

これらに加えて、有害な化合物は、鉱山や冶金作業、下水システム、殺虫剤、動物や養鶏場、ごみ収集、製紙工場などからの廃棄物によっても土壌で生成され、最終的に植物の発育や栄養に影響を与えます.

植物の成長に影響を与える 3 つの非生物的要因

地形、土壌、気候条件植物の成長と発達に影響を与える非生物的要素の例です。植物で遺伝的要因が発現する程度は、これらの環境的非生物的要素と生物的変数によって決定されます。

トポグラフィー
土壌の浸食
気候

1. 地形

無生物または非生物の構成要素である地形は、「土地の配置」を表しています。これには、高さ、傾斜、地形 (平坦、起伏、丘陵など) などの地球の物理的特性のほか、山脈や水域が含まれます。

太陽エネルギー、風速、および土壌タイプの異なる発生率に影響を与えることにより、斜面の急勾配は植物の発育に影響を与えます。気温の影響は、海面レベルでの土地の高さまたは標高が植物の成長と発達に影響を与える主なメカニズムです。

この非生物的要因の温度へのリンクは、赤道と極域の間の分離に似ています。乾燥した空気では、標高が 100 メートル上がるごとに温度が 10℃ 低下します。

2。土

土壌は、植物が成長できる地球の表面の最上部です。侵食された岩石、無機栄養素、分解する動植物、水、空気が土壌を構成しています。土壌と気候への適応または作物の要件のトピックは、作物生産においても重要なこの非生物的要素をカバーしています。

植物の大部分は、水と栄養素を吸収する根が地球に付着しているという意味で陸生です。ただし、着生植物と浮遊性水生植物は、土壌がなくても生き残ることができます。

自然の適応に応じて、土壌の物理的、化学的、および生物学的特性の変化は、植物の成長と発達にさまざまな影響を与えます.

土壌の物理的および化学的特徴は、植物の成長と農業生産に明確な直接的な影響を与えます。

ミミズ、昆虫、線虫、およびバクテリア、菌類、放線菌、藻類、原生動物などの微生物は、土壌中の生物の生物学的構成要素の XNUMX つです。

これらの有機体は、土壌の通気性、ティルス (土壌の塊の破壊と粉末化)、栄養素の利用可能性、透水性、および土壌構造の向上に役立ちます。

「植物環境のエダフィック要因」という用語は、土壌の物理的および化学的特性を指します。

かさ密度、土壌構造、および土壌テクスチャは、土壌が保持および供給できる水の量に影響を与える土壌の物理的特徴の例であり、土壌の pH および陽イオン交換容量 (CEC) は、その化学的特性の例です。土壌が供給できる栄養素の量に影響します。

この非生物的構成要素である土壌は、植物の成長にとって基本的なものではないことが現在理解されています。代わりに、土壌中の栄養素が植物を成長させ、ライフサイクルを完了する能力を提供します.

3. 気候

植物の成長に影響を与える気候要因には、次のものがあります。

湿度
エアレーション
光
温度
水分

自然界では、これらの要素は互いに相互作用し、互いに影響を及ぼします。苗床や露地の苗床などの制御された環境でのこの相互作用の最も重要な変数は温度です。

植物には、特定の温度や湿度レベルなどの環境要因に応じて、その活動レベルを調整する生来の能力があります。暑すぎたり、寒すぎたり、乾燥しすぎたり、湿気が多すぎたりすると、植物の生長が止まり、その状態が続くと植物が枯れてしまうことがあります。

したがって、一般に、植物の発育能力と植物の健康状態は、環境要因に強く影響されます。これらの条件が適切に管理されていれば、健康な植物は繁殖し、成長することができます。

1.湿度

特定の温度での空気中の水蒸気のパーセンテージは湿度として知られ、相対湿度としても知られています。これは、相対湿度が 20% の場合、浮遊する水分子が空気の任意の体積の 20% を構成することを示しています。

湿度の量は、植物が適切な速度で代謝プロセスを継続するために特に重要です。種子と挿し木の場合、繁殖に理想的な相対湿度は 80% から 95% の間です。出芽、接ぎ木、苗床の技術では、約 60% が屋外です。

相対湿度が高いと、種子や挿し木の発芽が速くなります。蒸し暑い夏の日には、暖かく乾燥した場所では湿度レベルが 55% を下回ることが多く、出芽や接木がより敏感になり、注意深い観察が必要になります。

2. エアレーション

酸素 (O2) と二酸化炭素 (CO2) の両方が適切なレベルにあるバランスのとれた環境でのみ、植物は成長し、繁栄することができます。 O2 と CO2 の両方が呼吸と光合成のプロセスで使用され、植物の成長と発育をサポートします。

周囲の空気の動きは、苗床や日よけ布の下など、屋外にあるときに植物に通気するのに十分です. トンネルを含む特定のタイプの建設では、換気が重要になります。トンネル換気は、植物が生成するCO2を含む暖かい空気を取り除き、環境のバランスを保ちます。

