Plante­fysiologi

Plantefysiologi er læren om planternes liv, stofproduktion, stofskifte, vækst og bevægelse. Produktionen i en kornmark er omkring 5 t kerne og 5 t halm pr. ha pr. år.

Plantefysiologi er læren om planternes natur og de forskellige stoffers omsæt­ning i planteorganismen. Den kan op­deles i følgende hovedområder:

plan­tens udvikling; stofproduktion; stof­skifte; vækst og bevægelse.

Plantens udvikling

starter om foråret, når frøet spirer. Kulden har nedbrudt de stoffer, der hindrede spiringen i at begynde om efteråret. Varme, vand og ilt sætter nu gang i væksten, så at planten kommer op i lyset, hjulpet af den næring, der var oplagret i frøhvi­den. Planten er i den vegetative vækst­fase, der kan vare to måneder som hos radise eller 30 år som hos bøg; herefter ændres plantens stofskifte totalt, og blomstringsfasen indtræder, påvirket af ydre faktorer som temperatur, dag­længde, fugtforhold eller indre forhold af hormonlignende karakter. I blom­sternes hanlige og hunlige dele foregår der en halvering af arveanlæggene (re­duktionsdeling), der ved bestøvningen igen bringes op på fuldt antal i nye kombinationer. Herefter udvikles frø med kimanlæg og oplagsnæring til fort­sættelse af slægten. Enårige planter dør herefter, mens træer og buske kan bære blomst og frø i mange år.

Stofproduktion.

Høstudbyttet bestem­mes af klima og næringsforhold. Den tyske kemiker Liebig formulerede i 1855 den hypotese, at de stoffer, der er i minimum, sætter grænsen for plan­teproduktionen. I dag er den suppleret med en lov om aftagende merudbytte og loven om stigende skadevirkning ved tilførsel af plantenæringsstoffer. Foruden det planteudbytte, vi høster, har planterne selv brugt en del energi til ånding og tab af rødder og blade. Den samlede stofproduktion kan der­for være 30-50% større end selve høstudbyttet. En kartoffelafgrøde kan eksempelvis give 35-45 tons pr. ha eller 9-10 tons tørstof pr. ha, byg ca. 5 tons kerne-tørstof pr. ha og tilsvarende halmmængde.

Stofskifte.

Mens Aristoteles var af den formening, at planter lever af jord, hævdede hollænderen Helmont i 1610, at planter lever af vand, efter i et såkaldt karforsøg at have påvist, at en pilekvist tog 179 pund på i vægt i løbet af fem år, på trods af, at der kun var tilført vand og at planten samtidig kun havde forbrugt nogle få hundrede gram af jordens tørstof. Først i 1779 påviste hollænderen Houze, at af plan­ternes organiske stof stammer 66% fra luftens indhold af kuldioxid og ca. 28% fra optaget vand, mens de resterende 6% stammer fra optagne salte.

Den vigtigste stofskifteproces er foto­syntesen, der foregår i plantens grøn­korn, hvor luftens kuldioxid sammen med vand ved hjælp af Solens energi omdannes til sukker. Af sukkeret og de næringssalte, der er optaget gennem roden, opbygges stivelse, cellulose, protein m.fl. med hjælp fra en lang række enzymer. Den modsatte proces, åndingen, foregår overalt i planten, hvor der skal bruges energi; her forbrændes sukkerstoffer under udvikling af kuldioxid og vand og frigørelse af den bundne solenergi.

Vækst.

Planterne består af nogle små enheder, celler, og væksten begynder med celledeling i en række vækstpunk­ter. Cellerne specialiseres her til en række forskellige funktioner i blade, stængler, rod, blomst osv. Cellernes udvikling styres af plantens arveanlæg, der findes i cellekernerne, og disse bestemmer, om planten skal blive til en brændenælde eller et æbletræ. Plan­tehormoner styrer væksten af top og rod, så at stænglerne vokser opad og roden nedad. Mangler der næringsstof­fer, lys eller varme, præger det planter­nes vækst, og der opstår en række særlige mangelsymptomer, bl.a. svag vækst og gulfarvning ved kvælstofman­gel, rødfarvning ved fosformangel m.fl. Ved ekstreme temperatur- eller næringsforhold kan væksten helt stand­se, og planten kan gå til grunde.

Bevægelse.

Efter istiderne bevægede planterne sig nordpå, idet deres frø af vind, vand og dyr førtes vidt omkring. Det enkelte planteindivid, der står fast forankret i jorden, kan dog også bevæ­ge sig. Plantetop og -rod vokser hen­holdsvis bort fra og ned mod tyngde­kraften (geotropisme). Blomster og blade vokser mod lyset og følger even­tuelt Solens bevægelse dagen igennem. I troperne kan bladene stille sig såle­des, at de rammes af så lidt lys som muligt (fototropisme). Dele af planter kan bevæge sig ved ændring af saft­spændingen. Spalteåbningerne åbner og lukker sig efter luftfugtigheden, og mimosen kan folde bladene sammen ved berøring (turgorbevægelser).