Холодостойкие овощные культуры. Какие высевать первыми…. Холодостойкие растения примеры

Холодостойкие растения

Устойчивость растений к низким температурам подразделяют на холодостойкость и морозоустойчивость. Под холодостойкостью понимают способность растений переносить положительные температуры несколько выше 0 °С. Холодостойкость свойственна растениям умеренной полосы (ячмень, овес, лен, вика и др.). Тропические и субтропические растения повреждаются и отмирают при температурах от 0 до 10 0С (кофе, хлопчатник, огурец и др.). Для большинства же сельскохозяйственных растений низкие положительные температуры не губительны. Связано это с тем, что при охлаждении ферментативный аппарат растений не расстраивается, не снижается устойчивость к грибным заболеваниям и вообще не происходит заметных повреждений растений.

Чеснок. Фото: Rebecca Siegel

Степень холодостойкости разных растений неодинакова. Многие растения южных широт повреждаются холодом. При температуре 3 °С повреждаются огурец, хлопчатник, фасоль, кукуруза, баклажан. Устойчивость к холоду у сортов различна. Для характеристики холодостойкости растений используют понятие температурный минимум, при котором рост растений прекращается. Для большой группы сельскохозяйственных растений его величина составляет 4 °С. Однако многие растения имеют более высокое значение температурного минимума и соответственно они менее устойчивы к воздействию холода. Накопление зеленой массы кукурузой не происходит при температуре ниже 10 °С. Устойчивость растений к холоду зависит от периода онтогенеза. Разные органы растений также различаются по устойчивости к холоду. Так, цветки растений более чувствительны, чем плоды и листья, а листья и корни чувствительнее стеблей. Наиболее холодостойкими являются растения раннего срока посева.

Холодостойкими являются многие растения средней полосы и некоторые тропические культуры — бересклет, гранат, камелия, криптомерия лавр, мирт, олеандр, пеларгония, примуля, фуксия, хатиора, хойя, некоторые кактусовые и др. Чтобы они хорошо развивались в теплое время года необходимо поддерживать температуру воздуха в помещении на отметке 12-15° С, а зимой — 8-12° С Более высокий температурный показатель может привести к гибели растений.

К холодостойким овощным растениям относятся все виды и сорта капусты, брюква, репа, редька, редис, морковь, петрушка, пастернак, укроп, свекла, шпинат, салат, лук репчатый, лук-порей, чеснок, лук-батун, шнитт-лук, ревень, горох, конские бобы. Эти растения могут неделями, месяцами (под снегом) переносить температуру минус 1—2°, а кратковременно и заморозки до 5—7°. В отдельных случаях при отсутствии ветра перечисленные культуры переносят заморозки до 10—12°. Лучше всего эти растения растут при температуре 15—17° тепла. При температуре выше 25° тепла, особенно при засушливой солнечной погоде, они развиваются хуже.

Лук-порей. Фото: Anna

Многие холодостойкие растения хорошо зимуют в условиях средней полосы России. Таковы лук-батун, шнитт-лук, лук-порей, ревень, пастернак, чеснок. Удовлетворительно, а в некоторых случаях хорошо зимуют в грунте шпинат и петрушка, причем из-под снега весной они выходят с сохранившимися зелеными листьями и, таким образом, дают первую весеннюю свежую зелень.

Картофель занимает среднее место по требовательности к теплу. Он лучше всего растет и образует клубни при температуре 15—17°; при температуре почвы выше 25° клубнеобразование резко уменьшается, а при 30° совсем прекращается. Между тем по отношению к заморозкам листья картофеля столь же чувствительны, как листья растений первой группы: ботва картофеля гибнет при заморозке 1—2°. Клубни картофеля начинают хорошо прорастать при температуре выше 7° тепла. Семена холодостойких растений начинают прорастать при 1—2° тепла, а требовательных к теплу — при температуре выше 12° тепла.

Петрушка. Фото: Emilian Robert Vicol

Лабораторные опыты показали, что при температуре 8° тепла семена моркови, лука прорастают только через 25—30 дней. С повышением температуры скорость прорастания увеличивается. При температуре 17—20° семена холодостойких растений прорастают через 7—8 дней. При подзимнем посеве, когда семена подвергаются набуханию, замерзанию и оттаиванию, нередко можно наблюдать на грядах, только что освободившихся из-под снега, бледные, желтоватые всходы моркови, свеклы. Это говорит о том, что процессы, совершающиеся в набухших семенах при замерзании и оттаивании, способствуют прорастанию при температуре, близкой к нулю или 1—2° тепла. Равным образом, если набухшие семена помидоров и огурцов подвергнуть в течение суток промораживанию при минус 1—2°, то они начинают прорастать при температуре 8—10° тепла.

Скорость прорастания семян холодостойких и требовательных к теплу растений с повышением температуры до 25—30° увеличивается, но количество проросших при этом семян у холодостойких растений уменьшается. При более низкой температуре относительно лучше развиваются корни, нежели надземные органы. Это имеет большое значение с точки зрения способности растений противостоять весенней и летней засухе и обеспечивать буйно развивающуюся с наступлением тепла надземную массу водой и растворенными в ней необходимыми солями. Все европейские сорта холодостойких овощных растений лучше растут и формируют кочаны, корнеплоды, луковицы в условиях длинного весеннего и летнего дня. Когда с наступлением осени дни становятся короче, скорость формирования вышеуказанных органов сильно уменьшается.

Для оценки холодостойкости растений используют различные методы диагностики (прямые и косвенные). Это холодный метод проращивания семян, сверхранние посевы в сырую и непрогретую почву, учет интенсивности появления всходов, темпов роста, накопления массы, содержание хлорофилла, соотношение количества электролитов в надземной и подземной частях растения, оценка изменчивости изоферментного состава и др.

biofile.ru

Холодостойкость растений

Устойчивость растений к низким температурам подразделяют холодостойкость и морозоустойчивость. Под холодостойкостью понимают способность растений переносить положительные температуры несколько выше О °С. Холодостойкость свойственна растениям умеренной полосы (ячмень, овес, лен, вика и др.). Тропические и субтропические растения повреждаются и отмирают при температурах от О до 10 °С (кофе, хлопчатник, огурец др. . Для большинства же сельскохозяйственных растений низкие положительные температуры не губительны. Связано это с тем, что при охлаждении ферментативным аппарат растений не расстраивается, не снижается устойчивость к грибным заболева­ниям и вообще не происходит заметных повреждений растений.

