Przedstawiony zarys ekofizjologii roślin prezentuje bogatą wiedzę na temat procesów plonotwórczych roślin, uwarunkowanych zarówno genetycznie, jak i różnymi czynnikami środowiskowymi, w tym antropogenicznymi. Poszczególne rozdziały ? z uwzględnieniem najnowszych osiągnięć nauki ? opracowali polscy uczeni i specjaliści. Każdy rozdział stanowi zamkniętą całość i jest zrozumiały bez konieczności czytania poprzednich. Podręcznik jest głównie przeznaczony dla studiujących rolnictwo i ogrodnictwo oraz dla osób pracujących w wymienionych lub pokrewnych dziedzinach. Pożytecznych informacji może dostarczyć także tym wszystkim, których interesuje problematyka plonowania.
Liczne procesy ekofizjologiczne roślin rozpatrzono lub zinterpretowano na poziomie molekularnym, dlatego książka może być także przydatna dla biologów, a zwłaszcza biotechnologów, którzy znajdą tu przykłady wykorzystania wiedzy biotechnologicznej do transformacji roślin.

Spis treści:

Przedmowa

CZĘŚĆ I. PODSTAWOWE ZAGADNIENIA PLONOWANIA ROŚLIN

1. PLON I PLONOWANIE
1.1. Plony
1.2. Ocena plonów
1.2.1. Wprowadzenie
1.2.2. Jakość plonów
1.2.3. Przechowywanie plonów
1.2.4. Ilość plonów - produkcyjność i produktywność roślin
1.3. Plonowanie roślin
1.3.1. Wiadomości ogólne
1.3.2. Klimat i życie na Ziemi
1.3.3. Fotoenergetyka roślin i plonowanie
1.3.4. Plonowanie roślin i perspektywy wyżywienia ludności na Ziemi
Literatura

2. GENETYCZNE, FIZJOLOGICZNO-BIOCHEMICZNE I EKOLOGICZNE UWARUNKOWANIA PLONOWANIA ROŚLIN
2.1. Uwarunkowania genetyczne plonowania roślin
2.1.1. Mechanizmy powstawania zmienności genetycznej
2.1.2. Mechanizmy dziedziczenia cech
2.1.3. Dziedziczenie cech ilościowych
2.1.4. Odziedziczalność cech
2.1.5. Kreowanie zmienności genetycznej i jej znaczenie dla rolnictwa
2.2. Uwarunkowania fizjologiczno-biochemiczne plonowania roślin
2.2.1. Hodowla w celu zwiększenia produktywności fotosyntezy
2.2.2. Rola fotooddychania
2.2.3. Wpływ natężenia fotosyntezy na plon
2.2.4. Doskonalenie cech morfologicznych roślin
2.2.5. Doskonalenie cech biochemicznych
2.3. Potencjał biologiczny bujności mieszańcowej (heterozji)
2.3.1. Istota heterozji
2.3.2. Uwarunkowania genetyczne heterozji
2.3.3. Uzyskiwanie linii wsobnych
2.3.4. Wartość kombinacyjna linii wsobnych
2.3.5. Wybór testera
2.4. Czynniki ekologiczne kształtujące produktywność roślin
2.4.1. Charakterystyka stresów środowiskowych
2.4.2. Odporność na niedobór wody
2.4.3. Odporność na obniżoną temperaturę
2.4.4. Tolerancja na niekorzystne warunki glebowe
2.4.5. Zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego i ocena ich szkodliwości dla roślin
Literatura

3. KOMÓRKA JAKO MIEJSCE POWSTAWANIA I GROMADZENIA PLONU
3.1. Budowa komórki
3.2. Ściana komórkowa i plazmodesmy
3.3. Błona komórkowa
3.3.1. Budowa błony komórkowej
3.3.2. Transport przez błony biologiczne
3.4. Cytoplazma podstawowa (cytozol) i cytoszkielet
3.4.1. Cytoplazma
3.4.2. Cytoszkielet
3.4.3. Rybosomy
3.5. Siateczka śródplazmatyczna
3.6. Aparat Golgiego
3.7. Wakuola (wodniczka)
3.8. Mikrociała (peroksysomy)
3.9. Plastydy (chloroplasty)
3.10. Mitochondria
3.11. Jądro komórkowe
3.12. Cykl komórkowy
Literatura

