Kertészeti növénytan javítóvizsgára felkészülést segítő tananyag vázlata témakörei: 1. 2. 3. 4. 5.
Sejt és szövettan (anatómia) Külső alaktan (morfológia) Növények életjelenségei Növényrendszertan Növény és környezet kapcsolata (ökológia)
1. Sejt és szövettan (növényi anatómia) A sejt a növények legkisebb alaki és működésbeli egysége. Vizsgálatához mikroszkópra van szükség. Alakja: • Gömb • Szögletes • Fonál stb. A sejtek alakja mindig a feladatukkal függ össze. Méretük is különböző, általában 10 és 100 mikron közötti (kisebb, mint a milliméter). Sejt részei: • Élő • Élettelen Élő részek: • • •
Citoplazma (kocsonyás anyag, félig áteresztő, anyagcsere folyamatok helyszíne) Sejtmag (a sejt központi irányító része, örökítő anyagot tartalmaz) Színtestek (színanyagokat tartalmaznak, pl. klorofill=zöld színtest)
Élettelen részek: (a sejt élő részei termelik ezeket) • • • •
Sejtfal (a sejtet határolja, védi, vékonyabb vagy vastagabb is lehet) Sejtnedv (a sejtüregben gyűlik össze, sokféle anyagot tartalmaz) Sejtüreg (a sejtnedv tárolója) Zárványok (szilárd vagy folyékony tápanyagok, zsírok, olajok, illóolaj, gyanta stb.)
Szövetek: Az azonos keletkezésű, felépítésű és működésű sejtek összessége. Egy vagy több sejt határozott irányú osztódásából keletkezik. Típusai: • •
Osztódó szövetek Állandósult szövetek
Osztódó szövet (merisztéma): állandóan osztódnak, ezzel folyamatosan gyarapítják a növények testét. A keletkező sejtek állandósult szövetekké alakulnak. Növekedő, vagy vastagodó részekbe találhatóak (hajtáscsúcs, gyökércsúcs, szár).
Állandósult szövetek: Az osztódó szövetekből fejlődnek, egy maghatározott feladatra módosulnak. Állandósult szövetek típusai: •
• •
Bőrszövet: A növények egész felületét beborítja, feladata a védelem, gázcsere (légzés), párologtatás szabályzása, végtermékek leadása, tápanyagfelvétel. A bőrszövetet kívülről védheti egy zsíros jellegű úgynevezett kutikula réteg, mely véd és párolgást csökkent. Ezen kívül viaszréteg is boríthatja a bőrszövetet pl. ezüstfenyő ezüstössége. A bőrszöveten találhatóak a gázcsere nyílások is. Néha szőrképletek is vannak a bőrszöveten pl. nyuszifül Stachys. Szállító szövet: A kétirányú anyagszállítás a feladata (gyökér felől felfelé szállítja a vízben oldott tápanyagokat (fa rész), lefele pedig a fotoszintézisben készült szerves anyagokat a koronától lefele a háncs szállítja. Alapszövet: az alapszövet a bőrszövet és a szállítószövet közötti részeket tölti ki. Típusai: raktározó, víztartó, szilárdító, kiválasztó stb.
2. Külső alaktan (morfológia) A növény külső felépítését a növényi szervek alkotják. A virágos növények részei: • Létfenntartó szervek: gyökér, szár, levél • Fajfenntartó szervek: virág, termés 1. Gyökér: feladata a növény talajba rögzítése, tápanyag felvétele és továbbítása, néha a raktározás is. Gyökérzet részei: • Gyökérnyak • Gyökértest • Oldalgyökerek • Hajszálgyökerek • Gyökérszőrök (ezek tudják felvenni a vízben oldott tápanyagot) Típusai: • fő gyökérzet (kétszikűek és a nyitvatermőknél) • mellékgyökérzet (egyszikűeknél pl. tulipán) Csoportosítás: • valódi gyökér (a mag gyököcskéjéből fejlődik) • járulékos gyökér (pl. dugványnál keletkezik) • módosult gyökerek (raktározó, kapaszkodó, léggyökér stb.) 2. Szár: a növény föld feletti tengelye, tartja a leveleket, a virágokat, a termést, meghatározza a növény alakját, szállítja a tápanyagokat. A legfiatalabb szár a rügy! Szár tagolódása: • főszár (sudár) • oldalhajtások • rövidhajtások • rügy (hajtó, alvó, rejtett, csúcs, oldalrügy) A szár két fő része az íz és az íz közök. Szártípusok: • fás szár (egy évnél idősebb szár: vessző, gally, ág, törzs) • lágy szár (egy-két éves, lédús) • módosult szár (kacs, tarack, gumó, hagyma, gyöktörzs, inda) 3. Levél: feladata a szerves anyagok előállítása (fotoszintézis), légzés, párologtatás. Levél részei: levélalap, levélnyél, levéllemez, levél szél, levél váll, levél erek, levél csúcs
