Ботаника знакомит нас с полезными и вредными растениями, с их внешним и внутренним строением, закономерностями развития. Ботанические знания лучшему использованию растений человеком.
Растение получает из окружающей среды газы, соли, воду – все то, из чего оно строит свое тело; растение и среда составляют единое целое. Отличительной особенностью зеленых растений, окрашенных пигментом хлорофиллом, является их свойство превращать неорганические вещества в органические, необходимые для жизни. Днем зеленые растения поглощают из воздуха углекислый газ и выделяют кислород. Этот газообмен и улавливание световых лучей происходят при посредстве обширной листовой поверхности, а извлечение из почвы воды и минеральных солей – с системы.
Роль зеленых растений в природе прежде всего заключается в том, что в процессе жизнедеятельности они накапливают громадные запасы ценного органического (углеродистого) вещества, очищают воздух от углекислого газа и обогащают его кислородом. Органические вещества используются всеми живыми существами для питания, а кислород воздуха – для дыхания.
Особенно велико значение растений, возделываемых в сельском хозяйстве. Человек благодаря зеленым растениям из наиболее распространенных в природе веществ (воды, углекислого газа и солей), пользуясь солнечной энергией, добывает ценные органические вещества: белки, углеводы, жиры, витамины и др. Названные растительные вещества при посредстве животных перерабатываются в еще более ценные продукты: мясо, сало, масло, молоко, яйца, шерсть, ножу, то есть во все то, что необходимо для жизни человека.
Растения дают человеку пищу, а также строительный материал, сырье для промышленности (смолу, масло, каучук, гуттаперчу, дубильные вещества, спирт и др.). Кроме того, из растений добывают разнообразные лекарства. Отсюда понятно, почему человек еще с древних времен интересовался растениями, собирал их, изучал и возделывал.
Необходимо подчеркнут, что даже такие вещества, как каменный уголь и нефть, произошли из растений, населявших землю в древние времена. Энергия солнечных лучей, некогда уловленная этими растениями, в процессе горения освобождается и используется человеком. Также и торф, используемый на топливо и на удобрения, происходит от растений, произраставших на болотах.
Однако не все растения имеют зеленую окраску. Грибы, бактерии и некоторые из высших растений лишены хлорофилла и потому не сами вырабатывать для себя органическую пищу из веществ неорганических. Подобные незеленые растения (сапрофиты), часто невидимые простым глазом, в изобилии поселяются на мертвом органическом веществе, остающемся после гибели растений и животных, используют его для своего питания, разрушают, минерализуют и таким образом приводят в состояние, доступное для использования зелеными растениями. В этом заключается положительная роль незеленых – бесхлорофильных растений.
Человек изучает растения и их свойства еще и потому, что многие из них приносят огромный вред, например многочисленные сорные травы (плевел, пырей, осот и др.), которые заглушают культурные растения на полях, или многие незеленые – бесхлорофильные растения, в том числе паразитные грибы (ржавчина, головня, спорынья и др.), поражающие культурные растения. Мельчайшие незеленые растения – бактерии, проникая в организм человека и животных, вызывают различные заразные болезни. Со всеми растениями, наносящими вред сельскому хозяйству, человек ведет систематическую борьбу.
Однолетние травянистые растения отмирают полностью в конце вегетационного периода, либо после завершения цветения и плодоношения, а затем они снова вырастают из семян. Однолетники полностью проходят свой жизненный цикл за один сезон, в течение которого они вырастают из семян, цветут и после цветения и плодоношения отмирают. У яровых однолетников семена прорастают весной, и в это же лето растения после плодоношения отмирают. У озимых однолетников семена прорастают осенью, растения зимуют обычно в виде укороченного побега с розеткой прикорневых листьев, а в следующем году цветут, плодоносят и отмирают. Травянистые двулетники живут два года. В первый год из семян развивается побег с розеткой прикорневых листьев и стержневой корень; на второй год образуется цветоносный побег. После цветения и плодоношения двулетники отмирают. Двулетники отличаются от однолетников наличием остатков листьев у основания стебля, а от многолетников — отсутствием корневищ, клубней и луковиц; у них нет и следов отмерших стеблей.