Степень холодостойкости разных растений неодинакова.

Многие растения южных широт повреждаются холодом. При температуре 3 °С повреждаются огурец, хлопчатник, фасоль, ку­куруза, баклажан. Устойчивость к холоду у сортов различна. Для характеристики холодостойкости растений используют понятие температурный минимум, при котором рост растений прекраща­ется. Для большой группы сельскохозяйственных растений его величина составляет 4 °С. Однако многие растения имеют более высокое значение температурного минимума и соответственно они менее устойчивы к воздействию холода.

Накопление зеленой массы кукурузой не происходит при тем­пературе ниже 10 С. Устойчивость растений к холоду зависит от периода онтогенеза. Разные органы растений также различаются по устойчивости к холоду. Так, цветки растений более чувстви­тельны, чем плоды и листья, а листья и корни чувствительнее стеблей. Наиболее холодостойкими являются растения раннего срока посева.

Для сравнения рассмотрим особенности прорастания малоус­тойчивой к холоду кукурузы. При температуре 18-20 °С всходы у кукурузы появляются на 4-й день, а при 10-12 °С - только на 12-й день. О холодостойкости растении косвенно можно судить по показателю суммы биологических температур. Чем меньше эта величина, тем быстрее растения созревают и тем выше их устойчивость к холоду Показатели суммы биологических темпе­ратур соответствуют скороспелости растений: очень раннеспелые имеют сумму биологических температур 1200 °С, раннеспелые ­1200-1600, среднераннеспелые - 1600-2200, среднеспелые ­2200-2800, среднепозднеспелые - 2800-3400, позднеспелые ­3400-4000 °С Физиолога-биохимические изменения теплолюбивых растений яри пониженных положительных температурах. Повреждение растений холодом сопровождается потерей ими тургора и из­менением окраски (из-за разрушения хлорофилла), что является следствием нарушения транспорта воды к транспирирующим органам. Кроме того, наблюдаются значительные нарушения (физиологических функций, которые связаны с нарушением об­мена НК и белков. Нарушается цепь ДНК - РНК - белок -> признак.

У некоторых видов растений наблюдаются усиление распада белков и накопление в тканях растворимых форм азота. Из-за изменения структуры митохондрий и пластид аэробное дыхание и фотосинтез снижаются. Деградация хлоропластов, разрушение нормальной структуры пигментно-липидного комплекса приво­дят к подавлению функции запасания энергии этими органоида­ми? что способствует нарушению энергетического обмена расте­ний в целом. Основной причиной повреждающего действия низ­кой температуры на теплолюбивые растения является нарушение функциональной активности мембран из-за перехода насыщенных жирных кисло г из жидкокристаллического состояния в со­стояние геля а также общие изменения процессов обмена ве­ществ. Процессы распада преобладают над процессами синтеза, происходят нарушение проницаемости цитоплазмы (повышение ее вязкости), изменения в системе коллоидов, снижается (пада­ет) осевой градиент потенциалов покоя (ЦП). активны транс порт веществ против электрохимического градиента.

Изменение проницаемости мембран приводит к тому, что нарушаются поступление и транспорт веществ в растения я отток ассимилятов, токсичных веществ из клеток. Все эти изме­нения существенно снижают жизнеспособность растении и могут привести к их гибели. Кроме того, в этих условиях растения более подвержены действию болезней и вредителей, что также приводит к снижению качества и количества урожая.

Приспособление растений к низким положительным темпера­турам. У растений более холодостойких отмеченные наруше­ния выражены значительно слабее и не сопровождаются гибе­лью растения (табл.). Устойчивость к низким температу­рам - генетически детерминированный признак. Изменение уровня физиологических процессов и функций при действии низких положительных температур может служить диагности­ческим показателем при сравнительной оценке холодостойкос­ти растений (видов, сортов). Холодостойкость растении опре­деляется способностью растений сохранять нормальную струк­туру цитоплазмы, изменять обмен веществ в период охлаждения и последующего повышения температуры на до статочно высоком уровне.

Для оценки холодостойкости растении используют различные методы диагностики (прямые и косвенные). Это

0. холодный метод проращивания семян,

1. сверхранние посевы в сырую и непрогретую почву,

2. учет интенсивности появления всходов темпов рост накопления массы,

3. содержание хлорофилла,

4. соотношение количества электролитов в надземной и подземной частях растений,

5. оценка изменчивости изоферментного состава и др.

Минимальные температуры роста вегетативных и генеративных органов различных растений, °С

Способы повышения холодостойкости некоторых растений. Хо­лодостойкость некоторых теплолюбивых растений можно повысить закаливанием прорастающих семян и рассады, которое сти­мулирует защитно-приспособительную перестройку метаболизма растений.

0. Наклюнувшиеся семена или рассаду теплолюбивых культур (огурец, томат, дыня и др.) в течение нескольких суток (до месяца) выдерживают при чередующихся (через 12 ч) пере­менных температурах: от О до 5 °С и при 15-20 °С.

1. замачиванием семян в 0,25%-ных растворах микроэлементов.

2. прививкой тепло­любивых растений (арбуз, дыня) на более холодоустойчивые под­вои (тыква).

Положительное влияние эти приемов связано со стабилизацией энергетического обмена и упрочением структуры веточных органоидов у обработанных растений. У закаленных растений увеличение вязкости протоплазмы при пониженные температурах происходит медленнее.

