Ефект на вътрешната температура върху растенията. Ефектът на студа върху растенията и адаптациите към него Ефектът на високите и ниските температури върху растенията
Той засяга растенията, променя скоростта на растеж и развитие, усвояване, асимилация и движение на водата и елементите на минералното хранене и синтеза на органични съединения. Температурата на почвата определя скоростта на поникване на семената, както и степента на активиране на полезни и фитопатогенни микроорганизми, които увреждат семената и намаляват полската кълняемост. Културите се различават значително в температурния диапазон, при който семената покълват.
Салатите, спанакът, пащърнакът и лукът са студено покълнати. Те започват да покълват при температура на топене на лед (0°C). Процесът на покълване, както и образуването на разсад, отнема много дълго време - съответно 21 ... 65 и 49 ... 136 дни. Различните култури се различават значително и по отношение на горната температурна граница на покълване на семената. Така че, при температури над 25 ° C, семената на марулята не покълват, над 30 ° C - спанак и пащърнак, над 35 ° C - моркови, царевица, домати, чушки, боб.
С повишаване на температурата скоростта на покълване на семената и появата на разсад се увеличава до определена граница. При горната температурна граница на поникване на семената и образуване на разсад при лук, моркови, домати и аспержи, тя намалява.
Поникването на семената, т.е. образуването на корени, има по-нисък температурен минимум от растежа на субкотиледона, който е свързан с появата на разсада на повърхността на почвата. И така, семената на аспержите започват да покълват при 5 ° C, а разсадът се появява при 10 ° C и повече, но по-добре при 20-25 ° C. При фасула, пипера и бамята семената покълват при 10°C, а разсадът се образува при 15°C. В зоната на екстремни температури корените на не всички покълнали семена образуват коренови власинки, което се отразява на тяхната абсорбционна способност и не всички покълнали семена покълват, тоест полевата кълняемост намалява.
Полската кълняемост е особено силно намалена при сеитба в студена почва при култури, взискателни към топлината, което до голяма степен се дължи на активирането на почвените патогени. Кълняемостта на полето може да се увеличи чрез обработка и втвърдяване на семената, дезинфекция на почвата.
Кореновата система на зеленчуковите култури има по-ниски температурни оптимуми от надземната част на растенията, но диапазонът им на толерантност е много по-тесен, тоест те са по-малко устойчиви на студ и топлина. Кореновите системи са по-чувствителни от надземните към внезапни температурни колебания, което често се случва при хидропонни култури и при отглеждане на разсад в контейнери.
Намаляването на температурата на почвата намалява водоснабдяването на културите, изискващи топлина (физиологична суша), което се случва, когато насажденията от краставици и пъпеши се напояват със студена вода. При горещо време дефицитът на влага често води до смърт на културите. На северните граници на културата на краставици случаите на смърт на културите не са необичайни в горещи дни, които идват след дъждове, придружени от значително понижаване на температурите на въздуха и почвата.
Влиянието на ниската температура на почвата се проявява в степента на усвояване на минерални хранителни вещества, особено фосфор, а често и азот поради отслабването на активността на нитрифициращите бактерии. Особено силен дефицит на фосфор на студени почви се усеща при домати, когато температурата падне под 15 ° C.
Температурата на субстрата влияе не толкова върху усвояването на минералните хранителни вещества, колкото върху тяхното движение в надземната система.
Температурата на почвата определя степента на активиране на почвените патогени и устойчивостта на растенията към тях. При ниски температури на почвата (0...10 °C) се активират гъбичките от родовете Pythium и Rhizoctonia, които засягат семената, разсада и растенията, особено топлолюбивите култури. При високи температури (20 ... 30 ° C) на почвата опасността заплашва от гъбички от родовете Fusarium и Verticillium. При температура около 20 ° C зелевият кил е много вреден.
Влиянието на температурата на почвата се реализира в натрупването на растителна биомаса, размера на кореновата и надземната система, скоростта на растеж и преминаването на фенофазите. Температурата на почвата под оптималната забавя растежа на корените и надземната система, води до намаляване на размера на листата и цялото растение и забавя настъпването на фенофазите. Краставиците и доматите се разклоняват и плододават по-малко. При сортовете краставици Вязниковски и Муромски, при температура на почвата 12 ... 14 ° C, в експериментите се наблюдава пълна липса на плод. Растенията цъфтяха, но не образуваха яйчници. При температура от 15 ... 20 ° C растенията дават плодове нормално.
Оптималната температура за образуване на клубени в картофите е 17 ... 19 ° C. При дълъг престой при ниски температури (под 5 ° C) засадените клубени не успяват да покълнат, образуват столони с малки нодули (деца). При температура 28 ° C, туберкулизацията спира.
Изключително високата температура на почвата потиска растежа на кореновата и надземната система, забавя образуването на зелеви кочани, плодообразуването при доматите, краставиците и пипера. На нивото на повърхността на почвата, където температурата е особено висока, флоемата на стъблото често умира, което води до смъртта на растенията.
нуждите на растенията
Температурата на въздуха значително влияе върху стайните растения, както всички други живи организми на Земята. Повечето стайни растения произхождат от тропиците или субтропиците. В нашите географски ширини те се отглеждат в оранжерии, където поддържат специален микроклимат. Тези факти могат да накарат човек погрешно да вярва, че за всички стайни цветя е необходимо да се поддържа висока температура на въздуха.