Levélalakok: tűlevél, pikkelylevél, lándzsás, tojásdad, kerekded, szív alakú stb. Levéllemez tagolódása (milyen a levéllemez): ép, karéjos, hasadt, osztott, szeldelt Levéllemez széle: ép, hullámos, fűrészelt, fogazott, csipkés Egy növényen nem csak egyféle levél lehet (heterofilia=levelek többalakúsága) pl. borostyán, eperfa. Ha egy levélnyélen csak egy levéllemez van, akkor egyszerűlevélről, ha több, akkor összetett levélről beszélünk. A száron különböző módon helyezkedhetnek el a levelek: szórt, keresztben átellenes, átellenes, spirális, örvös. Levéltípusok: sziklevél, lomblevél, allevél, fellevél, módosult levelek (levéltövis, tüske, kacs, rovarfogó levél) 4.Virág: A virág módosult levelekből álló rövid szártagú hajtás. Feladata a fajfenntartás. Részei: • • • •
kocsány vacok takarólevelek (csészelevelek, sziromlevelek) ivarlevelek (porzó, termő)
Virágtípusok: • egylaki • kétlaki • nyitvatermő • zárvatermő • hiányos • teljes • teltvirág (japán díszcseresznye) • meddő virág (labdarózsa) Ha egy darab virág van, akkor virágról, ha több, virágzatról beszélünk. Virágzat típusok: • fürt • barka • torzsa • ernyő • sátor • fészek • bog 4.Termés: A megtermékenyülés után a virág termőjéből termés lesz, feladata a mag védelme és elterjesztése.
Termés részei: • kocsány • terméshéj • terméshús • magház • mag A termésen gyakran találhatók repítő szőrök, szárnyak, melyek a magok terjesztését segítik. Terméstípusok: Valódi termések: • Húsos (bogyó, kabak, csonthéjas stb.) • Száraz: - felnyíló (tok, hüvely, becő, tüsző) - fel nem nyíló (szem, makk, kaszat, lependék, aszmag) Áltermések: (almatermés, szamócatermés, csipkebogyótermés)
3. Növények életjelenségei
A legfontosabb életjelenségek: • Anyagcsere • Növekedés • Fejlődés Anyagcsere Az anyagcsere két egymással ellentétes folyamatból áll. A felépítő részt asszimilációnak, a lebontó részt disszimilációnak nevezzük. Asszimiláció (anyagok felépítése): A növény a környezetéből felvett szervetlen tápanyagokat (pl. nitrogén, foszfor, kálium tápelemek) átalakítja szerves vegyületekké. Az ehhez szükséges energiát pl. napfényből (fotoszintézis), vagy szervetlen vegyületekből állítja elő a növény. Fotoszintézis: A növényre rásüt a nap. A növényekben található zöld színtestek (klorofill) megkötik a fényt, a növény belélegzi a szén –dioxidot és felveszi gyökereivel a vizet. Ennek a három folyamatnak a segítségével (1. fénymegkötés, 2. szén-dioxid belégzés, 3. vízfelvétel) A növény szőlőcukrot állít elő, miközben oxigént lélegez ki. Ezen kívül még számtalan anyag keletkezik a fotoszintézis során. Az asszimilációhoz tartozik még: • Tápanyagfelvétel: (a növény gyökerein keresztül vízbe oldott tápanyagokat vesz fel. Ilyenek a makro•
•
elemek pl. C,H,O,N,P,K,Mg, és a mikroelemek pl. B, Mn, Zn, Zu, Fe stb.) Tápanyag átalakítás: (a nappal képződött szőlőcukor keményítővé alakul, és tovább vándorol más növényi szervekbe.)
Kiválasztás: (a növény a számára felesleges, vagy mérgező anyagokat kilöki magából pl. párologtatás, vízcsepp kiválasztása, lombhullás, kéreg leválása, mézga és gyanta kiválasztása a kéregből stb.)