Заморозки. Большой ущерб сельскому хозяйства наносят крат­ковременные или длительные заморозки, отмечаемые в весенний и осенний периоды, а в северных широтах и летом. Заморозки - ­снижение температуры до небольших отрицательных величин, могут быть во время разных фаз развития конкретных растений. Наиболее опасны летние заморозки, в период наибольшего роста растений. Устойчивость к заморозкам обусловлена видом растения, фазой его развития, физиологическим состоянием, условия­ми минерального питания, влажностью, интенсивностью и продолжительностью за заморозков, погодны условиями, пред­шествующими заморозкам).

Наиболее устойчивы к заморозкам растения раннего срока посева (яровые хлеба, зернобобовые культуры), способные вы­держивать в ранние фазы онтогенез кратковременные весенние заморозки до -7...-10 С.

Растения позднего срока посева раз­виваются медленнее и не всегда успевают подготовиться к низким температурам. Корнеплоды, большинство масличных культур, лен, конопля переносят понижение температуры до -5..-8 °С, соя, картофель, сорго, кукуруза - до -2...-3, хло­пок - до -1.5...-2. бахчевые культуры - до -0,5...-1,5 °С.

Существенную роль в устойчивости к заморозкам играет фаза развития растении. Особенно опасны заморозки в фазе цвете­ние - начало плодоноц-1ения. Яровые хлеба в фазе всходов пере­носят заморозки до -7...-8 С, в фазе выхода в трубку до -3, а в фазе цветения - только 1-2 С.

Устойчивость растений зависит от образования при заморозках льда в клетках и межклеточ­никах. Если дед не образуется, то вероятность восстановления растением нормального течения функции возрастает. Поэтому первостепенное значение имеет возможность быстрого транспор­та свободной воды из клеток в межклеточники, что определяется высокой проницаемостью мембран в условиях заморозков. У устойчивых к заморозкам культур при снижении температур в составе липидов клеточных мембран увеличивается содержание ненасыщенных ЖК, снижающие температуру фазового перехода липидов из жидкокристаллического состояния в гель до уровня О °С. У неустойчивых растений этот переход имеет место при температурах выше О С. В целях максимального сни­жения повреждения растений заморозками необходимо проводить посев их в оптимальные сроки, использовать рассаду овощ­ных и цветочных культур. Защищают от заморозков дымовые завесы и укрытие растений пленкой, дождевание растений перед заморозками или весенний полив. Для вертикального перемеще­ния воздуха около плодовых деревьев используют вентиляторы.

studfiles.net

Холодостойкие культурные растения: перечень для огородника

Как только снег исчезнет, а почва оттает, не медлите — готовьте грядки и высаживайте холодостойкие огородные растения. Пока готовите семена и выращиваете рассаду, следите за прогнозом погоды. С высадкой в грунт не торопитесь, но и не затягивайте. Выберите золотую середину, иначе первые ростки не пройдут проверку ночными заморозками или, попав в пересушенную почву, дадут не такой богатый урожай.

Для каждого овоща существует своя оптимальная температура посадки:— для щавеля, редьки, редиски достаточно будет +1…2 °С;— при температуре почвы +2…3 °С время заняться посадкой укропа, салата, капусты;— при температуре почвы +3…4 °С — смело высаживайте бобы, морковь, сельдерей;картофель — при +5…8 °С.

Самые крепкие культуры

1. Редис и редька. Их можно сеять несколько раз за сезон, начиная с первых деньков оттаявшей земли. Многократная высадка культуры позволяет наслаждаться свежей культурой на протяжении всего лета. Для этого следующий посев проводят не после урожая предыдущего, а сразу как появятся первые листочки редиса.

Следует помнить, что в умеренных и приполярных широтах — длинный световой летний день и, например, редис для получения корнеплодов надо выращивать в период короткого дня, а для получения семян — при длинном дне.

Богатый урожай редиса обеспечат крупные семена. Их замачивают в соляном растворе, плохие — всплывают, их выбрасывают. Остальные размещают на расстоянии 2-4 см друг от друга. С глубиной тоже не злоупотребляйте — достаточно 1-2 см. Редька, как и редис, рады влажной и разрыхленной почве.

2. Щавель — рекордсмен среди ранних овощных культур. Это многолетнее растение, оно всходит, едва растает снег. Если щавеля на огороде нет, посейте его в любое время. Важно учесть тот факт, что культура любит влажность. При первой посадке не жалейте органических удобрений.

3. Салат. Его сеют перед самой зимой, но опоздавшим огородникам нужно знать, что возможен посев ивесной. Растение неприхотливо. Удобрив его, получите благодарность в виде богатого урожая. Хотите видеть салат целый сезон, обновляйте посевы каждые 12-14 дней.

На севере можно успешно выращивать и кочанный и листовой салаты. Его всходы выдерживают заморозки до -2°С, а в период созревания он переносит даже до -6°С. Салат растет при температуре воздуха +5°С, но наилучший рост идет при +15-20°С днем и при +6-10°С в ночное время. Для формирования кочана оптимальная температура +12-14°С.

4. Морковь. Это хоть и холодоустойчивое растение, но скоростью прорастания похвастаться не может. Это следует учитывать, чтобы семена не оказались в пересушенном грунте. Но и в этом случае выход существует — это обильный полив. Выбирайте для оранжевой красавицы открытые, не затененные участки.При последующем недостаточном поливе формируются некрасивые «волосатые» корнеплоды.

5. Сельдерей. Готовьте рассаду за два месяца до высадки. Глубину посадки в грядке выбирайте так, чтобы на поверхности находились лишь листья. Эту культуру сажают на достаточно большом расстоянии друг от друга (35-45 см). В почву перед высадкой добавьте опилки, компост и навоз — урожай приятно удивит. Сельдерей, как и салат, не боится температуры -6 °С.

6. Укроп. Его сажают с весны по осень с интервалом в 10-14 дней, обеспечивая себя молодой зеленью на столе.Этого не скажешь о петрушке — ее посадка происходит дважды — ранней весной и ранней осенью. А если температура позволяет, то и позже. Их высаживают в тень, предпочтительно на места после картофеля, огурцов, белокочанной и цветной капусты.

dm-st.ru

Холодостойкие огородные растения | Дачники

Как только снег исчезнет, а почва оттает, не медлите - готовьте грядки и высаживайте холодостойкие огородные растения. Пока готовите семена и выращиваете рассаду, следите за прогнозом погоды. С высадкой в грунт не торопитесь, но и не затягивайте. Выберите золотую середину, иначе первые ростки не пройдут проверку ночными заморозками или, попав в пересушенную почву, дадут не такой богатый урожай.

