Морозоустойчивость растений. Уровень устойчивости к низким температурам сильно варьирует в зависимости от вида растения

Уровень устойчивости к низким температурам сильно варьирует в зависимости от вида растения. Существуют растения, постоянно сохраняющие высокую чувствительность к воздействию низких температур и не способные приобрести свойства морозоустойчивости в результате какого - либо специального воздействия. С другой стороны, имеется большая группа растений, устойчивость которых к низким температурам может быть резко повышена в результате их предварительной подготовки.

Все активно вегетирующие растения повреждаются или гибнут от кратковременного снижения температуры до 0°С. Например, хвоя сосны летом гибнет от заморозка - 2... - 5 °С, тогда как зимой легко переносит морозы ниже - 40 °С.

Всходы некоторых зерновых, зернобобовых и овощных культур могут выдерживать кратковременные заморозки. Многие растения южных широт гибнут при температуре чуть выше 0°С. Так, хлопчатник, огурец, томат, баклажан и арбуз погибают от воздействия в течение нескольких суток положительных температур 1 - 3 °С. По внешним признакам гибель растений в этих условиях сходна с замерзанием, хотя образования льда в тканях растений при этом, естественно, совершенно не наблюдается. Следовательно, гибель растений наступила в результате нарушения обмена веществ в протоплазме. Устойчивость теплолюбивых растений к температурам несколько выше 0°С называется холодостойкостью. Способность растений переносить температуры ниже 0 °С называется морозоустойчивостью. Устойчивость растений к низким температурам обеспечивается сложными физико - биохимическими перестройками в цитоплазме клеток. Этот процесс протекает в несколько этапов и называется закаливанием.
Первая фаза закаливания наиболее благоприятно протекает при ясной солнечной погоде, дневной температуре воздуха несколько выше нуля (до 10 °С) и низкой положительной ночной температуре (0 - 1 °С) на фоне постепенно сокращающейся продолжительности дня. За этот период в клетках накапливаются сахара, более простые формы белка и липиды. Морозоустойчивость растений после первой фазы повышается незначительно.

Вторая фаза закаливания протекает при более низких температурах (ниже 0°С). Во второй фазе происходит обезвоживание цитоплазмы и перестройка коллоидной системы клеток. Увеличивается водоудерживающая сила коллоидов, уменьшается общее количество свободной воды, способной превратиться в лед. Растения переходят в состояние органического покоя, приобретя высокую морозоустойчивость. Повышение температуры нарушает органический покой растений, в результате чего они теряют морозоустойчивость. Поэтому частые оттепели в зимний период снижают устойчивость растений к перезимовке.
Находясь в течение зимы под снегом, растения в процессе дыхания теряют много запасных веществ, бывают сильно ослабленными и могут подвергаться неблагоприятным воздействиям.

4. Зимостойкость растений: ледяная корка, выпревание, вымокание, выпирание.

Выпревание растений происходит в мягкие зимы с глубоким снежным покровом на незамерзшей почве. Растения за счет интенсивного дыхания, так как температура под снегом достаточно высокая, расходуют весь запас питательных веществ и погибают.

Вымоканиенаблюдается весной, когда талая вода долго задерживается на полях, в результате чего растения задыхаются. Образование льда на поверхности воды при возврате морозов также способствует вымоканию.

Выпирание наблюдается на посевах многолетних трав и озимых культур. Вызывается замерзанием в почве талой воды, а также усадкой почвы, если озимые были посеяны по свежей (не осевшей) пашне. В результате выпирания происходит разрыв корней и гибель посевов, если их своевременно не прикатать.

Таким образом, устойчивость к комплексу неблагоприятных явлений (низкие температуры, выпревание, вымокание, выпирание и др.), воздействующих на растения в течение зимнего периода, называется зимостойкостью.

Знание механизмов устойчивости используется в производственной деятельности. Применяя закалку прорастающих семян, различные удобрения, выводя новые сорта, выбирая сроки и способы посева, систему обрезки деревьев, удается направленно повышать устойчивость растений к неблагоприятным условиям среды.