Морозостійкість

Стійкість рослин до низьких температур. Холодостійкість.

Рослини різних місць заселення мають і неоднакові границі низьких пошкоджуючих температур. Так, рослини Крайньої Півночі без особливої шкоди взимку переносять охолодження до -60°С. Такі центральноєвропейські види, які цвітуть узимку (стокротка (Bellis perenms) чи зірочник (Stellaria media)), можуть переносити замерзання, а при підвищенні температури продовжують свою життєдіяльність. У той же час більшість теплолюбних рослин південного походження погано переносить низькі позитивні температури (від 10°С і нижче). Наприклад, рослини какао гинуть при 8°С, бавовник гине протягом доби при температурі від 1 до 3°С, проростання зернівок і ріст проростка кукурудзи гальмуються температурами ґрунту нижче 10°С і т. д.

Тому стійкість рослин до низьких температур поділяють на холодостійкість, чи стійкість теплолюбних рослин до низьких позитивних температур, і морозостійкість, чи здатність рослин переносити температури нижче 0°С.

Холодостійкість. При розміщенні теплолюбних рослин в умови низької позитивної температури відзначається поступова втрата тургору клітинами надземної частини (наприклад, листки огірка втрачають тургор при 3°С на 3-й день, рослина в’яне і гине). Отже, при низьких температурах може порушуватися надходження води до транспіраційних органів. У деяких спостерігається посилення розпаду білків і нагромадження в тканинах розчинних форм азоту. Основною причиною пошкоджуючої дії низької позитивної температури на теплолюбні рослини є порушення функціональної активності мембран. Відбувається перехід насичених жирних кислот, що входять у їхній склад, з рідко-кристалічного стану в стан гелю. Це приводить до несприятливих порушень в обміні речовин, а при тривалій дії низької температури – до загибелі рослини.

Холодостійкість теплолюбних сільськогосподарських рослин можна підсилити передпосівним загартуванням насіння. Накільчене насіння теплолюбних культур (огірки, томати, диня й ін.) протягом декількох діб витримують в умовах низьких позитивних (1-5°С) і більш високих (10-20ºС) температур, що чергуються (через 12 год.). Таким самим методом можна потім загартувати і розсаду. Холодостійкість підвищується також при замочуванні насіння у 0,25 %-вих розчинах мікроелементів чи нітрату амонію (протягом 20 год. для бавовнику).

На 42% території Землі є звичайними морози із середнім річним мінімумом температури повітря нижче -20°С. Звідси випливає значення морозостійкості рослин для сільськогосподарського виробництва цих районів. У нашій країні великий внесок у вивчення проблеми морозостійкості внесли роботи Н. А. Максимова, И. И. Туманова і багатьох інших дослідників. Швидке зниження температури в експериментальних умовах супроводжується утворенням льоду всередині клітин і, як правило, їхньою загибеллю. Поступове зниження температури (0,5-1°С/год.), як це відбувається в природних умовах, приводить до утворення льоду в міжклітинниках. При цьому кристали льоду, що утворюються, витісняють з міжклітинників повітря, і замерзла тканина виглядає прозорою. При відтаванні міжклітинники заповнюються водою, що потім поглинається клітинами, якщо вони не загинули від морозу.

Основними причинами відмирання клітин при низьких негативних температурах є: 1) їхнє зневоднення і 2) механічний тиск льодом, що ушкоджує клітинні структури. Зневоднення виникає через відтягування води з клітин в міжклітинний простір утвореними кристалами льоду. Найбільш розповсюджені ознаки ушкодження від замерзання – втрата клітинами тургору, інфільтрація міжклітинників водою і вимивання іонів із клітин. При цьому значних порушень у ліпідніий фазі мембран немає. Вихід цукрів і іонів К+ із клітин, очевидно, пов'язаний з ушкодженням мембранних систем, зокрема їхнього активного транспорту (на основі АТФаз).

Дата добавления: 2014-01-07