Для каждого овоща существует своя оптимальная температура посадки:- для щавеля, редьки, редиски достаточно будет +1...2 °С;- при температуре почвы +2...3 °С время заняться посадкой укропа, салата, капусты;- при температуре почвы +3...4 °С - смело высаживайте бобы, морковь, сельдерей;картофель - при +5...8 °С.

Самые крепкие культуры

1. Редис и редька. Их можно сеять несколько раз за сезон, начиная с первых деньков оттаявшей земли. Многократная высадка культуры позволяет наслаждаться свежей культурой на протяжении всего лета. Для этого следующий посев проводят не после урожая предыдущего, а сразу как появятся первые листочки редиса.

Следует помнить, что в умеренных и приполярных широтах - длинный световой летний день и, например, редис для получения корнеплодов надо выращивать в период короткого дня, а для получения семян - при длинном дне.

Богатый урожай редиса обеспечат крупные семена. Их замачивают в соляном растворе, плохие - всплывают, их выбрасывают. Остальные размещают на расстоянии 2-4 см друг от друга. С глубиной тоже не злоупотребляйте - достаточно 1-2 см. Редька, как и редис, рады влажной и разрыхленной почве.

2. Щавель - рекордсмен среди ранних овощных культур. Это многолетнее растение, оно всходит, едва растает снег. Если щавеля на огороде нет, посейте его в любое время. Важно учесть тот факт, что культура любит влажность. При первой посадке не жалейте органических удобрений.

3. Салат. Его сеют перед самой зимой, но опоздавшим огородникам нужно знать, что возможен посев ивесной. Растение неприхотливо. Удобрив его, получите благодарность в виде богатого урожая. Хотите видеть салат целый сезон, обновляйте посевы каждые 12-14 дней.

На севере можно успешно выращивать и кочанный и листовой салаты. Его всходы выдерживают заморозки до -2°С, а в период созревания он переносит даже до -6°С. Салат растет при температуре воздуха +5°С, но наилучший рост идет при +15-20°С днем и при +6-10°С в ночное время. Для формирования кочана оптимальная температура +12-14°С.

4. Морковь. Это хоть и холодоустойчивое растение, но скоростью прорастания похвастаться не может. Это следует учитывать, чтобы семена не оказались в пересушенном грунте. Но и в этом случае выход существует - это обильный полив. Выбирайте для оранжевой красавицы открытые, не затененные участки.При последующем недостаточном поливе формируются некрасивые «волосатые» корнеплоды.

5. Сельдерей. Готовьте рассаду за два месяца до высадки. Глубину посадки в грядке выбирайте так, чтобы на поверхности находились лишь листья. Эту культуру сажают на достаточно большом расстоянии друг от друга (35-45 см). В почву перед высадкой добавьте опилки, компост и навоз - урожай приятно удивит. Сельдерей, как и салат, не боится температуры -6 °С.

6. Укроп. Его сажают с весны по осень с интервалом в 10-14 дней, обеспечивая себя молодой зеленью на столе.Этого не скажешь о петрушке - ее посадка происходит дважды - ранней весной и ранней осенью. А если температура позволяет, то и позже. Их высаживают в тень, предпочтительно на места после картофеля, огурцов, белокочанной и цветной капусты.

dachniki.xyz

При какой температуре лучше выращивать овощи

Основным источником тепловой энергии служит солнечная радиация. Активно растущие растения малоустойчивы к неблагоприятному тепловому режиму, тогда как сухие семена в состоянии покоя могут в ряде случаев сохраняться даже при температуре жидкого азота — при минус 200 градусов.

Овощные растения по отношению к теплу можно разделить на пять групп.

• Первая группа: морозоустойчивые  зимостойкие растения 

• Вторая группа: холодостойкие растения 

• К третьей группе относится картофель 

• Четвертая группа – требовательные к теплу культуры 

• Пятая группа — жаростойкие растения 

Оптимальная температура для роста и развития холодостойких растений  — +17...+20 градусов Цельсия, для требовательных к теплу — +20...+30 градусов.  Холодостойкие растения при +30 градусах, а требовательные к теплу — при +40 градусах прекращают накапливание органических веществ.

Для овощных культур во время вегетации днем предпочтительна температура почвы на несколько градусов ниже, чем температура воздуха. При этом развивается более мощная корневая система, повышается устойчивость растений к неблагоприятным условиям и болезням, что будет залогом высокого урожая.

Не только корням и листьям, но и другим органам одного и того же растения для нормального функционирования нужна, как правило, неодинаковая температура. Так, образование пыльцы и опыление лучше проходят при более низкой температуре, чем созревание плодов. 

Требовательность растений к теплу изменяется в отдельные периоды жизненного цикла. Например, семена холодостойких культур могут прорастать при температуре ниже +10 градусов Цельсия, однако  появление всходов при такой температуре задерживается. Семена всех культур лучше всего прорастают при +18...+27 градусах Цельсия. 

Устойчивость требовательных к теплу растений к пониженной температуре можно повысить в некоторой степени агротехническими приемами. Например, закаливать рассаду; провести подкормку калийными и фосфорными удобрениями.

А я желаю вам хорошего настроения и высоких урожаев в любую погоду.

7dach.ru

Устойчивость сельскохозяйственных растений к низким температурам

Холодостойкость

Устойчивость растений к низким температурам подразделяют на холодоустойчивость и морозоустойчивость.