Disszimiláció A növények a felépítő folyamatok során (asszimiláció) keletkezett szerves anyagokat lebontják, eközben energia szabadul fel. Ezt az energiát használja a növény életfolyamatainak a fenntartásához pl. légzés. A növények légzésének két fajtáját ismerjük: • Az aerob légzés (oxigén jelenlétében végbemenő légzés pl. gázcsere a leveleken található) • Anaerob légzés (levegőtlen körülmények között végbemenő légzés pl. baktériumok, élesztőgombák) Eltérő táplálkozású növények, idegen szóval heterotróf (másképpen veszik fel a tápanyagot):
Ezeket a növényeket heterotróf növényeknek nevezzük. Ilyenek a: • Korhadéklakók (elpusztult növényi vagy állati maradványokon élnek pl. gombák, baktériumok) • Élősködők (élő szervezetekből vonják el a tápanyagokat pl. betegségeket okozó gombák: lisztharmat, peronoszpóra)
•
Együttélők – szimbiózisban élők (a pillangós virágúak családjában előfordul, hogy a növény gyökerén a táplálkozást segítő gombák élnek, melyek a növénynek segítenek, a növény pedig testéből tápanyagot juttat a gombának) Növekedés és fejlődés
A növekedést és fejlődést befolyásoló tényezők: • Külső környezeti tényezők (hőmérséklet, fény, víz, tápanyag) • Belső feltételek (növényi hormonok pl. auxin, gibberelin) Növekedés Mennyiségi változás, a növények egyes szervei egész életük folyamán folyamatosan növekednek (gyökérzet, hajtás), más részek korlátozott mértékig nőhetnek pl. levelek. Fejlődés Minőségi változás, amikor új szervek jelennek meg, alakulnak ki. Ezek vissza nem fordítható folyamatok, melyeket a környezeti tényezők pl. hőmérséklet fény, víz stb. befolyásolnak. A virágos növények fejlődési szakaszai: • Csírázás (gyököcske, rügyecske) • Vegetatív fejlődés (zöld részek) • Generatív fejlődés (szaporodásért felelős részek) • Nyugalmi állapot (pl. a medve téli álmot alszik)
Csírázás feltételei: Külső környezeti feltételek: • Víz • Oxigén • Megfelelő hőmérséklet Belső feltételek: • Mag érettsége • Maghéj vastagsága • Csírázást gátló anyagok lebomlása • Csírázóképesség
Szaporodás folyamata: •
Megporzás: (a bibére virágpor jut, mely a termő belseje fele halad, a magkezdemény a két ivarsejt egyesülése
•
Kettős megtermékenyítés: (a megporzás folyamán, a hímivarsejt kettéosztódik, egyik fele a petesejtet
után alakul ki)
•
termékenyíti meg, a másik a központi sejttel egyesül)
Termésképződés: (a megtermékenyített petesejtből zigóta, majd embrió más néven csíra keletkezik, a megtermékenyített központi sejtből pedig táplálószövet lesz)
Növényi mozgások: A növények látszólag mozdulatlanok. • Passzív mozgások: (a külső környezeti tényezők hozzák létre pl. vízfelvétel hatására a duzzadás, vízvesztés •
hatására a zsugorodás-fonnyadás stb.)
Aktív mozgások: - Belső mozgások (sejten belüli folyadékáramlások) - Külső mozgások (növekedési mozgások, turgormozgások: a sejtekben a folyadék nyomásváltozása alapján jönnek létre pl. a harmatfű bekebelezi a legyet (rovarevő növény), a mimóza levelei összecsukódnak)
4. Növényrendszertani ismeretek A rendszertan az élővilág nagyszámú növénysokaság közötti eligazodást segíti. A rendszerezés típusai: • Mesterséges rendszer: (gyakorlatban jól használható szempont szerint csoportosítjuk a növényeket pl. igény szerint, táplálkozás szerint stb.) • Természetes rendszer: származás, rokonság alapján rendszerezi a növényeket. Ilyen például a fejlődéstörténeti rendszertan. A rendszerezés alapegysége a faj. Az egy fajba tartozó növények külső alakjukban, belső felépítésében megegyeznek, közös eredetűek, és magukhoz hasonló termékeny utódokat hoznak létre. Rendszertani egységek sorrendben: • Törzs • Osztály • Rend • Család (Rosaceae- rózsafélék családja) • Nemzetség (Rosa - rózsa) • Faj (canina - gyepűrózsa) • Alfaj • Változat • Alak • Fajta A fajok megnevezése a kettős nevezéktan alapján történik általában latinul. Bevezetése Karl Linné svéd botanikus nevéhez fűződik. A név első szava a nemzetségnév (Rosa) a második a fajnév (canina). A nemzetségnevet nagybetűvel, a fajnevet kis betűvel kezdjük. Példa az emberek nevezéktanával összehasonlítva: Knapich Piroska Rosa canina Két faj keresztezéséből létrehozott növényt következőképpen írjuk: Aesculus × carnea = Aesculus hippocastanum és az Aesculus pavia fajok keresztezéséből jött létre. A magyar nevek nem megbízhatóak, mert tájanként másként hívhatják őket. A latin kettős nevezéktan lehetővé tesz, hogy nemzetközi szinten is megértsék a szakemberek a növények nevét.
Fontosabb növénytörzsek fejlődéstörténetileg növekvő sorrendben 1. 2.