Всъщност само малка част от растенията могат да растат в нашите апартаменти при повишени температури (повече от 24 ° C). Това се дължи на факта, че нашите условия се различават значително от естественото местообитание по по-голяма сухота, както и по-малка интензивност и продължителност на осветяване. Следователно, за удобния растеж на стайни растения у дома, е необходимо да се направи корекция за температурата на въздуха, която трябва да бъде по-ниска, отколкото в родината им.
 |
1. Топлинен режим за стайни растения
Как температурата влияе на растенията?
Температурният режим се измерва с количеството топлина и продължителността на излагане на определена температура. За стайните растения има минимални и максимални температурни граници, в които протича нормалното им развитие (т.нар. температурен диапазон).
Студеният въздух води до забавяне на физиологичните и биохимичните процеси - намаляване на интензивността на фотосинтезата, дишането, производството и разпределението на органичните вещества. С повишаване на температурата тези процеси се активизират.
Естествени температурни колебания
Ритмични промени в количеството топлина възникват както през деня (смяна на деня и нощта), така и през цялата година (смяна на сезоните). Растенията са се адаптирали към подобни колебания, които съществуват в техните естествени местообитания. И така, жителите на тропиците реагират негативно на резки промени в температурата, а жителите на умерените ширини могат да издържат на значителните им колебания. Освен това през студения период те имат период на почивка, който е необходим за по-нататъшното им активно развитие.
При голяма разлика през лятото и зимата, дневни и нощни температури (широк температурен диапазон) е най-добре да отглеждате фикуси, червено, кливия, сансевиер и аспидистра.
Общо правило: през нощта трябва да е по-хладно от деня с 2-3°C.
Оптимална температура
За нормалния растеж на тропически цъфтящи и декоративни листни растения е необходима температура от 20-25 ° C (за всички ароидни, бегонии, бромелии, черница и др.). Растенията от рода Peperomia, Coleus, Sanchetia и др. се развиват най-добре при 18-20°C. Жителите на субтропиците (зебрина, фатсия, бръшлян, аукуба, тетрастигма и др.) Ще се чувстват комфортно при 15-18 ° C.
Най-взискателни към топлина са тропическите пъстри растения - кордилина, кодиум, каладиум и др.
 |
 |
Зимни температури и покой
През зимата някои растения се нуждаят от прохлада, т.к. процесът им на растеж е забавен или са в покой. Например за евкалипт и рододендрони през зимата е желателна температура от 5-8 ° C, за хортензия, иглика, циклама и пеларгония - около 10-15 ° C.
Друг пример. За да цъфтят още по-интензивно растения като антуриум на Шерцер, аспержи на Шпренгер и спатифилум на Уолис, през есенния период на покой температурата на въздуха се намалява до 15-18 ° C, а през януари се повишава до 20-22 ° C.
Честа причина за липсата на цъфтеж е неспазването на естествения ритъм на живот на растенията - периодът им на покой.
Например кактуси, които през зимата при умерени температури и редовно поливане дават грозни израстъци и спират да цъфтят. Хипеаструмите спират да слагат пъпки и не могат да се насладят на нищо друго освен със зелени листа.
Има ли значение температурата на почвата?
Обикновено температурата на почвата в саксията е с 1-2°C по-ниска от околния въздух. През зимата е необходимо да се гарантира, че саксиите с растения не се охлаждат и не ги поставяйте близо до стъклото на прозореца. При преохлаждане на почвата корените започват да абсорбират вода слабо, което води до тяхното разпадане и смърт на растението. Най-доброто решение би било коркова подложка, дървена, дунапренова или картонена поставка под саксиите.
Например, за растение като дифенбахия, температурата на субстрата трябва да бъде в диапазона 24-27 ° C. А за тези като гардения, фикус, еухарис, които обичат топла почва, можете да налеете топла вода в тави.
 |
 |
2. Групи растения по отношение на топлината
Растения за хладни места (10-16°C)
Те включват растения като азалия, олеандър, пеларгониум, аспидистра, фикуси, традесканция, рози, фуксия, иглика, аукуба, саксифраж, бръшлян, циперус, хлорофитум, араукария, аспержи, драцена, бегония, балсам, бромелии, каланхое, колеус, арарут , папрати, шефлер, филодендрон, хоя, пеперомия, спатифилум и др.
Растения за умерено топли места (17-20°C)
При умерени температури добре ще се развият антуриум, клеродендрон, сенполия, восъчен бръшлян, панданус, синингия, монстера, палма Ливистон, кокосова палма, афеландра, гинура, рео, пилея
Топлолюбиви растения (20-25°С)
Най-комфортно на топло се чувстват: аглаонема, дифенбахия, калатея, кодиум, орхидеи, каладиум, сингониум, дизиготека, акалифа и др. (прочетете информацията отделно за всяко растение)
Растения, които са в латентно състояние (5-8°C)
Група растения, които се нуждаят от почивка и по-ниски температури през зимата: сукуленти, лавър, рододендрон, фатсия, хлорофитум и др.
 |
 |
3. Неспазване на топлинния режим
Температурни скокове
Внезапните спадове на температурата са много вредни, особено с повече от 6°C. Например, когато температурата падне до 10 ° C, листата на Dieffenbachia петна започват да пожълтяват и умират; при 15 ° C златният сциндапсус спира да расте.