Под холодостойкостью понимают способность растений переносить низкие положительные температуры — несколько выше 0°С. Холодостойкими называют растения, которые не повреждаются и не снижают своей продуктивности при понижении температуры до 0…+10°С. Растения умеренного климата холодостойки. Наиболее холодоустойчивыми являются ранние яровые культуры: яровая пшеница, ячмень, овес, горох, которые высевают рано весной. Растения же южного происхождения (древесные родом из тропиков и субтропиков, соя, хлопчатник, огурцы) при низкой температуре сильно страдают и могут погибнуть в течение нескольких дней. Кукуруза, рис, томаты, фасоль, огурцы, хлопок останавливаются в росте при температуре 10-15°С, а при более низкой температуре начинают повреждаться. Например, дерево какао погибает при +8°, а огурцы — при +3°.

Неблагоприятные для растений внутренние изменения под влиянием холода связаны, в первую очередь, с повреждением мембран и увеличением их проницаемости. Калий выходит из цитоплазмы. Из-за нарушения мембран хлоропластов и митохондрий угнетаются процессы фотосинтеза и дыхания, окислительного и фотосинтетического фосфорилирования. Степень нарушений при этом зависит от липидного состава мембран — содержания насыщенных и ненасыщенных жирных кислот.

Холодоустойчивость растений умеренного климата в значительной мере связана с преобладанием в жирах ненасыщенных жирных кислот (олеиновая, линолевая, линоленовая). Они имеют низкую температуру плавления, поэтому при охлаждении не отвердевают, и мембраны клетки даже при сильном охлаждении сохраняют свою структуру и проницаемость для воды и растворенных в ней веществ. Для холодостойких растений также характерны ферменты, которые сохраняют высокую активность при низких температурах. У таких растений в условиях похолодания возможно переключение дыхания с гликолитического на пентозофосфатный путь.

У растений южного происхождения липиды в мембранах отличаются большим количеством насыщенных жирных кислот (пальмитиновая, стеариновая). При низких температурах они из жидкого состояния переходят в состояние геля и мембраны утрачивают функциональность, снижается их подвижность, нарушается транспорт веществ и энергетические процессы. Проницаемость мембран резко увеличивается и через плазмалемму ионы из клетки выходят наружу. Из вакуоли через тонопласт органические кислоты проникают в цитоплазму и, поступая в хлоропласты, разрушают хлорофилл, превращая его в феофитин, соединение оливкового цвета. В результате на листьях появляются бурые пятна, свидетельствующие о наступивших повреждениях. Из-за разрушения хлорофилла прекращается фотосинтез.

У неустойчивых растений изменяется дыхание. Это сопровождается торможением реакций цикла Кребса и накоплением токсических веществ (уксусный альдегид, этанол и др.). У большей части растений в условиях ослабленного дыхания и недостатка энергии подавляется поглотительная активность корней.

Одновременно происходит нарушение работы ферментов, синтеза белка. Процессы распада начинают преобладать над процессами синтеза, что приводит к накоплению вредных продуктов распада, в частности аммиака.

Происходит увеличение содержания супероксидных радикалов и других агрессивных форм кислорода в тканях растений.

При низкой температуре почвы нарушается поступление воды в корни. Поэтому растения утрачивают тургор и увядают. Из-за снижения интенсивности дыхания в клетках корней подавляется поступление питательных веществ из почвы.

Наиболее общими видимыми признаками повреждения теплолюбивых растений холодом являются утрата тургора, белесая или буровато-оливковая окраски листьев, появление на них некротических пятен.

При продолжительном воздействии пониженной температуры наступает гибель теплолюбивых растений.

Адаптация растений к низким положительным температурам обеспечивается различными генетически закрепленными механизмами. Устойчивые растения, по сравнению с неустойчивыми, отличаются большей долей полиненасыщенных жирных кислот в составе фосфолипидов мембран (таких как линолевая, линоленовая). Это сохраняет подвижность мембран при низкой температуре и предохраняет от разрушений. В работе данного приспособления большое значение имеют ферменты ацетилтрансферазы и десатуразы, отвечающие за образование двойных связей в насыщенных жирных кислотах.

Опытами показано, что мутанты растений, у которых эти ферменты отсутствуют, не выдерживают пониженных температур.

Устойчивость физиологических процессов достигается также более широким температурным диапазоном работы ферментов, синтезом протекторных соединений. У устойчивых растений возрастает роль пентозофосфатного дыхания. Повышается активность альтернативного пути дыхания. При этом пути дыхания энергия в основном не аккумулируется в АТФ, а рассеивается в виде тепла. В результате повышается температура растительных тканей, а это имеет положительное значение для выживания растений в условиях низкотемпературного стресса. У устойчивых растений выше эффективность работы антиоксидантной системы, синтезируются стрессовые белки.

Меры повышения холодостойкости растений. Холодостойкость растений можно повысить путем их закаливания. Для этого наклюнувшиеся семена теплолюбивых культур (огурец, томаты, дыня и др.) в течение нескольких суток выдерживают в чередующихся (через 12 часов) условиях низких положительных температур (1-5°С) и более высоких температур (10-20°С). Таким же образом можно закаливать рассаду в теплицах и парниках путем открывания рам днем. Например, картофель после закаливания низкими положительными температурами в течение 15 дней впоследствии хорошо переносят даже слабые заморозки.

Холодостойкость повышается при замачивании семян перед посевом в растворе азотнокислого аммония или в слабых растворах (0,25 %) микроэлементов. Эффективными и в этом отношении являются цинк, марганец, медь, бор, молибден. Для замачивания семян используют растворы борной кислоты, сульфата цинка или сульфата меди. Например, обработка томатов солями цинка способна предохранить растения от повреждений при температуре около -5°С. О положительной роли микроэлементов в формировании устойчивости растений к низким температурам свидетельствует и тот факт, что при продвижении к северу в растениях повышается содержание меди, марганца и цинка. Содействует повышению холодостойкости растений внесение калийных удобрений.

Важным путем повышения холодостойкости сортов различных культур является целенаправленная селекция, которая особенно важна для культур, выращиваемых в северных районах страны.

В последние годы изучается возможность создания трансгенных растений, обладающих повышенной холодостойкостью. В частности у табака ученым удалось получить трансгенные растения, в клетки которых введены гены сине-зеленых водорослей, кодирующие синтез фермента десатуразы. Десатураза катализирует образование двойных связей, превращая насыщенные жирные кислоты в ненасыщенные. У полученных трансгенных растений отмечалась повышенная активность этого фермента, и увеличивалось количество ненасыщенных жирных кислот в мембранах. В результате семена, полученные от этих генетически модифицированных растений табака, прорастали при более низких температурах, чем семена исходных форм.