3. 光

すべての緑の植物が成長するためには、光が必要です。ほとんどの植物種は直射日光を好みますが、一部の種は直射日光が当たる日陰での生育を好みます。

光合成には光が必要で、光の波長によってその質が決まり、発芽や開花にも影響します。

温室やシェードハウスなどの保護された環境で育つ植物は、光合成プロセスに十分な光を必要とします。日陰や過密状態が原因である可能性がある十分な光を受けない場合、植物は成長遅延の兆候を示します。

波長 660 ナノメートル (nm) の赤色光がチャンバー内で使用され、実生のある種の種子の発芽を促進します。

蛍光管は発芽後の光合成に必要な青色光を供給しますが、白熱球は同じ理由で赤色光の人工光源として頻繁に利用されます。これらのライトは広範囲に使用され、可能な限り点灯したままになっています。 24 日 XNUMX 時間、週 XNUMX 日点灯することも珍しくありません。

光は土壌の奥深くまで届かないため、光に敏感な種子を播種する深さも、種子が発芽するまでの時間に影響します。したがって、光に敏感な種子は、そうでない種子よりも浅く植えるべきです。

光の欠如または不十分な結果は、弱く、低品質の苗木の生産につながります。これらの実生は極端な伸長または黄化を示します。

4. 温度

温度を上げる熱や光が適切に調節されていないと、植物は熱傷を負う可能性があります。 29℃が繁殖に最適な温度であり、定期的に監視する必要があります。

増殖チャンバー内の温度は、加熱および冷却システムによってこの最適なレベルに保たれることがよくあります。トレイを濡らして床を湿らせることで、熱を利用してチャンバー内の湿度を上げます。

気候変動温度に大きな影響を与えるこの要因は、植物の成長において最も重要です。

5. 水分

種子が発芽し、植物が健やかに育つためには、水分が必要です。

植物の根は水が多すぎると窒息し、根腐れ、立枯れ、襟腐れなどの病気につながる可能性があります. すべての植物は干ばつの被害を受けますが、挿し木や若い実生はより脆弱です.

種子が発芽して丈夫で健康な苗ができ、苗が丈夫で健康な植物に育つには、均一で安定した水の供給が必要です。

生育培地の品質は、植物がすべての繁殖技術で吸収できる水の種類と量を左右します。良い培地は、塩分レベルが低く、十分な保水能力 (50 ～ 60%)、植物が自由に水にアクセスできる能力、および水を横方向に循環させる能力を備えています。

種子とその後の苗の段階は、種子が発芽するために、特定の土壌が保持できる最大量の水である圃場容量まで湿らせた培地に保管する必要があります.

2 植物の成長に影響を与える内的要因

栄養
成長調節因子

1。栄養

植物は成長と発達の原料として栄養を必要とします。植物は栄養素からエネルギーを得ます。これは、胚の成長後の分化に不可欠です。炭水化物に対する窒素の比率は、植物の成長の種類を決定します。

それらが高濃度で存在する場合、炭水化物と窒素の比率が壁の肥厚を促進します。この場合、より少ない原形質が生成されます。炭水化物と窒素の比率が低い場合、薄くてぐにゃぐにゃした壁が生成されます。これにより、追加の原形質が形成されます。

2. 成長調整剤

成長調節因子として知られる植物ホルモンは、植物の成長と発達を担当しています。成長調節因子は生きた原形質によって産生され、各植物の成長と発達に不可欠です。いくつかの植物ホルモンといくつかの合成化合物は、成長調節因子です。

オーキシン
ジベレリン
サイトカイニン
エチレン
アブシジン酸（ABA）

A.オーキシン

植物の成長と発達の間、オーキシンは茎の伸長を促進します。オーキシンは、側芽の成長を阻害する一方で、頂芽の発達を促進します。先端優性は、状況を表す用語です。インドール酢酸（IA）がその例です。

B.ジベレリン

内因性の植物成長調節因子はジベレリンです。ジベレリンは茎の伸長を刺激し、それが植物の成長につながります。ジベレリン酸は、その特徴から「阻害剤の阻害剤」と呼ばれることが多い.

ジベレリンは、種子の休眠状態を打破し、種子の発芽を促進します。また、長日植物の開花にも役立ちます。ジベレリンは、単為結実を引き起こすことにより、植物が遺伝した矮小化を克服するのを助けます。ジベレリンはサトウキビの茎の発達を促進し、砂糖の収量を増加させます。

C.サイトカイニン

有糸分裂中の細胞分裂を促進することにより、サイトカイニンは細胞分裂を促進することができます。サイトカイニンは、人間によって生成されるだけでなく、植物にも自然に見られます。サイトカイニンは、有糸分裂を増加させることによって植物の発育を促進します。芽、つぼみ、果実、および種子の発育は、サイトカイニンによって促進されます。

D.エチレン

エチレンと呼ばれる植物ホルモンだけが気体の形で存在します。必要な量はごくわずかでした。エチレンは花が開くのを助け、植物の果実の成熟を刺激または制御します。

E. アブシジン酸 (ABA)

植物の葉や果実の脱離は、アブシジン酸によって促進されます。アブシジン酸は、植物の発育を制限するために、冬の間終芽で生成されます。葉原基のスケール発達を指示します。このプロセスは、休眠中のつぼみを冬の間安全に保つのに役立ちます.

