1. Світло. Ріст рослин може відбуватися як на світлі, так і в темряві. Зелені частини рослин, які виросли в темряві, набувають ряд морфологічних особливостей, що відрізняють їх від рослин, що виросли на світлі. У них, як правило, довгі стебла, листові пластинки недорозвинені, недорозвинені продихи, механічні тканини. Рослини позбавлені хлорофілу і мають блідо-жовтий колір через присутність каротіна.На зростання рослини впливає не тільки інтенсивність світла, але і його спектральний состав.Виявлено, що короткохвильова частина спектра стимулює процеси клітинного ділення, але затримує другу фазу зростання - растяженіе.Красний світло, навпаки, кілька пригнічує клітинний розподіл і стимулює лінійне зростання органа.Етіоляція - важлива пристосувальна реакція проростків рослин, що знаходяться в грунті, за рахунок швидкого витягування гіпокотиля втечу виноситься н поверхню, на світло.
2. Температура. У межах від 0 до 35 о С вплив температури підпорядковується правилу Вант-Гоффа, але вище 35 - 40 ° С швидкість росту знижується. Встановлено, що рослини інтенсивніше ростуть в нічний час доби, виявляється, що зміна температур підвищеної денної на знижену нічну є сприятливою для росту рослин. Це явище називається термопериодизм. Пояснення цьому явищу полягає в тому, що при зниженні температури активно працюють ферменти, що каталізують розпад крохмалю до цукрів, які пересуваються до точкам зростання, завдяки чому швидкість росту збільшується.
4. Газовий склад атмосфери та грунту. Для росту рослин необхідна присутність кисню, але ріст рослин мало страждає при зниженні концентрації кисню, тому що включаються адаптаційні механізми, завдяки яким використовується кисень нітратів, сульфатів (нітратне, сульфатне дихання).
5. Надлишок СО2 призводить до збільшення розтяжності клітинних стінок і короткочасного посилення росту тканин. Це пов'язано з тим, що велика кількість СО2 підвищує кислотність стінок, що викликає активацію гидролаз і підвищення еластичності клітинних стінок, що веде до підвищення швидкості росту розтягуванням.
6. Мінеральне харчування. Необхідно достатнє постачання всіма компонентами мінерального живлення, але особлива роль належить азоту, в зв'язку з тим, що утворення двох основних гормонів (ауксину і цитокинина), що регулюють процеси росту, залежить від вмісту азоту.
Цілодобовий ритми тісно пов'язані з добовими коливаннями освітленості, температури і інших чинників середовища, причому склалася періодичність фізіологічних процесів деякий час зберігається у рослин і при зміні умов середовища, внаслідок чого ці ритми названі ендогенними. Завдяки ендогенних ритмів живі організми добре пристосовані до тих умов, в яких вони мешкають, мало залежачи від випадкових погодних флуктуації. Крім добової періодичності зростання рослин зазнає змін протягом порівняно тривалого періоду, наприклад сезонної періодичності. Така періодичність виражається в освіті річних кілець в деревині рослин помірного поясу, у яких зростання стовбурів в товщину, досягаючи максимуму в літній час, припиняється восени.
Спокій - це фізіологічний стан рослин, коли всі життєві процеси загальмовані. У рослин періоди зростання чергуються з періодами спокою. Розрізняють спокій вимушений і фізіологічний. Вимушений спокій обумовлений тільки факторами зовнішнього середовища, наприклад, низькими температурами в зимовий і ранньовесняне час. Фізіологічний спокій обумовлений ендогенними причинами.
Перехід в стан спокою пов'язаний зі зниженням загального рівня гидрофильности колоїдів і обводнення цитоплазми. Відбуваються процеси збагачення цитоплазми жирами і фосфатидами. В результаті цих явищ знижується проникність тканин, посилюються гідролітичні і ферментативні процеси. Стан спокою регулюється співвідношенням фітогормонів: цитокініни і гібереліни виводять зі стану спокою.
Ростові рухи (геотропізм, фототропізм, Хемотропізм і ін.). Настії.