По правило резките температурни колебания причиняват бързо пожълтяване и падане на листата. Ето защо, ако проветрявате стаята през зимата, опитайте се да премахнете всички стайни растения от перваза на прозореца.
Твърде ниска температура
При твърде ниска температура растенията не цъфтят дълго време или образуват недоразвити цветове, листата се извиват, стават тъмни на цвят и умират. Изключение могат да бъдат само сукуленти, включително кактуси, които са адаптирани към високи дневни и ниски нощни температури.
Трябва да се има предвид, че през студения сезон температурата на перваза на прозореца може да бъде с 1-5 ° C по-ниска.
Твърде висока температура
Горещият въздух през зимата с липса на светлина също влияе неблагоприятно на тропическите растения. Особено ако нощната температура е по-висока от дневната. В този случай при дишане през нощта има преразход на хранителни вещества, натрупани по време на фотосинтезата през деня. Растението е изчерпано, издънките стават неестествено дълги, новите листа стават по-малки, старите изсъхват и падат.
Увреждане на растенията от студ и замръзване. В екологията на растенията е обичайно да се прави разлика между въздействието на студ (ниска положителна температура) и замръзване (отрицателни температури). Отрицателното въздействие на студа зависи от диапазона на спадане на температурата и продължителността на тяхното излагане. Вече неекстремно ниските температури влияят неблагоприятно върху растенията, тъй като инхибират основните физиологични процеси (фотосинтеза, транспирация, обмен на вода и др.), Намаляват енергийната ефективност на дишането, променят функционалната активност на мембраните и водят до преобладаване на хидролитичните реакции в метаболизма. Външно увреждането от студ е придружено от загуба на тургор от листата и промяна в цвета им поради разрушаването на хлорофила. Растежът и развитието рязко се забавят. По този начин листата на краставицата (Cucumis sativus) губят тургор при 3 °C на 3-ия ден, растението увяхва и умира поради нарушение на подаването на вода. Но дори в среда, наситена с водни пари, ниските температури влияят неблагоприятно на метаболизма на растенията. При редица видове се засилва разграждането на протеините и се натрупват разтворими форми на азот.
Основната причина за вредното въздействие на ниската положителна температура върху топлолюбивите растения е нарушение на функционалната активност на мембраните поради прехода на наситени мастни киселини от течнокристално състояние към гел. В резултат на това, от една страна, се увеличава пропускливостта на мембраните за йони, а от друга страна, се увеличава енергията на активиране на ензимите, свързани с мембраната. Скоростта на реакциите, катализирани от мембранни ензими, намалява по-бързо след фазов преход, отколкото скоростта на реакциите, свързани с разтворими ензими. Всичко това води до неблагоприятни промени в метаболизма, рязко увеличаване на количеството на ендогенните токсиканти, а при продължително излагане на ниски температури - до смърт на растението (VV Polevoy, 1989). Така че, когато температурата падне до няколко градуса над 0 ° C, много растения от тропически и субтропически произход умират. Тяхната смърт е по-бавна, отколкото при замразяване, и е следствие от нарушение на биохимичните и физиологичните процеси в организма, който се намира в необичайна среда.
Установени са много фактори, които имат вредно въздействие върху растенията при ниски температури: загуба на топлина, разкъсване на съдовете, дехидратация, образуване на лед, повишена киселинност и концентрация на клетъчен сок и др. Клетъчната смърт от замръзване обикновено се свързва с дезорганизация на метаболизма на протеини и нуклеинова киселина, както и с също толкова важно нарушение на пропускливостта на мембраната и спиране на потока от асимилати. В резултат на това процесите на гниене започват да преобладават над процесите на синтез, натрупват се отрови и се нарушава структурата на цитоплазмата.
Много растения, без да бъдат повредени при температури над 0°C, са възпрепятствани от образуването на лед в тъканите им. В напоени невтвърдени органи може да се образува лед в протопластите, междуклетъчните пространства и клетъчните стени. G. A. Samygin (1974) идентифицира три вида замразяване на клетките в зависимост от физиологичното състояние на организма и неговата готовност за презимуване. В първия случай клетките умират след бързо образуване на лед, първо в цитоплазмата и след това във вакуолата. Вторият тип замразяване е свързан с дехидратация и деформация на клетката по време на образуването на междуклетъчен лед (фиг. 7.17). Третият тип клетъчна смърт се наблюдава при комбинация от междуклетъчно и вътреклетъчно образуване на лед.
При замръзване, както и в резултат на суша, протопластите се отказват от вода, свиват се и съдържанието на разтворени в тях соли и органични киселини се увеличава до токсични концентрации. Това причинява инактивиране на ензимните системи, участващи във фосфорилирането и синтеза на АТФ. Движението на водата и замръзването продължават, докато се установи равновесието на всмукващите сили между леда и водата на протопласта. И това зависи от температурата: при температура от -5 °C равновесието настъпва при 60 bar, а при -10 °C вече при 120 bar (V.Larcher, 1978).
