Как изменилось растения после полива: Понаблюдай за каким нибудь комнатным растением как выглядит растение если его долго не поливали как…

Содержание

Как завести комнатные растения и не погубить их. Краткий гид для начинающих (+ список самых неприхотливых)

С марта прошлого года мы все стали гораздо больше находиться дома — и комнатное садоводство начало стремительно набирать популярность. Но завести у себя на подоконнике цветник, а потом сделать так, чтобы всё исправно росло и зеленело, может оказаться не так уж просто.

Специально для тех, кто отчаялся смотреть на погибающие один за другим фикусы, Юга.ру выспросили секреты зеленеющих подоконников у нашей читательницы и увлеченного цветовода Люси Рощиной. Она интересуется комнатными растениями с детства, а сейчас под ее началом цветут и пахнут не только комнатные растения, но и плодоовощные культуры — и не только на даче, но и в квартире. Она рассказала нам так много интересного, что мы разделили материал на две части: в первой Люся рассказала о главных принципах и распространенных ошибках в уходе за домашними растениями (в самом конце приводим список самых неприхотливых), а вторая будет посвящена тому, как вырастить у себя на подоконнике еду — от салатной зелени до помидоров.

Главные ошибки квартирного садовода

Начать стоит с того, что если ваши горшечные друзья растут, цветут и зеленеют — всё хорошо, вам ничего не надо делать! Но если ни роста, ни цветения нет, а растения увядают у вас одно за другим, наш материал может вам помочь.

Самые распространенные проблемы растениям в квартирах, частных домах и офисах создают низкая влажность воздуха, недостаток света или длительное нахождение под прямыми солнечными лучами, а также излишний полив.

Слишком влажно. «Все знают, что растениям для жизни необходима вода. Поэтому люди убеждены, что, обильно поливая, хорошо заботятся о них. Однако от избытка влаги гниют корни. А паразиты и болезни быстрее распространяются в сырой среде», — рассказывает Людмила.

Как понять, что растение получает чересчур много воды:
— к моменту очередного полива земля в горшке еще влажная;
— поддон горшка мокрый или в нем и вовсе собралась лужа;
— земля пахнет сыростью, на ней появляется плесень;
— листья или стебли темнеют или даже подгнивают у основания;
— на листьях (на кончиках или по всей поверхности) появляются пятна;
— на поверхности почвы появились мошки.

Недостаточно влажно. Даже если четко соблюдать режим полива, оптимальный для того или иного растения, порой можно заметить, что оно сохнет. Как правило, в таких случаях проблема кроется в сухости атмосферы в помещении. От низкой влажности воздуха могут страдать не только экзотические растения, но и те, что кажутся вполне неприхотливыми.

Есть несколько способов решений этой проблемы. Проще всего сухость воздуха скорректировать ежедневным распылением воды из пульверизатора над растениями. Можно поставить горшок в поддон с влажной галькой и следить за тем, чтобы она не пересыхала. Самый технологичный вариант — установить увлажнители воздуха.

Слишком светло. От прямых солнечных лучей листья большинства комнатных растений быстро теряют упругость и опускаются. А если к этому добавляется еще и недостаток воды, они буквально «сгорают» — высыхают, становясь коричневыми и ломкими.

«Обильный полив не решает проблему переизбытка прямого света. Ведь земли в горшках обычно немного, так что на солнце вся она прогревается до дна. И если налить сюда воды, то корни будут медленно вариться в ней».

Недостаточно светло. На недостаток солнечного света растения реагируют по‑разному. Одни могут практически впасть в анабиоз и перестать развиваться, другие же пускают длинные тонкие побеги в направлении его источника.

Характерные признаки того, что растению темно:
— листья стали тусклыми, декоративная окраска или контрастный рисунок побледнели;
— листья начинают желтеть от кончика к основанию;
— почва остается влажной, несмотря на соблюдение графика и нормы полива.

Оставьте растения в покое

Не перестараться — основное правило при уходе за комнатными растениями. Садоводы-новички зачастую грешат излишним рвением. А ведь перебор с подкормкой и удобрением, частая пересадка, ненужное рыхление грунта — очень распространенные причины гибели растений.

Помните: если растение уже находится в комфортных для него условиях, то ухода требуется не так уж и много.

Что создает растению комфортные условия?

Подходящий горшок. Его размер и форма могут как усложнить, так и упростить процесс роста. К примеру, монстера или декоративные перцы не начинают наращивать зеленую массу до тех пор, пока не заполнят корнями всё доступное пространство земли и буквально не упрутся в стенки горшка.

Материал тоже важен. Пористые глина и керамика оттягивают на себя излишки почвенной влаги, пластик же, наоборот, сдерживает воду в земле.

«Даже цвет горшка оказывает некоторое влияние на состояние растения в нем. Заметила по своей рассаде весной, что на солнечном подоконнике растения в светлых горшках нагреваются медленнее, чем в темных».

Независимо от материала и формы, в донышке горшка должно быть хотя бы одно отверстие для стока воды.

Правильная почва. Она не должна выглядеть как спрессованный ком уличной земли — корни должны дышать. Заполняйте горшки специальными многокомпонентными составами. В идеале — покупайте почву в зависимости от растения. Хотя нашему эксперту, по ее словам, доводилось успешно выращивать комнатные растения в смеси, предназначенной для овощной рассады, и наоборот. Так что большинству вполне подойдет любая универсальная почвосмесь или смесь для комнатных растений.

Но не торопитесь сыпать почвосмесь в пустой горшок. Как правило, дно присыпают мелкими камешками, чтобы обеспечить нормальный дренаж (выведение лишней влаги). А чтобы последствия дренажа не навели в комнате беспорядок, горшок ставят в поддон, который обычно входит в комплект (а если нет, то и обычная тарелка сойдет).