В мировой науке известны примеры трансгенных технологий, при помощи которых в геном картофеля вводили гены белков рыб, идентичных растительным антифризам, в результате чего у растений повышалась устойчивость к действию низких температур (Fietcher et al., 1999).

Морозоустойчивость

Морозоустойчивость — это способность растений переносить температуру ниже нуля. На значительной территории России температура воздуха в зимний период — 20°С и ниже является обычным явлением. В Восточной Сибири морозы достигают иногда -70°С. Тем не менее, многие двулетние и многолетние растения благополучно перезимовывают в этих условиях. Семена не погибают в почве в самые суровые зимы. Даже на полюсе холода, в якутском Верхоянске, имеется несколько сот видов семенных растений. На острове Гренландия, почти сплошь покрытом огромным ледовым слоем, на побережье найдено около 400 видов семенных растений

В изучение морозоустойчивости растений большой вклад внесли отечественные ученые Н.А. Максимов, И.И. Туманов, Г А. Самыгин.

Н.А. Максимовым установлено, что основной причиной повреждений при замерзании растений является образование льда в межклетниках, который оттягивает воду из цитоплазмы и обезвоживает ее. Все больше увеличиваясь в объеме, лед затем механически повреждает клеточные структуры.

В дальнейшем, вследствие обезвоживания цитоплазмы, происходит изменение pH, денатурация белков, увеличение концентрации веществ, в том числе неорганических ионов, обладающих токсическим действием. Нарушаются мембраны и механизмы активного транспорта веществ через мембраны, происходит пассивная утечка сахаров и калия из клеток. При нарушении мембран митохондрий, хлоропластов и других органелл нарушаются функций этих структур и последующее разрушение.

После оттаивания льда клетки и ткани полностью утрачивают тургор и отмирают. Листья буреют и засыхают. Такие растения имеют вид «вареных». Промороженные клубни картофеля, яблоки после оттаивания «текут»: вода и растворенные в ней вещества легко выходят из тканей в результате разрушения мембран клеток.

В том случае, если льда образуется в межклетниках немного, после оттаивания растения могут сохранить жизнеспособность. Благодаря этому листья капусты выдерживают мороз до -6°С. После оттаивания межклетники заполняются водой, которая поглощается затем клетками. Лист возвращается в нормальное состояние. Таким температурам капуста белокочанная нередко подвергается в сентябре- октябре, но с возвращением теплых дней продолжает вегетацию интенсивно наращивает большую массу урожая.

Ствол древесного растения обладает высокой устойчивостью к морозу, но в отдельных случаях очень низкие отрицательные температуры приводят к образованию так называемых морозобойных трещин. Они возникают в результате расширения ствола растущей массой льда. Трещины образуются вдоль волокон и могут иметь протяженность в несколько метров; в глубину она идет обычно на 1-3 см, а иногда и до сердцевины. Менее морозоустойчивы у деревьев корневые системы, и в суровые зимы случается их повреждение у плодовых культур. Цветочные почки более чувствительны к морозам, по сравнению с листовыми почками.

Лед может образовываться не только в межклетниках, но и в протопластах клеток, однако это происходит тогда, когда температура воздуха понижается очень быстро, например, со скоростью 20°С/мин. Но такой скорости промерзания в природных условиях не бывает.

В экспериментальной физиологии растений одним из главных показателей морозоустойчивости является способность растения переносить низкую температуру в специально подобранных условиях в течение определенного срока.

В связи с тем, что мороз изменяет водный статус растения, его последствия зависят от содержания воды в тканях. Ткани, насыщенные водой, легко повреждаются, а созревшие сухие семена сохраняют жизнеспособность даже после выдерживании их в жидком азоте, который имеет температуру -196°С. Способность семян выдерживать без утраты всхожести очень низкие отрицательные температуры лежит в основе современных технологий сохранения генетических ресурсов растений в специальных хранилищах (криобанках) при сверхнизких отрицательных температурах (-196°С). При таком режиме можно сохранять семена в течение практически неограниченного времени. Это имеет очень большое значение для сохранения редких, исчезающих растений и в тех случаях, когда семена не хранятся.

Криобанк семян существует в Институте физиологии растений РАН. В нем хранятся семена многих редких охраняемых видов растений, а также проводятся опыты по сохранению меристем картофеля, клубники, малины, черной смородины и некоторых лекарственных растений. Из клеток меристем клубники, после их хранения в течение 25 лет при температуре -196°С были получены целые растения, давшие плоды.

В природе устойчивость растений к морозам в течение года изменяется очень сильно. У многолетних древесных растений она наименьшая летом и наибольшая зимой. Береза повислая зимой выдерживает мороз до -65°С, а весной при начавшемся росте может погибнуть при -5°С.

Морозоустойчивость и активная жизнедеятельность несовместимы. Растения наиболее морозостойки зимой, когда находятся в состоянии покоя и физиологические процессы сильно заторможены.

Относительно более морозоустойчивы ткани, прекратившие свой рост. Молодые, растущие ткани сильно повреждаются морозом. Наименьшей морозоустойчивостью отличаются клетки, находящиеся в фазе растяжения.

Морозоустойчивость обусловлена рядом приспособлений, в первую очередь физиологическими и биохимическими перестройками, которые уменьшают обезвоживание цитоплазмы и стабилизируют системы активного транспорта через мембраны.

Повышению морозоустойчивости растений способствует накопление сахаров, свободных аминокислот и неорганических кислот. Они понижают точку замерзания цитоплазмы, уменьшают объем образующегося льда, связывают молекулы воды своими гидрофильными группами и поэтому уменьшают количество свободной воды, способной пойти на образование льда. Очень велика роль сахаров в этом процессе. В хороших посевах озимой пшеницы в листьях в декабре содержание растворимых углеводов достигает 18-24 %, а в узлах кущения — 39-42 %. Более морозоустойчивые сорта расходуют сахара в зимний период более экономно. В опытах более морозоустойчивый сорт озимой пшеницы Мироновская 808 расходовал за зиму всего 10 % углеводов, а менее устойчивый сорт Безостая 1-23 % углеводов.