При продължително излагане на замръзване, ледените кристали растат до значителни размери и могат да компресират клетките и да повредят плазмалемата. Процесът на образуване на лед зависи от скоростта на понижаване на температурата. Ако замразяването е бавно, ледът ще го направи
Ориз. 7.17. Схема на клетъчно увреждане, причинено от образуване на извънклетъчен лед и размразяване (според J.P. Palt, P.H. Lee, 1983)
се развива извън клетките, а при размразяване остават живи. Когато температурата спадне бързо, водата няма време да проникне през клетъчната стена и замръзва между нея и протопласта. Това причинява разрушаване на периферните слоеве на цитоплазмата и след това необратимо увреждане на клетката. При много бърз спад на температурата водата няма време да напусне протопласта и ледените кристали бързо се разпространяват в клетката. Следователно клетките замръзват бързо, в случай че водата от тях не е имала време да се оттича. Ето защо е важен бързият му транспорт до междуклетъчните пространства, което се улеснява от поддържането на висока пропускливост на мембраните, свързана с високото съдържание на ненаситени мастни киселини в техния състав (V.V. Polevoy, 1989). В закалените растения при отрицателни температури мембраните „не замръзват“, запазвайки своята функционална активност. Мразоустойчивостта на клетката също се увеличава, ако водата е здраво свързана със структурите на цитоплазмата.
Сланата може сериозно да наруши структурата на мембраните. Мембранните протеини се дехидратират и денатурират, което инактивира важни системи за активен транспорт на захар и йони. Сгъването на протеини под въздействието на замръзване е особено характерно за южните растения, които умират преди образуването на лед. А мразовитото разграждане на липидните компоненти на мембраните се придружава от хидролизата на фосфолипидите и образуването на фосфорна киселина. В резултат на това увредените мембрани губят своята полупропускливост, загубата на вода от клетките се увеличава, тургорът пада, междуклетъчните пространства се запълват с вода и необходимите йони интензивно се измиват от клетките.
Сланата също уврежда пигментната система на растенията. Освен това ефектът от температурния стрес през зимата често се комбинира с увреждане на асимилаторните органи от светлината. И така, в хлоропластите на иглите веригата за пренос на електрони е повредена, но тези увреждания са обратими. В презимуващите растения съдържанието на каротеноиди се увеличава, предпазвайки хлорофила от увреждане от светлината. Запазването на пигментите и фотосинтезата е важно за устойчивостта на растенията както през есента, когато се синтезират защитни съединения при ниски положителни температури, така и за презимуването на растенията. При отрицателни температури зимните зърнени култури частично компенсират разходите за поддържане на жизнеспособността при стресови условия поради фотосинтеза (L. G. Kosulina et al., 1993).
Замръзването може да причини и механични повреди на растителните организми. В този случай особено засегнати са стволовете на дърветата и големите клони. През зимата, при силно нощно охлаждане, багажникът бързо губи топлина. Кората и външните слоеве на дървото се охлаждат по-бързо от вътрешността на багажника, така че в тях се създава значително напрежение, което при бърза промяна на температурата води до вертикално напукване на дървото.
Освен това са възможни тангенциални пукнатини и отлепвания на кората. Пукнатините от замръзване се затварят по време на активната работа на камбия, но ако новите слоеве дърво нямат време да се образуват, пукнатините се разпространяват по радиуса в ствола. В тях попада инфекция, която, прониквайки в съседните тъкани, нарушава проводимата система и може да доведе дървото до смърт.
Щетите от замръзване настъпват през деня. При продължителни студове, особено при слънчево време, части от растения, които се издигат над снега, могат да изсъхнат поради дисбаланс в транспирацията и абсорбцията на вода от студената почва (компресията на клетките по време на дехидратация и образуването на лед, замръзването на клетъчния сок също е важно). При дървесни растения в райони със слънчеви зими (Източен Сибир, Северен Кавказ, Крим и др.) Зимно-пролетните "изгаряния" се забелязват дори от южната страна на клоните и младите незащитени стволове. В ясни зимни и пролетни дни клетките на отпушените части на растенията се нагряват, губят своята устойчивост на замръзване и не издържат на последващи студове. А в горската тундра пораженията от замръзване могат да се образуват и през лятото по време на студове. Младият подраст е особено податлив на тях. Неговият камбий се охлажда бързо, тъй като все още не е образуван достатъчен топлоизолационен слой на кората и следователно топлинният капацитет на тънките стволове е нисък. Тези въздействия са особено опасни в средата на лятото, когато активността на камбия е максимална (М.А. Гурская, С.Г. Шиятов, 2002).
Уплътняването и напукването на замръзналата почва води до механични повреди и разкъсване на корените. Мразовитото "изпъкване" на растенията, което се причинява от неравномерно замръзване и разширяване на почвената влага, също може да действа. В този случай възникват сили, които изтласкват растението от почвата. В резултат на това копките се обръщат навън, корените се оголват и отрязват, дърветата падат. Обобщавайки данните за зимните щети на растенията, в допълнение към студоустойчивостта и същинската устойчивост на замръзване, които отразяват способността да понасят прякото въздействие на ниските температури, зимната издръжливост се отличава и в екологията - способността да издържат на всички неблагоприятни зимни условия (замръзване , изпускане, издуване и т.н.). В същото време растенията нямат специални морфологични адаптации, които предпазват само от студ, а в студените местообитания защитата се извършва от целия комплекс от неблагоприятни условия (ветрове, изсушаване, студ и др.).
