Зимостойкость и морозостойкость растений

Зимостойкость устойчивость к комплексу неблагоприятных факторов перезимовки.

Неблагоприятные факторы:

1.Озимые растения могут погибать от слишком большого снежного покрова (выпревание). Это связано с тем, что под снегом температура несколько повышается (около 0°С) и процесс дыхания идет довольно интенсивно. В результате происходит такая сильная трата сахаров, что растения могут погибнуть от истощения. Кроме того такие растения легко поражаются снежной плесенью, что также приводит к гибели. (Использование сортов с повышенным содержанием углеводов).

2. Образованием ледяной корки (выпирание растений). Происходит при наступление морозов когда отсутствует снежный покров. При образовании в почве льда происходит оттягивание воды из нижних слоев почвы, корни растения разрываются, что, приводит к их гибели. В этом случае важно, чтобы растения обладали большой устойчивостью корневых систем, большой способностью их к растяжению. (Углубление зоны кущения значительно уменьшает гибель растений.)

3. Весенние заморозки (растения, перенесшие в зимний период температуру - 30°С, могут погибнуть весной при небольших заморозках).

Кроме того, весной в пониженных местах в период таяния снега накапливается вода, и растения могут пострадать от вымокания. В этом случае причиной гибели растений служит резкий недостаток кислорода. При недостатке кислорода в клетках растений начинается процесс брожения, что может вызвать прямое отравление организма продуктами брожения, в частности спиртом.

Морозоустойчивости растений. - способность растений переносить температуру ниже О °С, низкие отрицательные температуры. Морозоустойчивые растения способны предотвращать или уменьшать действие низких отрицательных температур. Ткани морозоустойчивых растений могут замерзать, однако растения не погибают. Образование льда в протопласте клетки, как правило, происходит при быстром понижении температуры. Как следствие происходит коагуляция белков протоплазмы, кристаллами образовавшегося в цитозоле льда повреждаются клеточные структуры, происходит обезвоживание клеток, клетки погибают.

Устойчивость растений зависит от образования при заморозках льда в клетках и межклеточниках. Если лед не образуется, то вероятность восстановления растением нормального течения функций возрастает. Поэтому первостепенное значение имеет возможность быстрого транспорта свободной воды из клеток в межклеточники, что определяется высокой проницаемостью мембран.

Закаливание - это обратимое физиологическое приспособление к неблаго­приятным воздействиям, происходящее под влиянием определенных внешних условий. Способностью к закаливанию обладают не все растительные организмы, она зависит от вида растения, его происхождения. Первая фаза закаливания - прекращение роста и переход в состояние покоя. Однако процессы закалки, перестройки процессов обмена веществ продолжаются. Вторая фаза закаливания не требует света и начинается сразу же после первой фазы при температуре немного ниже 0.

Длится она около двух недель при постепенном снижении температуры до -10...-20 °С, что приводит к потере воды клетками, освобождению клеток тканей от избыточного содержания воды или витрификации, (переходу воды в стеклообразное состояние). Витрификации воды в клетках наступает при резком охлаждении (ниже -20 °С). Стеклообразная растительная ткань долго сохраняет свою жизнеспособность. Вторая фаза обеспечивает отток из цитозоля клеток почти всей воды.

Обезвоживание, вызывает сближение молекул в цитозоле, уменьшается движение молекул в протопласте. В результате во второй фазе закаливания происходит перестройка белков цитоплазмы, накапливаются низкомолекулярные водорастворимые белки, более устойчивые к обезвоживанию, синтезируются специфические белки. Первая фаза закаливания повышает морозоустойчивость растений с -5 до -12 °С, вторая увеличивает морозоустойчивость, например у ржи до -20...-25 °С.