У ряда видов растений установлено образование антифризных белков, которые уменьшают рост кристаллов льда.

К перенесению зимних морозов растения готовятся постепенно. Этот процесс называется закаливанием. Оно происходит под влиянием определенных внешних условий и имеет обратимый характер. Пусковым сигналом к началу закаливания является уменьшение длины дня.

Озимые культуры проходят достаточную закалку при солнечной погоде с пониженными температурами в осенний период. Если озимая пшеница с осени хорошо раскустилась, при благоприятных условиях прошла закаливание, то она способна в зимний период (при наличии снежного покрова) выдерживать морозы до 30-35°С и ниже, и на глубине узла кущения до 16-17°С.

Закаливанию растений способствует накопление ингибиторов роста, а ослабляет процесс закаливания увеличение концентрации гиббереллинов.

Определенное влияние на проявление морозоустойчивости растений оказывает фотопериод, например, длинный день содействует накоплению стимуляторов роста, а короткий день — ингибиторов роста.

И.И. Туманов выделил у древесных растений две фазы закаливания. Впоследствии разработанная этим ученым теория закаливания получила дальнейшее развитие.

Первая фаза закаливания начинается осенью, когда растения находятся еще в облиственном состоянии и активно фотосинтезируют. В этот период температура днем составляет около 10°С и ночью около 2°С. Примерно в течение месяца ткани накапливают большое количество сахаров, аминокислот, водорастворимых белков и других криопротекторов (от лат. protector — защитник, покровитель), снижается содержание воды, не связанной с химическими соединениями (свободной воды), повышается водоудерживающая способность клеток.

Погодные условия во время первой фазы закаливания имеют большое значение. Очень влажная дождливая осень мешает процессу закаливания, так как в клетках повышается содержание свободной воды, способной пойти на образование льда. И, напротив, недостаточное увлажнение осенью иногда может быть даже полезным.

В годы с избыточным увлажнением может наблюдаться запоздалый рост древесных растений. Это отрицательно сказывается на развитии их морозостойкости. Сильный рост молодых побегов осенью может понизить морозостойкость и более взрослых ветвей.

При солнечной погоде осенью процесс закаливания протекает более успешно, так как в ходе фотосинтеза образуется больше сахаров, понижающих точку замерзания цитоплазмы. Кроме того, свет оказывает регуляторное действие, он активизирует гены, участвующие в переходе в покоящееся состояние. Свет сильно влияет и на дифференциацию клеток. На интенсивном и прямом солнечном свету вырастают более мелкие с утолщенными оболочками клетки, покровные ткани развивают более мощную кутикулу и пробку.

Во время первой фазы закаливания уменьшается количество стимуляторов роста и увеличивается количество ингибиторов роста, в первую очередь абсцизовой кислоты, которая регулирует переход растений в состояние покоя. В клетках под воздействием холода синтезируются специальные стрессорные белки и ферменты — десатуразы, дегидрины, белки холодового шока. Они повышают стабильность мембран, тормозят рост кристаллов льда, способствуют повышению температуры органов, по сравнению с температурой окружающего воздуха.

В конце первой фазы закаливания деревья уже могут выдерживать морозы до -12°С.

Вторая фаза закаливания протекает при небольшой отрицательной температуре (до -5°С) после листопада и не требует света. В это время продолжается накопление сахаров, аминокислот, липидов. Изменяется структура белковых молекул, благодаря чему они лучше связывают молекулы воды. В результате этого уменьшается количество свободной воды, способной превратиться в лед. Происходят перестройки в ультраструктуре цитоплазмы и мембран. Вода, оставшаяся в свободном состоянии, почти полностью выходит из протопласта в межклетники. Обезвоживание цитоплазмы приводит к увеличению вязкости гиалоплазмы, снижению активности обмена веществ. Впоследствии в клетках исчезают плазмодесмы, и протопласты обособляются. В результате всех перестроек, по окончании второй фазы закаливания растения выдерживают температуру до -40°С.

Австрийский физиолог В. Лархер выделил третью фазу закаливания. Она протекает при температуре от -10 до -15°С. В конце этой фазы закаливания растения могут выдерживать сверхнизкую температуру (до -196°С).

Закаливание растений — процесс обратимый и устойчивость к морозам формируется в определенных условиях среды. Повышение температуры весной сопровождается выходом растений из состояния покоя и утратой способности противостоять губительному действию отрицательных температур. Поэтому растения, устойчивые к морозу в зимний период, весной могут погибнуть при небольших заморозках.

Самые морозоустойчивые сорта и породы среди ягодных культур — смородина и крыжовник, среди плодовых — сибирские сорта яблони, войлочная вишня, облепиха, ирга, рябина, арония.

Таким образом, приспособительные механизмы, позволяющие растениям выживать в условиях отрицательных температур, можно суммировать следующим образом:

• накопление сахаров, которые понижают точку замерзания цитоплазмы;
• изменение состава липидов мембран за счет увеличения доли ненасыщенных жирных кислот;
• глубокое переохлаждение и постепенная дегидратация протопласта;
• синтез стрессорных белков холодового ответа;
• изменение гормонального баланса и переход растений в состояние покоя.

Морозоустойчивость следует отличать от заморозкоустойчивости — способности растений переносить отрицательные температуры в теплое время года. Весенние заморозки часто наблюдаются в период активной жизнедеятельности. Одно и то же растение может быть устойчивым к суровым морозам зимой и неустойчивым к кратковременным заморозкам. Многие плодовые растения очень чувствительны к заморозкам.

