I. Một số yếu tố môi trường ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển ở thực vật

Sinh trưởng và phát triển của cơ thể thực vật chịu tác động của các yếu tố môi trường ngoài. Một số yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển ở thực vật là nước, ánh sáng, nhiệt độ, dinh dưỡng khoáng, sinh vật,...

- Nước: Nước là yếu tố cần thiết và ảnh hưởng lên tất cả các quá trình tồn tại, sinh trưởng, phát triển của thực vật. Thiếu nước làm giảm sinh trưởng của thân, lá, ức chế sự nảy mầm của hạt. 

- Nhiệt độ: Nhiệt độ ảnh hưởng lớn đến sinh trưởng và phát triển ở thực vật. Nhiệt độ quá cao hay quá thấp tác động trong thời gian dài ức chế sự sinh trưởng của thực vật, giảm khả năng thụ phấn, thụ tinh. Nhiệt độ cao hoặc nhiệt độ thấp tác động trong thời gian ngắn có thể khởi động sự ra hoa. Nhiệt độ thích hợp thúc đẩy sự nảy mầm của hạt, tăng sinh trưởng thân, lá. Nhiệt độ tối ưu với sinh trưởng và phát triển thực vật, thường ở khoảng 20 – 30 °C với cây nhiệt đới, khoảng 15 – 20 C với cây ôn đới.

- Ánh sáng: Cường độ và thời gian chiếu sáng, thành phần quang phổ ảnh hưởng tới sinh trưởng, phát triển ở thực vật. Cường độ ánh sáng quá yếu hoặc quá mạnh đều làm giảm quang hợp, từ đó làm giảm sinh trưởng. Thời gian chiếu sáng dài hay ngắn có thể tác động tới cảm ứng ra hoa ở thực vật. Ánh sáng đỏ kích thích sự nảy mầm của hạt, sinh trưởng thân lá và ra hoa. Ánh sáng xanh gây giảm sinh trưởng thân, lá.

- Dinh dưỡng khoáng: Hàm lượng và thành phần dinh dưỡng khoáng ảnh hưởng đến tốc độ sinh trưởng và phát triển ở thực vật. Thiếu hoặc dư thừa nguyên tố dinh dưỡng khoảng thiết yếu, cây sinh trưởng và phát triển kém, thậm chí bị chết.

- Hormone ngoại sinh hoặc chất điều hoà sinh trưởng: Bổ sung hormone hoặc chất điều hoà sinh trưởng làm thay đổi tương quan hormone trong cây, thúc đẩy sự sinh trưởng, phát triển của cây theo hướng hormone ưu thế. 

II. Các nhân tố chi phối quá trình phát triển ở thực vật có hoa

- Ở thực vật có hoa, sự chuyển từ pha phát triển sinh dưỡng sang pha phát triển sinh sản được đánh dấu bằng sự ra hoa. Sự ra hoa, cũng như các quá trình phát triển khác, chịu sự chi phối của các nhân tố bên trong và nhân tố bên ngoài.

- Các nhân tố bên trong

+ Tuổi của cây: Tuỳ vào giống và loài, cây đến độ tuổi xác định sẽ ra hoa. 

+ Tương quan dinh dưỡng: Tương quan các hợp chất carbohydrate (C) và các hợp chất chứa nitrogene (N) trong cây chỉ phối sự chuyển pha phát triển sinh dưỡng sang phát triển sinh sản. Tỉ lệ C/N lớn cây sẽ ra hoa. 

+ Tương quan hormone: Tương quan hormone chi phối sự ra hoa của thực vật. Gibberellin giữ vai trò quyết định trong sự ra hoa của thực vật. Protein CONSTANS (CO) có tác động kích thích sự ra hoa ở thực vật. Tương quan hormone cũng điều tiết các quá trình phát triển khác ở thực vật có hoa.

- Các nhân tố bên ngoài

+ Ánh sáng: Ánh sáng chi phối sự phát triển thực vật có hoa thông qua thời gian chiếu sáng (quang chu kì), phổ ánh sáng và cường độ.

+ Quang chu kì: Sự phát triển thực vật phụ thuộc vào tương quan độ dài ngày và đêm. Dựa vào phản ứng đối với quang chu kì, thực vật được chia làm ba nhóm: Cây ngày ngắn ra hoa trong điều kiện ngày ngắn với thời gian chiếu sáng thường dưới 10 giờ, thời gian tối liên tục trên 14 giờ (ví dụ: cây cà phê, cây lúa,...), cây ngày dài ra hoa trong điều kiện ngày dài với thời gian chiếu sáng thường trên 14 giờ hoặc thời gian tối liên tục dưới 10 giờ (ví dụ: cây lúa mì, cây thanh long...) và cây trung tính ra hoa không phụ thuộc độ dài thời gian chiếu sáng.

+ Phổ ánh sáng: Thực vật phản ứng với quang chu kì nhờ sắc tố phytochrome. Sắc tố này có hai dạng có thể chuyển hoá lẫn nhau.

+ Cường độ chiếu sáng: Ở cùng thời gian chiếu sáng, cường độ ánh sáng mạnh hơn thúc đẩy sự ra hoa sớm hơn. 

+ Nhiệt độ: Một số loài cây chỉ ra hoa khi tiếp xúc với nhiệt độ thấp trong một thời gian xác định. Sự phát triển của thực vật phụ thuộc vào nhiệt độ thấp gọi là hiện tượng xuân hoá.

III. Ứng dụng kiến thức về sinh trưởng và phát triển ở thực vật trong thực tiễn

- Kích thích sinh trưởng của thực vật bằng cách cung cấp các điều kiện thích hợp về chế độ nước, dinh dưỡng, ảnh sáng và nhiệt độ.... Ví dụ: Thiết lập nhiệt độ thích hợp, bổ sung ánh sáng nhân tạo bằng đèn LED (ánh sáng đỏ và ánh sáng xanh) khi trồng cây rau thuỷ canh trong nhà kính.

- Phá ngủ hạt, củ bằng hormone thực vật hoặc chất điều hoà sinh trưởng (ví dụ: Sử dụng gibberellin phá ngủ hạt cây đào, cây táo....), bằng nhiệt độ thấp (ví dụ: củ hoa tulip...).

- Điều khiển sự ra hoa bằng dinh dưỡng, hormone hoặc chất điều hoà sinh trưởng, chế độ chiếu sáng và nhiệt độ thấp. Ví dụ: Khi trồng cây hoa cúc vụ đông, cần chiếu sáng bổ sung vào lúc 16 - 20h tối để kéo dài thời gian sinh trưởng sinh dưỡng, cây ra hoa đúng vụ tết. 

- Xác định tuổi cây thân gỗ lâu năm bằng đếm vòng gỗ. Sinh trưởng thứ cấp tạo nên các vòng gỗ đồng tâm với lớp màu sáng (gỗ sớm, hình thành vào mùa xuân, tế bảo lớn, thành mong) và tối (gỗ muộn, hình thành vào mùa hè và thu, tế bảo bé, thành dày) xen kẽ nhau. Mỗi năm tạo nên một vòng nên còn được gọi là vòng năm. Vòng gỗ thưởng biểu hiện rõ rệt ở cây gỗ vùng ôn đới.