植物の成長に影響を与える4つの土壌要因

ミネラル成分
土壌pH
土性
有機物

1. ミネラル成分

土壌のミネラル組成は、植物の栄養素をどれだけ保持できるかを予測するのに役立ちます. 土壌の質は、適切な肥料と堆肥を使用することで改善できます。

2. 土壌の pH

土壌の pH は、土壌の栄養素を利用できる状態に保つのに役立ちます。土壌肥沃度の理想的な pH 範囲は 5.5 ～ 7 の範囲です。

3. 土質

さまざまなサイズのミネラルが、土壌の構造を維持する役割を担っています。粘土質の土壌は、より多くの栄養素を保持できるため、栄養素の貯蔵庫として機能します。

4.有機物

窒素とリンの供給源は有機物です。これらをミネラルに変えて植物に与えることができます。

植物の成長に影響を与える2つの遺伝的要因

染色体
突然変異

1. 染色体

染色体は、有糸分裂として知られる細胞分裂の特定の段階で、顕微鏡下でコイル状の収縮した糸または棒状の物質として見える核内の細胞構造であり、遺伝子が位置する場所です.

染色体の数、サイズ、および形状 (核型として知られる) は、種によって異なります。

遺伝の物理的基盤は染色体であると考えられています。

それらは、一倍体 (1N) 性配偶子、ペア (2N)、三重 (3N)、三倍体胚乳細胞、および倍数体細胞の多数のセットに単独で存在します。それらは一倍体 (1N) 配偶子にも単独で存在します。

人間の体の細胞には 46 の二倍体 (2N) 染色体がありますが、トマトでは 24、トウモロコシでは 20、エンドウでは 14 です。

Nature 誌に掲載された 37,544 年の論文 (2005:436-793、800 年 11 月 2005 日) によると、イネのゲノムには XNUMX の遺伝子が見つかっています。

生物の一倍体染色体、またはゲノムの全セットには、その遺伝子がすべて含まれています。

たとえば、トウモロコシ (トウモロコシ) は 20 本の二倍体染色体を持ち、イネは 24 本の二倍体染色体を持っていますが、両者は明らかに異なる生き物です。

ただし、多様性または同一性は、染色体数だけの関数ではありません。

個々の染色体のサイズと形状が異なるということは、染色体の数が同じ XNUMX 匹の動物でも、互いに異なる可能性があることを意味します。

さらに、それらは遺伝子の数、各染色体の遺伝子間の間隔、およびこれらの遺伝子の化学的および構造的構成が異なる場合があります。

最後に、各生物は固有のゲノムを持っています。

遺伝変数は主に細胞の核に由来し、表現型がどのように発現されるかを調節しますが、形質が母親の細胞質を介して子孫に伝えられる細胞質遺伝のいくつかのケースがあります.

DNA は、プラスチドやミトコンドリアなど、いくつかの細胞質オルガネラに見られます。

トウモロコシとイネのハイブリダイゼーションにおける雄性不稔系統の使用は、これを利用しています。

トウモロコシのタッセルを物理的に除去するデタッセリングと、つぼみや花から未熟な葯を手作業で除去する除雄は、このアプローチのおかげで、どちらも費用がかからなくなりました。

ただし、遺伝子または遺伝子型が自然に変更され、新しい性格が作成される場合があります。

2.突然変異

突然変異はランダムであり、植物の細胞内の変化の結果ですが、極端な寒さ、温度変化、または昆虫の攻撃によって引き起こされることがあります.

突然変異が成長点で発生した場合、その細胞が増殖して細胞株全体が生じるときに、シュート全体が変化する可能性があります。特徴が発生した細胞から受け継がれていないため、突然変異が検出できない場合があります。

XNUMX つ以上の植物または植物のセクションが遺伝的に異なる組織と共存する場合、その状況はキメラと呼ばれます。たとえば、キク、バラ、ダリアなどの一部の植物は、異なる色のセクションを持つキメラの花を生成する傾向があります。キメラは通常、多彩な植物の出発点です。

まとめ

上で説明したように、植物の成長に影響を与える多くの要因があります。これらの要因は、地球を修復するために木を植える際に注意深く調査する必要があります。

植物の成長にとって最も重要な要素は何ですか?

植物の成長に影響を与える最も重要な要素は温度です。温度が上昇すると成長が速くなりますが、温度が高すぎると植物が乾燥し、結果として植物が失われます.

提言

プロビデンス甘地

エディター at EnvironmentGo！ | Providenceamaechi0@gmail.com | +投稿

熱意にあふれた環境保護主義者。 EnvironmentGo のリードコンテンツライター。
私は、環境とその問題について一般の人々を教育するよう努めています。
それは常に自然に関するものであり、私たちは破壊するのではなく保護するべきです。