Студът засяга растението не само пряко (чрез топлинни смущения), но и косвено, чрез физиологичното „зимно засушаване“. При зимно интензивно осветление и затопляне температурата на въздуха може да надвиши температурата на почвата. Надземните части на растенията увеличават транспирацията, а абсорбцията на вода от студената почва се забавя.
В резултат на това се повишава осмотичното налягане в растението и възниква воден дефицит. При продължително студено време и силна слънчева светлина това може да доведе дори до фатални наранявания. Изсушаващият ефект на студа се засилва от зимните ветрове, които увеличават транспирацията. Намаляването на изсъхването през зимата намалява транспириращата повърхност, което се случва по време на есенното окапване на листата. Зимнозелените растения се излъчват много силно през зимата. R.Tren (1934) установи, че в околностите на Хайделберг безлистните издънки на боровинките (Vaccinium myrtillus) се разпространяват три пъти по-интензивно от иглите на смърчовете (Picea) и боровете (Pinus). Транспирацията на Хедър (Calluna vulgaris) е 20 пъти по-интензивна. А издънките на жаба (Linaria cymbalaria) и Parietaria ramiflora, останали живи до зимата по стените на къщите, се изпаряват 30-50 пъти по-интензивно от дървесните видове. В някои местообитания зимната суша може да бъде значително намалена. Например, растенията, разположени под сняг или в пукнатините на стените, изразходват много по-малко влага за транспирация и по време на размразяване могат да компенсират водния дефицит.
Министерство на образованието на Република Беларус
Образователна институция на BSPU на име. М. Танка
контролирано себе си
във физиологията на растенията
на тема: "Ефектът от прегряването на растенията върху техните функционални характеристики"
Ефектът на високите температури върху растенията
За повечето растения най-благоприятните температури за живот са +15 ... +30 o C. При температура от + 35 ... + 40 o C повечето растения са повредени.
Действието на високите температури води до редица опасности за растенията: тежка дехидратация и изсушаване, изгаряния, разрушаване на хлорофила, необратими нарушения на дишането и други физиологични процеси, спиране на синтеза на протеини и повишено разграждане, натрупване на токсични вещества, по-специално амоняк. При много високи температури пропускливостта на мембраните рязко се увеличава и след това настъпва термична денатурация на протеини, коагулация на цитоплазмата и клетъчна смърт. Прегряването на почвата води до увреждане и смърт на повърхностно разположени корени, до изгаряне на кореновата шийка.
Първичните промени в клетъчните структури настъпват на ниво мембрани в резултат на активиране на образуването на кислородни радикали и последваща липидна пероксидация, нарушения на антиоксидантната система - активността на супероксид дисмутаза, глутатион редуктаза и други ензими. Това причинява разрушаване на протеиново-липидните комплекси на плазмалемата и други клетъчни мембрани, което води до загуба на осмотичните свойства на клетката. В резултат на това има дезорганизация на много клетъчни функции, намаляване на скоростта на различни физиологични процеси. И така, при температура от 20 ° C всички клетки преминават през процеса на митотично делене, при 38 ° C се наблюдава митоза във всяка седма клетка, а повишаването на температурата до 42 ° C намалява броя на делящите се клетки с 500 пъти .
При максимални температури консумацията на органични вещества за дишане надвишава неговия синтез, растението става по-бедно на въглехидрати и след това започва да гладува. Това е особено изразено при растения с по-умерен климат (пшеница, картофи, много градински култури). При общо отслабване се повишава тяхната чувствителност към гъбични и вирусни инфекции.
Дори краткотраен стресов ефект от висока температура води до преструктуриране на хормоналната система на растенията. На примера с разсад от пшеница и грах беше установено, че топлинният шок предизвиква цяла каскада от многостепенни промени в хормоналната система, която се задейства от освобождаването на IAA от групата на нейните конюгати, което действа като сигнал за стрес и инициира синтез на етилен. Резултатът от синтеза на етилен е последващо намаляване на нивото на IAA и повишаване на ABA. Тези хормонални промени очевидно предизвикват синтеза на антиоксидантни защитни ензими и протеини на топлинен шок, причиняват намаляване на темповете на растеж и в резултат на това повишават устойчивостта на растението към високи температури.
Съществува определена връзка между условията на местообитание на растенията и устойчивостта на топлина. Колкото по-сухо е местообитанието, толкова по-висок е температурният максимум, толкова по-голяма е топлоустойчивостта на растенията.
Растенията могат да се подготвят за излагане на високи температури за няколко часа. Така че в горещите дни устойчивостта на растенията към високи температури следобед е по-висока, отколкото сутрин. Обикновено това съпротивление е временно, не се консолидира и изчезва доста бързо, ако се охлади. Обратимостта на термичното излагане може да варира от няколко часа до 20 дни.