Рослинний організм має здатність до певної орієнтуванні своїх органів в просторі. Реагуючи на зовнішні впливи, рослини змінюють орієнтування органів. Розрізняють руху окремих органів рослини, пов'язані з ростом - ростові і зі змінами в тургорного напрузі окремих клітин і тканин - тургорного. Ростові рухи, в свою чергу, бувають двох типів: тропічні руху, або тропізми, - руху, викликані одностороннім впливом будь-якого фактора зовнішнього середовища (світла, сили земного тяжіння і ін.); настіческіе руху, або настії, - руху, викликані загальним дифузним зміною будь-якого фактора (світла, температури і ін.). Залежно від фактора, що викликає тропічні руху, розрізняють геотропізм, фототропізм, Хемотропізм, тігмотропізм, гідротропізм. Геотропізм - руху, викликані одностороннім впливом сили тяжіння. Якщо покласти проросток горизонтально, то через певний проміжок часу корінь згинається вниз, а стебло - вгору. Фототропізм - руху, викликані нерівномірним освітленням різних сторін органу. Якщо світло падає з одного боку, стебло згинається у напрямку до світла - позитивний фототропізм. Коріння зазвичай згинаються в напрямку від світла - негативний фототропізм. Хемотропізм - це вигини, пов'язані з одностороннім впливом хімічних речовин. Хемотропіческіе вигини характерні для пилкових трубок і для коренів рослин. Гідротропізм - це вигини, що відбуваються при нерівномірному розподілі води. Для кореневих систем характерний позитивний гідротропізм. Аеротропізм - орієнтування в просторі, пов'язана з нерівномірним розподілом кисню. Аеротропізм властивий в основному кореневим системам. Тігмотропізм - реакція рослин на одностороннє механічний вплив. Тігмотропізм властивий лазающим і кучерявим рослинам. Настіческіе руху бувають двох типів: епінастіі - вигин вниз і гіпонастіі - вигин вгору. Залежно від фактора, що викликає ті чи інші настіческіе руху, розрізняють термонастію, фотонастії, ніктінастіі і ін. Термонастію - руху, викликані зміною температури. Ряд рослин (тюльпани, крокуси) відкривають і закривають квітки в залежності від температури. Фотонастії - руху, викликані зміною світла і темряви. Квітки одних рослин (суцвіття кульбаби) закриваються при настанні темряви і відкриваються на світлі. Ніктінастіі ( «ніхто» - ніч) - руху квіток і листя рослин, пов'язані з комбінованим зміною, як світла, так і температури. Прикладом є руху листя у деяких бобових, а також у кислиці. До ростових рухів відносяться і кругові рухи решт молодих пагонів і кінчиків коренів щодо осі. Такі руху називають кругові нутації. Прикладами є руху стебел витких рослин (хміль), вусиків лазячих рослин. Тургорного руху. До них відносяться ніктінастіческіе руху листя. Так, для листя багатьох рослин характерні ритмічні рухи - у конюшини спостерігається підняття і складання листочків складного листа вночі. Сейсмонастії - руху, викликані поштовхом або дотиком, наприклад рух листя у венериної мухоловки або у сором'язливою мімози. Автонастіі - мимовільні ритмічні рухи листя, не пов'язані з будь-якими змінами зовнішніх умов.
Відкриття і загальні властивості фітогормонів. Роботи Ч. Дарвіна, Бойс-Єнсена, Холодного, Вента. Гормональна теорія тропізмов.
Фітогормони - низькомолекулярні органічні речовини, що виробляються рослинами і мають регуляторні функції. Гормони в органах - ауксинамі найбагатше верхівкові меристеми стебла, гиббереллинами і флорігеном - листя, цитокининами - коріння і дозрівають насіння. Фітогормони регулюють багато процесів життєдіяльності рослин: проростання насіння, ріст, диференціацію тканин і органів, цвітіння, дозрівання плодів і т. П. Хімічні сполуки, які виробляються в одних частинах рослин і надають свою дію в інших, проявляють свій ефект у винятково малих концентраціях, мають (на відміну від ферментів) зазвичай меншою специфічністю дії на процеси росту і розвитку, що пояснюється різним станом роботи генів сприймають клітин, від якого залежить результат дії го мона, а також різним співвідношенням між собою різних фітогормонів (гормональним балансом). Ефект фітогормонів в значній мірі визначається дією інших внутрішніх і зовнішніх факторів. Гормони різних рослин можуть відрізнятися за хімічною структурою, тому вони згруповані на підставі їх ефекту на фізіологію рослин і загальним хімічною будовою. П'ять груп фітогормонів: ауксини, гібереліни, цитокініни, абсцизовая кислота, газ етилен. Останнім часом до них відносять брассіни (брасиностероїдів). Умовно можна віднести перші три групи-ауксини, гібереліни і цитокініни і частково брассіни - до речовин стимулюючого характеру, тоді як абсцизовая кислоту і етилен - до інгібіторів.
Ч. Дарвін описав досліди по вивченню згинання проростків злаку у напрямку до світла. Було встановлено, що світло сприймається тільки самою верхівкою колеоптиля, тоді як вигин відбувається в нижележащей зоні, яка сама по собі нечутлива до світла.
П. Бойсе-Йенсен встановив, що якщо відрізати верхівку колеоптиля, а потім знову насадити її так, щоб між верхівкою і відрізаною частиною помістилася б прошарок з желатину або агар, то при освітленні вийдуть такі ж вигини, як у нормальних колеоптилей. Отже, фототропіческое роздратування передається через прошарок агару або желатину. Значить, верхівка проростка поставляє якесь хімічна речовина, і його переміщення визначає вигин колеоптиля при односторонньому освітленні.
Н. Г. Холодний. повторюючи і модифікуючи досліди Ч. Дарвіна, припустив, що при геотропіческіх вигинах важлива наявність верхівки кореня. У ній теж утворюється гормон, який переміщається від верхівки в нижележащую зону кореня. Н. Г. Холодний та Ф. Вент дали пояснення вигинів проростків і коренів. Вони створили незалежно один від одного гормональну теорію тропізму і росту рослин. Суть її в наступному: під впливом одностороннього висвітлення гормон зміщується на затінену сторону проростка. Підвищення його концентрації викликає посилення росту, і проросток згинається у напрямку до світла.
Ф. Вент придумав пов'язаний оригінальний метод визначення основного гормону росту - ауксину. Зрізана верхівка, покладена на агар, здатна віддавати йому знаходиться в ній гормон. Крихітний кубик з такого агару зі стороною всього 2 міліметри і розташований на колеоптиле з відрізаною верхівкою тільки не прямо, а зміщений в сторону викликає через годину зростання і викривлення колеоптиля вівса. За кутку викривлення судять про концентрацію гормону. Чим більше кут, тим більше концентрація гормону