4. ZNACZENIE JAKOŚCI MATERIAŁU SIEWNEGO W PRODUKCYJNOŚCI ROŚLIN
4.1. Nasiona jako materiał siewny
4.2. Jakość nasion i ich zmienność
4.3. Kryteria oceny jakościowej nasion
4.4. Fizjologiczne podstawy oceny wigoru nasion
4.5. Powstawanie wigoru podczas dojrzewania nasion
4.6. Wpływ wigoru nasion na plonowanie roślin
4.7. Podsumowanie
Literatura

CZĘŚĆ II. ZALEŻNOŚĆ PRODUKCYJNOŚCI ROŚLIN OD ICH ODŻYWIANIA

5. ZNACZENIE WODY W TWORZENIU PLONÓW
5.1. Zawartość wody w tkankach roślinnych
5.2. Znaczenie wody w roślinach
5.3. Struktura i właściwości wody
5.3.1. Struktura wody
5.3.2. Nienormalne właściwości wody
5.3.3. Woda w układach biologicznych
5.4. Zasady migracji wody w roślinie
5.4.1. Podstawowe procesy migracji wody
5.4.2. Dyfuzja
5.4.3. Przepływ masowy
5.4.4. Osmoza
5.5. Gospodarka wodna roślin
5.5.1. Informacje wstępne
5.5.2. Pobieranie wody
5.5.3. Migracja wody w roślinie
5.5.4. Transpiracja a wymiana powietrza
5.6. Bilans wodny rośliny
5.6.1. Znaczenie bilansu wodnego
5.6.2. Okresy krytyczne
5.6.3. Gospodarka wodna roślin różnych grup ekologicznych
Literatura

6. FOTOSYNTEZA
6.1. Fizjologiczna asymilacja węgla (CO2), wody i światła w tworzeniu plonów
6.1.1. Wprowadzenie
6.1.2. Biologia fotosyntezy
6.1.3. Biochemia i biofizyka fotosyntezy
6.1.4. Wykorzystanie asymilatów
6.1,5. Zależność fotosyntezy od czynników zewnętrznych i wewnętrznych rośliny
6.1.6. Znaczenie fotosyntezy w produktywności i plonowaniu roślin
6.1.7. Zależność plonowania roślin od ich produktywności
Literatura
6.2. Ekologiczne uwarunkowania fotosyntetycznej produktywności agrobiocenoz
6.2.1. Wprowadzenie
6.2.2. Mechanizm i typy fotosyntezy
6.2.3. Wpływ fotosyntetycznie aktywnej radiacji (PAR) na produktywność roślin
6.2.4. Wpływ promieniowania UV
6.2.5. Wpływ CO2
6.2.6. Woda
6.2.7. Temperatura
6.2.8. Stężenie tlenu
6.2.9. Składniki mineralne
6.2.10. Inne czynniki
Literatura

7. ODŻYWIANIE MINERALNE ROŚLIN I JEGO ZNACZENIE W PLONOWANIU
7.1. Wprowadzenie
7.2. Skład chemiczny roślin
7.2.1. Znaczenie pierwiastków dla roślin
7.2.2. Podział pierwiastków mineralnych wg ich właściwości fizjologiczno
-biochemicznych
7.3. Doświadczenia i metody badania gospodarki mineralnej roślin
7.3.1. Doświadczenia wegetacyjne
7.3.2. Metody fizykochemiczne
7.3.3. Doświadczenia polowe
7.4. Występowanie, pobieranie, funkcje fizjologiczne w roślinach i oznaki niedoboru pierwiastków
7.4.1. Azot
7.4.2. Fosfor
7.4.3. Potas
7.4.4. Wapń
7.4.5. Magnez
7.4.6. Siarka
7.4.7. Miedź
7.4.8. Bor
7.4.9. Molibden
7.4.10. Mangan
7.4.11. Cynk
7.4.12. Żelazo
7.4.13. Chlor
7.4.14. Pierwiastki pożądane
7.4.15. Uwagi końcowe
7.5. Metale ciężkie i pierwiastki śladowe.
7.5.1. Metale ciężkie
7.6. Fizjologiczna reakcja soli z glebą
7.7. Pobieranie substancji mineralnych przez rośliny
7.7.1. Pobieranie bierne
7.7.2. Aktywne pobieranie składników mineralnych
7.8. Znaczenie mikoryzy i rizosfery w odżywianiu mineralnym roślin
7.8.1. Mikoryza
7.8.2. Mikoryza ektotroficzna
7.8.3. Endomikoryza
7.9. Prawa dotyczące nawożenia mineralnego roślin
7.10. Nawożenie a plonowanie roślin
Literatura