Устойчивостта на топлина също е свързана с етапа на развитие на растенията: младите, активно растящи тъкани са по-малко устойчиви от старите. Особено опасни са високите температури по време на периода на цъфтеж. Почти всички генеративни клетки при тези условия претърпяват структурни промени, губят своята активност и способност за делене, наблюдава се деформация на поленовите зърна, слабо развитие на зародишната торбичка и поява на стерилни цветове.
Органите на растенията също се различават по устойчивост на топлина. Дехидратираните органи по-добре понасят високи температури: семена до 120 ° C, прашец до 70 ° C, спори издържат на нагряване до 180 ° C за няколко минути.
От тъканите най-стабилни са камбиалните тъкани. И така, камбиалният слой в стволовете понася температури до +51 o C през лятото.
Адаптация на растенията към високи температури
прегряване температура на растението устойчивост на топлина
Топлоустойчивостта е способността на топлолюбивите растения за дълго време и умерено топлолюбивите растения за кратко време да издържат на действието на високи температури, прегряване.
При защитните адаптации на растенията към високи температури се използват различни начини за адаптация.
Морфологични особености: основно същите, които служат на растението за отслабване на пристигането на слънчева радиация към тъканите на надземните части и осигуряват способността да се намали загубата на вода.
физиологични адаптации :
1. повишена транспирация. Трябва да се отбележи, че при интензивно транспириращите видове охлаждането на листата достига 15 ° C. Това е краен пример, но намаляване с 3-4 ° C може да предпази от фатално прегряване.
2. стабилизиране на метаболитните процеси (по-твърда структура на мембраната, висок вискозитет на цитоплазмата, ниско съдържание на вода в клетката и др.). Под въздействието на температурата, на първо място, се променя съдържанието на липиди в мембраните. По този начин устойчивите на топлина сортове люцерна при +30 o C съдържат голямо количество сулфо- и фосфолипиди, отколкото при +15 o C. В допълнение, повишаването на температурата също влияе върху мастнокиселинния състав на липидите: съдържанието на наситени мастни киселини , които са по-огнеупорни, се увеличава.
3. висока интензивност на фотосинтезата и дишането.
4. високо съдържание на защитни вещества (слуз, органични киселини и др.). Амонякът, образуван при разграждането на протеина, причинява отравяне на растителните клетки и тяхната смърт. Под въздействието на високите температури в топлоустойчивите растения дихателният коефициент намалява и се натрупват органични киселини, които неутрализират амоняка, образувайки с него амониеви соли. В допълнение, амонякът се свързва с аминокиселини, за да образува амиди и с аланин, чийто синтез при +30-40 ° C се увеличава драстично.
5. изместване на температурния оптимум на активността на най-важните ензими.
6. синтез на топлоустойчиви протеини (HSP)
HSP се откриват в клетките 10-15 минути след повишаване на температурата, а максималното им съдържание се наблюдава след 0,5-3,5 часа. Тези протеини са локализирани в ядрото, цитозола, клетъчните органели и функционират в клетките под формата на високомолекулни комплекси. Очевидно повечето протеини на топлинен шок с ниско молекулно тегло действат като шаперони; предпазват полипептидите от денатурация по време на стрес и възстановяват увредените протеини. Действието на протеините на топлинния шок е ограничено до началния период на реакция на растенията към повишаване на температурата, т.е. HSP защитава клетките само за много ограничено време. Синтезът на HSP е краткотраен, т.к техният дългосрочен синтез е невъзможен поради изключително високото потребление на енергия. Въпреки това, HSP, предотвратявайки бързата смърт на растението, по този начин създава условия за формирането на по-съвършени дългосрочни механизми за адаптация.
Като се имат предвид адаптациите на растенията към действието на високи температури, трябва да се отбележи особена физиологична адаптация към температурата на околната среда, която надвишава адаптивните възможности на растенията - преходът към състояние на анабиоза. От това състояние живите същества могат да се върнат към нормална дейност само ако структурата на макромолекулите в техните клетки не е била нарушена.
Има и друг начин за адаптиране на растенията към прекомерно високите температури - смяната на растителността за сезон с по-благоприятни температурни условия. Тази сезонна адаптация, свързана с преструктурирането на целия годишен цикъл на развитие, осигурява на растенията надеждна защита от топлина, дори в районите на най-горещите пустини.
Екологични групи растения според устойчивостта на топлина
Не са устойчиви на топлина - мезофитни и водни растения. Те се борят с прегряването с помощта на вертикално разположение на листата, сгъване и сгъване на листните остриета и увеличаване на интензивността на транспирацията. По-устойчивите на топлина мезофити се отличават с повишен вискозитет на цитоплазмата и концентрацията на клетъчния сок, засилен синтез на устойчиви на топлина ензимни протеини.
Топлоустойчиви - растения от пустини и сухи местообитания. Те се характеризират със специфични морфологични и анатомични особености на структурата на отделните органи, имат понижено ниво на метаболитни процеси, отличават се с повишен вискозитет на цитоплазмата, високо съдържание на свързана вода в клетката и др.
Някои растения в горещ климат са в състояние да отделят соли, от които се образуват кристали по стволовете и листата, пречупвайки и отразявайки падащите слънчеви лъчи.