Vírusok: (mikroszkopikus lények, melyek a növények kórokozói pl. mozaikvírus) Baktériumok: (nagyobbak a vírusoknál, de még mindig mikroszkóppal azonosíthatók. Lehetnek hasznosak pl.
3.
nitrogéngyűjtő baktériumok (rhisobium), vagy károsak pl. tűzelhalást és palántadőlést okozók. Moszatok: növénytani jelentőségük kicsi
4.
Gombák: vegetatív testük gombafonalakból állnak (hifa fonalak), táplálkozásuk heterotróf. Vannak pl.
5.
6. 7. 8.
humuszképzőgombák, élesztőgombák és káros gombák (mérgező gombák, parazita gombák peronoszpóra, lisztharmat is). Mohák: átmenetet képeznek a telepes és hajtásos növények között, pl. májmohák, lombos mohák. Spórával szaporodnak, elő telep, majd pedig valódi mohanövény képződik. Harasztok: virágtalan hajtásos növények, pl. zsurlók, korpafüvek, pajzsikák, páfrányok
Nyitvatermők: virágos növények, a magok nyitott termőlevélen fejlődnek (toboz), szélmegporzásúak, pl.
fenyők, ciprusfélék, tiszafafélék Zárvatermők: a legfejlettebb rendszertani csoport, zárt magházban fejlődik a mag. Ivaros szaporodáson kívül lehetséges az ivartalan mód is. Nagy jelentőségű növénycsoportok tartoznak ide pl. dísznövények, zöldség és fűszernövények, gyógynövények, gyümölcstermőnövények stb. Csoportosítani sziklevelük száma alapján szoktuk. Egyszikűek: egy sziklevéllel csíráznak, gyökérzetük mellékgyökér-rendszer, levelükben a levélerek párhuzamos futásúak pl. fűfélék, hagymafélék stb. Kétszikűek: főgyökér-rendszerük, két sziklevelük van, a levélerek hálózatos futásúak. Pl. bükk fa, rebarbara, sárgarépa stb.
Harasztok:kapcsos korpafű
mohák: májmoha
nyitvatermők: erdeifenyő
zárvatermők: rebarbara
5. A növény és környezete A növekedés és fejlődés szakaszai, feltételei. A növény főbb anyagcsere folyamatai. Élettelen természeti környezet: éghajlat,- talaj jellemzői, szerepe a növénytermesztésben. Élő_természeti környezet: a gyomnövények, társulások, főbb növényi kórokozók,-, a főbb növényi kártevők és jellemző tulajdonságaik. Társadalmi-gazdasági környezet: permanens műszaki tudományos technikai haladás, technológiapolitika, a gazdasági szervezet közvetlen környezete. Ökológia Az élőlények (benne a növények) és környezet viszonyával, kölcsönhatás-rendszerével, a biológia egyik ága, az ökológia foglalkozik. Bioszféra Bioszférának nevezzük a földfelszínnek azt a vékony sávját, azt a Földet övező vékony burkot, ahol az élet feltételei adottak. A bioszféra alkotórészei: A Föld szilárd kérge (litoszféra), illetve annak felső termékeny rétege a talaj (pedoszféra), a felszíni vizek (hidroszféra), a légkör (atmoszféra) alsó része (troposzféra), ahol még élet található, és az él_világ (növények és állatok). Az ökológia alapműködési egysége a területileg jól lehatárolható, a fajok meghatározott számával és arányával rendelkező ökoszisztéma. Minden ökoszisztémát egy adott tulajdonságokkal rendelkező élőhely (terület) és az adott életfeltételekhez leginkább alkalmazkodni tudó fajok együttese alkot. Az ökoszisztémák térbeli kiterjedése rendkívül különböző. Ökoszisztémának tekinthető egy kis tó, de másik ökoszisztéma már az azt körülvevő vizenyős rét, újabb ökoszisztémát alkot az ahhoz kapcsolódó erdő, illetve az azon túl elterül_ mez_gazdasági terület. Így a különböző kiterjedésű ökoszisztémák végül is sakktáblaszer_en lefedik az egész Földet, és bioszférát (ökoszférát) alkotnak. Növényvilág funkciói A növényvilághoz tartozó fajok a termelő élőlények, amelyek, a fotoszintézis révén a napsugárzásból származó energiát szervetlen vegyületek felhasználásával (szén-dioxid) nagy molekulájú szerves vegyületekké (szénhidrátok), kémiai energiává alakítják. – CO2-megköt_, O2-dúsító szerep a légkörben – tápanyag- (ember és állat számára) és alapanyag-szolgáltatás (termelés számára) – klímabefolyásoló hatás – élettér, esztétikai szerep – egészségügyi szerep (a növények gyógyszerek alapanyagai)