Заморозки приносят наибольший вред, если по времени совпадают с началом цветения деревьев. Перед раскрыванием цветочных почек критические температуры для яблони колеблются в пределах от -2,7 до -3,8 С. Некоторые сорта груши страдают в этой фазе при температуре -1,6 С, а наиболее выносливые — при -3,8 С. Еще более широкий диапазон у сливы: от -1,1 до -5 С. Во время цветения цветки растения еще более уязвимы. Уже температура от -1,6 до — 2,2 С является критической для яблони и груши. Отдельные сорта сливы страдают в этой фазе при температуре -0,5 С, более устойчивые выдерживают до -2,7 С. Наиболее чувствительны и в первую очередь вымерзают пестики, без которых плоды не завязываются.

Полевые культуры наиболее сильно страдают от заморозков на этапе всходов, и в процессе последующего развития их устойчивость повышается. Конкретные виды сельскохозяйственных растений очень сильно различаются по устойчивости к заморозкам (табл.4). Эти различия обусловлены географическим происхождением видов. Центрами происхождения большинства неустойчивых к заморозкам культур (огурец, томат, гречиха, хлопчатник, рис, арбуз, дыня и др.) являются тропические страны Азии, Африки, Америки.

Ранние осенние заморозки вызывают явление морозобойности зерна. Оно чаще наблюдается в северных районах, но в отдельные годы может быть даже в южных степных и лесостепных районах. Массовая морозобойность наблюдается редко, но повреждение зерна из отставших в созревании колосьев встречается довольно часто. Для зерновых культур опасны заморозки силой более -2,5°С при влажности зерна выше 25 %. Чем раньше по состоянию спелости наступает заморозок, тем больше снижается урожайность, крупность зерна, его технологические и семенные качества. Особенно сильно повреждается заморозком незрелое зерно при влажности его выше 40 %.

Устойчивость сельскохозяйственных культур к заморозкам в разные фазы развития

Первым признаком возможного повреждения зерна кукурузы, не достигшего восковой спелости, служит изменение цвета листьев обертки: после оттаивания они быстро теряют зеленую окраску и засыхают, а поврежденное зерно теряет упругость.

У пшеницы и ячменя, не закончивших налив зерна, поврежденные заморозком листья и колосья желтеют. По внешнему виду это похоже на признаки созревания. Но зерно при этом не желтеет, а при высыхании оказывается сморщенным, щуплым, при сильном повреждении — покрытым морщинами. Щуплость может быть выражена в разной степени, это зависит от того, на каком этапе формирования зерно было повреждено заморозком.

Различают три степени морозобойности зерна яровой пшеницы, их определяют по следующим признакам.

При первой степени морозобойности зерно имеет нормальные размер и форму, но с тусклым блеском. На всей поверхности зерна или только на спинке имеется мелкая поперечная морщинистость.

При второй степени зерно также сохраняет нормальный размер, но без блеска, с несколько измененной окраской, поперечная морщинистость хорошо заметна по всей поверхности зерна; при перетирании зерна между пальцами слой оболочки иногда стирается.

Третья степень морозобойности соответствует самому сильному повреждению зерна: оно недоразвитое, щуплое, окраска резко меняется. По всей поверхности зерна наблюдается резкая морщинистость, переходящая в складчатость. При перетирании зерна между пальцами оболочки легко отделяются.

Морозобойность очень опасна для семенного зерна, так как сопровождается снижением всхожести. По данным Сибирского НИИ сельского хозяйства, у яровой пшеницы, поврежденной заморозком в начале восковой спелости, всхожесть семян составила 94 %, а в молочной спелости — только 31 %. У ячменя, поврежденного заморозком в восковой, в начале восковой и в молочной спелости всхожесть составляла, соответственно, 88 %, 81 и 52 %. У овса, зерно которого попало под заморозок в начале восковой и молочной спелости, всхожесть составила соответственно 98 и 60 %.

Действие ранних заморозков, когда еще зерно находится в восковой спелости, влияет на клейковинный комплекс, снижая количество клейковины и ухудшая ее качество.

Морозобойное зерно также плохо хранится.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

www.activestudy.info

Холодостойкие овощные культуры. Какие высевать первыми…

Блог FLORIUM.UA » Новости » Холодостойкие овощные культуры. Какие высевать первыми…

• Морковь – культура холодостойкая, и высевать ее нужно, чем пораньше. Ее семена прорастают  уже при  температуре почвы 4-5 °С, но оптимальная температура для прорастания семян 17 — 20°С. При температуре 12°С всходы появляются на 16 день после посева.

Перед посевом тщательно подготовьте почву,  размельчите грудки, удалите корни сорняков, так как семена очень мелкие,  а всходы слабые. Грядки разрыхлите граблями, сделайте  бороздки-рядочки глубиной  3 см. Высейте семена на глубину 1,5 – 2 см.  Сейте равномерно, чтобы не загущать посадки, так как прореживание занимает много времени и усилий.  Как только семена взойдут, можно приступать к рыхлению междурядий.  Чтобы быстрорастущие сорняки не испортили рядков, вместе с морковью высейте маячную культуру, например редис или салат (подмешайте к морковным семенам). Эти растения всходят быстро и укажут вам направление рядков с морковью.

• Редис – считается первой весенней овощной культурой. Семена редиса прорастают уже при 2-4°С. Но оптимальная температура для прорастания семян 15 – 17°С, при такой температуре первые ростки взойдут не 6 – 10 день после посева.

Для ускорения прорастания семена можно замочить на сутки (обработанные семена замачивать нельзя). Маленькие всходы выдерживают кратковременное понижение температуры до -2…-3°С, а взрослые – до -5…-6°С.  Во время нарастания корнеплодов идеальна температура 16 — 20°С. Более высокие температуры понижают вкусовые качества, корнеплоды стают горькими и грубыми. А если повышенная температура держится длительное в

blog.florium.ua

Смотрите также

• 
  Савгарден питомник растений
• 
  Домашние экзотические растения
• 
  Экзотические растения домашние
• 
  Экзотические домашние растения
• 
  Рогоз фото растения
• 
  Фото растения водосбор
• 
  Фото водосбор растения
• 
  Необычные корни растений
• 
  Роза описание растения
• 
  Растения роза описание
• 
  Описание растения роза