Топлоустойчиви - термофилни синьо-зелени водорасли и бактерии от горещи минерални извори и вулканични кратери. Устойчивостта на топлина се определя от високото ниво на метаболизъм, повишеното съдържание на РНК в клетките, стабилността на цитоплазмения протеин и термичната денатурация, синтеза на по-устойчиви на топлина ензимни протеини, висок вискозитет на цитоплазмата и повишено съдържание на осмотично активни вещества.
Литература:
1. Жукова И.И. Адаптиране на растенията към условията на околната среда. Могилев, 2008 г.
2. Физиология и биохимия на селскостопанските растения / Третяков Н.Н. и други - М .: Колос, 2000.
Когато се грижите за стайни растения, е важно да спазвате температурния режим, който е подходящ за тях. Всъщност в дивата природа всеки от тях расте в определена климатична зона и е адаптиран към тези условия на съществуване.
У дома е почти невъзможно да се създаде климат на тропиците, субтропиците или полупустините за тях, но трябва да се опитате да спазвате подобен температурен режим, в противен случай растението може да загуби своя декоративен ефект и дори да умре.
В статията ще разгледаме влиянието на температурата върху растежа и развитието на растенията.
Ефектът на температурата върху растенията
Ако на едно растение се осигури температурата, към която е адаптирано, то расте добре, развива се и цъфти обилно. Но често производителите на цветя изпитват трудности при осигуряването на желания температурен режим.
Въпреки факта, че много стайни цветя идват от тропиците, те не понасят високи температури.. В родния им климат летните горещини са придружени от висока влажност, за разлика от климата на средната зона. Следователно, често с повишаване на температурата, първо се наблюдава изсушаване на върха, а след това на целия лист.
Освен повишаването на температурата, за много растения нейното понижаване е вредно.
Ниските температури в помещението, придружени с повишаване на влажността, са характерни за есенния и пролетния период преди включване и след изключване на отоплението. По това време случаите на гниене на кореновата система на растенията зачестяват и ако температурата падне значително, листата им могат да се свият и да паднат. Растенията реагират и на рязък спад на температурата.
Висока температура за растенията
Не всички стайни растения понасят добре летните жеги. Много от тях страдат от високи температури и ниска влажност в районите с умерен климат. За да защитите стайните цветя от необичайни температури, приложете обилно поливане, пръскане и засенчване.
Тропическото лято се характеризира с висока влажност. В същото време растенията лесно понасят температури до 30ºС. Увеличаването на влажността в помещението се улеснява от добро овлажняване на земната кома и пръскане на листата на растението.
За жителите на тропиците, в допълнение към честото поливане, е подходящо да инсталирате саксията в тава с навлажнен пясък. Пръскането може да се извършва ежедневно с вода със стайна температура.
Често растението през лятото страда не толкова от високата температура, колкото от действието на пряката слънчева светлина. За да избегнете изгаряния по листата и в същото време да намалите температурата на въздуха, в който живее растението, трябва да го поставите на сянка или да го покриете от слънцето с бяла хартия.
Ефектът на ниските температури върху растенията
Зимната поддръжка на стайни растения винаги е различна от лятото.
През зимата повечето растения се нуждаят от него, тъй като в родината им температурният режим се променя. Обикновено стайните цветя не трябва да растат през зимата и за това се държат при ниски температури и слабо поливане.
Има видове, които са нечувствителни към температурни промени и нямат изразен период на покой.Останалите трябва да спят зимен сън при температури, към които са адаптирани.
Растения, устойчиви на температурни крайности
Някои непретенциозни видове почти изобщо не реагират на понижаване или повишаване на температурата. Те са много устойчиви на температурни влияния и не изискват поддържане на определена температура през зимата.
Това са такива декоративни листни растения:,. Те могат да се съхраняват през зимата при стайна температура, но могат да издържат на понижаване до плюс 5-10ºС.
В него растат много иглолистни видове издържа дори на кратки студове. Pelargonium също е много издръжлив, който хвърля листа само когато температурата падне под 0ºС.
Разгледайте групите растения във връзка с температурата.
Тази статия често се чете:
топлолюбиви стайни растения
Има много видове, които не понасят ниски температури. Ако температурата на въздуха падне до 10-13ºС, листата им се свиват и окапват.
Такива топлолюбиви нежни растения включват:,, фитония. Оптималната температура за зимуването им е 15-20ºС.
Растения, които се нуждаят от прохлада
Прохладното зимуване е необходимо главно за цъфтящи растения, които след период на покой започват да растат интензивно и да цъфтят. Това , .
Сред зимуващите на прохлада има и декоративно-листни растения.. Това са някои видове фикуси, папрати, каланхое. Всички тези растения се препоръчват да се съхраняват през зимата при температура 8-15ºС.
Растения, изискващи хладилно съхранение
Сред цветята на закрито има такива, отглеждани при ниска стайна температура. Това са предимно сукуленти, които не трябва да растат през зимата. Растежът на сукуленти със скъсен светлинен ден води до удължаване. Те отслабват, губят декоративния си вид, не цъфтят.
