Растения умеют подстраиваться к меняющимся условиям окружающей среды, поддерживая свой внутренний баланс. Все процессы в них скоординированы.
Например, при избытке в почве азота растения наращивают общую биомассу, "не торопясь” зацветать и давать плоды. В условиях засухи (дефицита воды), наоборот, растения быстрее вступают в стадию цветения, “спешат” пораньше сформировать плоды, хотя они и получаются гораздо мельче, чем могли бы быть в нормальных условиях.
Как же добиться хорошего урожая?
Уже известный вам Либих вывел замечательное правило — правило минимума. Среди экологов оно
получило название "бочка Либиха". Представим себе ожидаемый урожай как воду в бочке. Каждая дощечка бочки — некий фактор, влияющий на растение: минеральное питание, температура воздуха, снабжение водой и другие внешние условия. Фактор, который находится в минимуме, говорит Либих, и будет определять урожайность. Иначе говоря, уровень воды в бочке не может быть выше самой короткой дощечки.
Действие любого фактора зависит от его "количества". Например, низкое содержание меди в почве угнетает рост растений. Существует и верхний предел: избыточное содержание меди тоже подавляет рост. Есть и диапазон концентраций меди в почве, при которых растения развиваются нормально. Так что бочка Либиха имеет вполне определенную максимальную высоту.
Существуют:
(1) оптимальное значение фактора, при котором рост максимален,
(2) пограничные области действия фактора — сильное угнетение роста
(3) и пределы переносимости (толерантности).
Ниже мы разберем подробнее, какие изменения
могут происходить, когда фактор оказывается вне границ толерантности. В своих рассуждениях будем опираться на знания об основных процессах в растениях — фотосинтезе, поглощении и распределении минеральных солей и воды.