8. TRANSPORT I DYSTRYBUCJA SUBSTANCJI POKARMOWYCH A WYTWARZANIE PLONU ROLNICZEGO
8.1. Wprowadzenie
8.2. Funkcja liści w zaopatrzeniu roślin w asymilaty
8.2.1. Kiedy liść staje się donorem asymilatów?
8.2.2. Mechanizm eksportu asymilatów z chloroplastów
8.2.3. Synteza sacharozy i jej transport na terenie liścia
8.2.4. Eksport asymilatów z liści
8.3. Transport na duże odległości
8.3.1. Mechanizm załadunku floemu
8.3.2. Transport na duże odległości - przez floem i ksylem
8.3.3. Charakterystyka rozładunku floemu w różnych typach akceptorów
8.3.4. Rodzaje akceptorów
8.4. Zaopatrzenie akceptorów w substancje pokarmowe
8.4.1. Wzrost akceptorów jako funkcja ich zaopatrzenia w produkty fotosyntezy
i jony
8.4.2. Buforowy donor dla reproduktywnych akceptorów - okresowa akumulacja
substancji pokarmowych w organach wegetatywnych
8.5. Dystrybucja asymilatów w roślinie
8.5.1. Podstawowe przyczyny zróżnicowania wzoru dystrybucji substancji pokarmowych
8.5.2. Współzależności między akceptorami
8.5.3. Możliwości udziału hormonów w mechanizmach regulacji transportu
i dystrybucji substancji pokarmowych
8.6. Współzależności między wielkością zapotrzebowania akceptorów na asymilaty
a intensywnością fotosyntezy
8.6.1. Przyczyny pozornie sprzecznych wyników doświadczalnych
8.6.2. Czy termin siła akceptora jest właściwy?
Literatura

9. PROCESY DYSYMILACYJNE W ROŚLINACH I ICH ZNACZENIE W PLONOWANIU
9.1. Istota procesów dysymilacyjnych i ich udział w metabolizmie roślin
9.2. Rodzaje procesów dysymilacyjnych i ich regulacja
9.2.1. Informacje wstępne
9.2.2. Glikoliza
9.2.3. Szlak pentozofosforanów
9.2.4. Oddychanie mitochondrialne
9.2.5. ß-oksydacja kwasów tłuszczowych
9.2.6. Cykl glioksalowy
9.2.7. Fotooddychanie
9.2.8. Chlorooddychanie
9.3. Natężenie przemian dysymilacyjnych a wzrost i plonowanie roślin
Literatura

CZĘŚĆ III. ZNACZENIE WZROSTU I ROZWOJU ROŚLIN W PLONOWANIU

10. HORMONALNA I ŚRODOWISKOWA REGULACJA WZROSTU I ROZWOJU ROŚLIN
10.1. Wprowadzenie
10.2. Fitohormony
10.2.1. Definicja fitohormonów
10.2.2. Auksyna
10.2.3. Cytokininy
10.2.4. Gibereliny
10.2.5. Kwas abscysynowy
10.2.6. Etylen
10.2.7. Brassinosteroidy (BR)
10.2.8. Jasmoniany
10.2.9. Transdukcja sygnałów hormonalnych
10.3. Fotoreceptory roślin
10.3.1. Wpływ światła na rośliny
10.3.2. Fitochromy - fotoreceptory światła czerwonego i dalekiej czerwieni
10.3.3. Kryptochromy - fotoreceptory światła niebieskiego
Literatura

11. WZROST I ROZWÓJ OSOBNICZY (ONTOGENEZA) ROŚLIN
11.1. Wprowadzenie
11.2. Wzrost i rozwój roślin
11.2.1. Podstawowe definicje
11.2.2. Wzrost
11.2.3. Różnicowanie
11.2.4. Morfogeneza i tworzenie wzorca
11.2.5. Rozwój
11.3. Rozwój ontogenetyczny roślin
11.3.1. Rzodkiewnik jako roślina modelowa
11.3.2. Gametogeneza i podwójne zapłodnienie
11.3.3. Embriogeneza - rozwój zarodkowy roślin
11.3.4. Powstawanie i kiełkowanie nasion
11.3.5. Rozwój wegetatywny
11.3.6. Rozwój generatywny
11.3.7. Starzenie się i śmierć roślin
Literatura