Почти всички видове кактуси изискват зимуване при температура 5-8ºС с много рядко поливане веднъж месечно или по-рядко. При същата температура някои видове, еониумите, спят зимен сън.
Агавето може да се съхранява и при по-ниски температури - до 0ºС.
Много луковични култури и грудки на глоксиния също се съдържат през зимата при температури около 8ºС, което стимулира растежа и цъфтежа им през пролетта.
Разгледахме класификацията на растенията по отношение на температурата.
Защита на цветята по време на проветряване
Проветряването е необходимо за стайни растения, тъй като те се нуждаят от чист въздух. Те изпитват този недостатък особено през зимата, когато прозорците са затворени поради зимния студ. Въпреки това зимната вентилация трябва да се извършва много внимателно, за да не се понижи рязко температурата в помещението и да не се навреди на растенията.
Можете да направите постепенно проветряване на помещението през междинната стая, чийто въздух вече е актуализиран.
В този случай чистият въздух постепенно ще влезе в стаята с растения и няма да доведе до силно понижаване на температурата.
Най-лесният начин да проветрите стаята е да пренесете цветята в друга стая..
Особено трябва да се грижите за тези растения, които са по-близо до прозореца, защото там температурата може да достигне граничните стойности за тях. Препоръчително е да ги върнете само след нормализиране на температурния режим.
Освен понижаване на температурата при проветряване, има опасност и от течение. Много видове реагират отрицателно на течения, като пускат листата и това може да се случи дори през лятото. Ето защо е необходимо да се гарантира, че цветята на закрито не се озовават на течение, премахвайте ги при отваряне на прозорци.
Адаптиране на растенията към високи температури
Способността на растенията да се адаптират и да понасят излагане на високи температури се нарича топлоустойчивост. Топлолюбивите цветя издържат на продължително прегряване, докато умерено топлолюбивите - краткосрочно.
За да се предпазят от високи температури, растенията използват различни видове адаптация.
Морфологичните и анатомичните устройства са специална структура, която помага за предотвратяване на прегряване. Тези черти включват:
- Блестяща повърхност на листа и стъбла, отразяваща слънчевата светлина;
- Плътно опушване на растението, което подобрява способността на листата да отразяват и им придава светъл цвят;
- Меридионалното или вертикално положение на листата, което намалява повърхността, която абсорбира слънчевите лъчи;
- Общо намаляване на листната повърхност.
Всички тези характеристики също помагат на растението да губи по-малко вода.
Физиологичните адаптации включват:
Устойчивост на растенията на ниски температури
Няма специални свойства за адаптиране на растенията към ниски температури. Има обаче устройства, които предпазват от комплекс от неблагоприятни условия - вятър, студ, възможност за изсушаване. Сред тях са:
- Пубертет на бъбречните люспи;
- Удебеляване на корковия слой;
- опушване на листата;
- Удебелена кутикула;
- Смолизиране на бъбреците за зимата в иглолистни дървета;
- Специални форми на растеж и малък размер, например малки листа, джуджета, близки междувъзлия, хоризонтална форма на растеж;
- Развитие на дебели и месести контрактилни корени. В края на есента те изсъхват и намаляват по дължина, изтегляйки луковици, корени, зимуващи пъпки в земята.
Физиологичните адаптации спомагат за понижаване на точката на замръзване на клетъчния сок и предпазват водата от замръзване. Те включват:
- Повишена концентрация на клетъчен сок;
- Анабиозата е способността да се спрат жизнените процеси в растението при екстремни условия и да се намали производителността.
Кои растения са засегнати от температурните колебания?
Както през годината, така и през деня има естествени колебания в температурата. Как различните растения понасят такива капки?
Повечето стайни цветя не понасят силни температурни колебания.. Така че, когато стане по-студено с 6-10 градуса, листата на дифенбахия започват да пожълтяват и избледняват и растежът спира. Същите "симптоми" могат да се наблюдават и при други растения. Ето защо, когато проветрявате стая през зимата, по-добре е да премахнете цветята от перваза на прозореца.
Важно е да знаете, че постепенна промяна на температурата, със скорост не повече от 0,5 градуса на час, може да понесе повечето растения.
Има обаче растения, които нормално понасят дори големи температурни колебания. Те включват алое, сансивия, кливия, аспидистра и др.
Най-топлолюбиви и следователно слабо поносими от силни температурни промени са цъфтящи и декоративно-широколистни представители на семействата ароидни, бегониеви, черници и бромелии.
Най-топлолюбивите пъстри гости от тропиците: каладиум, кодиум.
Естествени температурни колебания у дома
В природата има ритмична промяна на температурата: през нощта тя намалява, а през деня се повишава. Същите промени се случват през цялата година, когато сезоните плавно се сменят един след друг.
Растенията в естествената си среда се адаптират към такива промени.. Стайните цветя, които естествено растат в умерени ширини, понасят промените в количеството топлина добре, докато за гостите от тропиците такива температурни колебания са по-болезнени.
Следователно в студения сезон тропическите растения имат подчертан период на покой. За тях това е много важно, защото има положителен ефект върху по-нататъшния растеж и развитие.
Важно е да знаете, че стайните растения ще бъдат благотворно повлияни, когато температурата през деня е с няколко градуса по-висока от нощната.