CZEŚĆ IV WPŁYW STRESÓW NA PLONOWANIE ROŚLIN

12. WPŁYW STRESÓW ABIOTYCZNYCH NA PLONOWANIE ROŚLIN
12.1. Reakcja roślin na stresy abiotyczne
12.1.1. Podstawowe definicje i rodzaje stresów
12.1.2. Reakcje roślin na stresy
12.1.3. Mechanizmy obronne
12.1.4. Wpływ stresów na wielkość produkcji biomasy i na plon rolniczy
12.1.5. Metody oceny zaburzeń procesów życiowych w niekorzystnych warunkach środowiska
12.2. Stresy wodne
12.2.1. Fizjologiczne skutki suszy glebowej i atmosferycznej
12.2.2. Fizjologiczne skutki nadmiaru wody w podłożu - stres zatopienia i braku
tlenu
12.3. Stresy termiczne
12.3.1. Reakcje roślin na ekstremalne temperatury
12.3.2. Wpływ ujemnej temperatury na rośliny zielne i drzewiaste
12.3.3. Chłodowrażliwość roślin uprawnych
12.3.4. Wpływ przegrzania na rośliny
12.4. Zaburzenia w gospodarce jonowej - zasolenie i stresy osmotyczne
12.5. Stresy wynikające z antropopresji
12.5.1. Źródła i skutki zanieczyszczeń
12.5.2. Wpływ zanieczyszczeń gazowych występujących w atmosferze na rośliny
12.5.3. Szkodliwość metali ciężkich i innych jonów
12.5.4. Problemy uprawy roślin w warunkach skażonego środowiska
12.6. Uszkodzenia mechaniczne i zranienia
Literatura

13. WPŁYW CHORÓB, CHWASTÓW I SZKODNIKÓW NA PLONOWANIE I PRODUKTYWNOŚĆ ROŚLIN
13.1. Stresy
13.2. Choroby infekcyjne
13.2.1. Objawy chorobowe
13.2.2. Etiologia infekcyjnych chorób roślinnych
13.2.3. Wpływ chorób infekcyjnych na plonowanie roślin
13.3. Wpływ chwastów na produkcyjność i produktywność roślin rolniczych
13.4. Szkodniki roślin
13.4.1. Wpływ szkodników na produktywność i plonowanie roślin
13.4.2. Zasady i metody ochrony roślin przed szkodnikami
13.4.3. Odporność roślin na szkodniki
Literatura

CZĘŚĆ V MOŻLIWOŚCI I SPOSOBY ZWIĘKSZANIA PRODUKTYWNOŚCI ROŚLIN

14. TEORIA I PRAKTYKA PROGNOZOWANIA PLONOWANIA ROŚLIN UPRAWNYCH
14.1. Aspekty teoretyczne prognozowania wzrostu i plonowania roślin
14.1.1. Wprowadzenie
14.1.2. Definicje modelu i określenie cech modelu symulacyjnego
14.1.3. Zarys prac z zakresu modelowania wzrostu, rozwoju i plonowania roślin
14.1.4. Synteza fizjologicznej podstawy modelowania wzrostu i prognozowania
plonów
14.1.5. Klimatyczna podstawa modelowania wzrostu i prognozowania plonów
14.1.6. Diagramy zależności i notacja stosowana w modelach
14.1.7. Moduły stosowane w modelowaniu wzrostu, rozwoju i prognozowaniu
plonów
14.1.8. Walidacja modelu wzrostu, rozwoju i plonowania
14.1.9. Pakiet modeli DSSAT
14.1.10. Kształcenie specjalistów od modelowania w kraju i zagranicą
14.1.11. Perspektywy rozwoju komputerowego prognozowania wzrostu i plonowania
Literatura
14.2. Aspekty praktyczne prognozowania wzrostu i plonowania roślin
14.2.1. Prognozowanie komputerowe
14.2.2. Prognozowanie matematyczne
14.2.3. Prognozowanie satelitarne
Literatura

15. ZASOBY BIOSFERY I PERSPEKTYWY WYŻYWIENIA LUDZKOŚCI
15.1. Ludzkość jako ogniwo sieci troficznej
15.1.1. Łańcuchy pokarmowe
15.1.2. Technologiczne ?łańcuchy troficzne"
15.2. Rezerwy wynikające z możliwości zagospodarowania nowych ziem
15.3. Rezerwy uwarunkowane korzystnym klimatem
15.4. Rezerwy uwarunkowane postępem biologicznym
15.4.1. Ewolucja roślin uprawnych
15.4.2. Opłacalność postępu biologicznego
Literatura