Достаточное освещение. Как правило, растению нужно много солнечного света и одновременно — отсутствие прямых солнечных лучей. Поэтому следите, чтобы помещение было хорошо освещено. Но если заметите на листьях беловато-коричневые пятна, знайте: это ожоги — горшок нужно переставить в более затененное место.

Если же растение стало тусклым, а его стебли словно куда-то вытягиваются, то, по всей видимости, ему слишком темно там, где оно стоит в данный момент. Если подобрать более благоприятное в плане освещенности место не получается, может выручить так называемая фитолампа.

Влажный воздух. В наших квартирах и офисах обычно атмосфера чересчур подсушенная. Если хотите что-то успешно выращивать — придется немного ее увлажнить.

Неприхотливым растениям хватает регулярного опрыскивания из пульверизатора (прыскайте не на сами листья и стебли, а в воздух над ними). В случае с требовательной тропической флорой наш эксперт рекомендует поставить горшок на поддон, заполненный камнями и водой.

Четкий график полива. Начинающим ботаникам бывает непросто понять, как часто следует поливать растения. Самый простой способ — ориентироваться на верхний слой земли в горшке. Если он влажный — поливать не нужно.

«Я рекомендую следовать правилу «лучше недолив, чем перелив». Ведь подсохший листок не так опасен, как подгнивший корешок. В первом случае растение быстро восстановит утраченное, а во втором случае потребуется большая работа: удаление поврежденного корня, обработка препаратом, обеззараживание грунта».

Еще один лайфхак от нашего эксперта: если земля немного переувлажнена и завелись мошки, помогает слегка присыпать верхний слой земли песком.

Чистая вода. Есть места, где вода из-под крана вполне приемлема для полива растений, но если вы в этом не уверены, то дайте ей отстояться хотя бы часов восемь (а лучше — сутки).

Слишком холодную воду в горшок не лейте — от нее даже растения наших широт замедляют свой рост (им кажется, что сейчас не сезон для увеличения биомассы), а тропические и вовсе могут погибнуть. Периодический полив теплой водой в этом плане приносит больше пользы, особенно это касается душа.

Как правильно ухаживать за растениями

Неприхотливые растения зачастую прощают невнимательным хозяевам отсутствие ухода и даже без него выглядят привлекательно. А вот капризные почти сразу всем своим видом демонстрируют, что за ними недоглядели.

Поливать, кормить, обрезать. Чтобы ухаживать было проще, спикер рекомендует проводить все манипуляции с растениями (поливать, подкармливать, удалять старые листья, обрезать) одновременно для всех. Поливать в среднем требуется один-два раза в неделю. Где-то раз в два-четыре месяца — подкормить и досыпать немного земли. Тогда же можно удалить сухие и поврежденные листья и при необходимости обрезать. По словам Людмилы, часто цветение отбирает у растения много сил, поэтому и цветонос во многих случаях лучше срезать. Обработка от болезней и вредителей проводится при необходимости, делать это в целях профилактики не следует.

«Некоторые растения можно заносить в ванну и поливать сверху из лейки через рассеиватель. Либо прямо из душа, если качество воды позволяет. Я провожу такую манипуляцию где-то четыре раза в год. Хотя можно и чаще».

Если растений много или если уход за ними сильно отличается друг от друга, то прямо в каждый горшок можно установить специальную табличку, на которой будет записан график полива или особенности ухода. Эти таблички можно сделать самостоятельно, но также они продаются в сетевых и садовых магазинах и ларьках, а в комплекте часто идет маркер.

Поселить вместе или сгруппировать. Если в планах завести много растений, но не сильно при этом напрягаться с ними, то лучше разместить все горшки в одном месте или в одной части помещения. Во-первых, не придется бегать по всему дому, чтобы полить их все. Во-вторых, не нужно будет постоянно искать место с подходящей освещенностью для каждого.

Когда растений настолько много, что разместить их все рядом невозможно, попробуйте их группировать по схожим запросам ухода.

Правильно пересаживать. На практике это простое и понятное дело, если понимать, что и для чего нужно или не нужно делать. Если «зеленому другу» стало тесно в горшке, то его лучше пересаживать методом перевалки — растение с землей вытряхивают из одной емкости, переносят в другую и досыпают грунт.

«Перевалку лучше делать перед поливом, чтобы ком земли не был слишком мокрым. Тяжелая мокрая земля при пересадке может повредить корни. Сухая земля легко осыпается, не нанося травм растению».

Дно горшка необходимо присыпать галькой или керамзитом. Далее — уложить почвосмесь вровень с бортиком емкости и заполнить пустоты.

«Я стараюсь не трамбовать землю в горшке при пересадке. Это не избавит от воздушных карманов, но может повредить корни. Гораздо эффективнее сразу после пересадки тщательно полить растение. Так старая часть земли смешается с новой, а ее уровень естественным образом просядет в пустоты. Растение мягко опустится чуть глубже в горшке, а вновь образовавшиеся полости станут видны. И можно будет их засыпать землей».

Если растение повреждено или планируется его деление, то при пересадке лучше не использовать метод перевалки. Его нужно вынуть из горшка, аккуратно стряхнуть с корней по возможности всю землю. Перед этой манипуляцией растение лучше не поливать примерно неделю.

Если на корнях остались крупные плотные комочки, то их можно размочить водой. Не страшно, если будут повреждены мелкие корешки, порой это даже побуждает растение к гипервосстановлению.

Далее — удалить все омертвевшие и поврежденные гнилью подземные части. Если корень/клубень поврежден частично, то появится открытое место среза. Его присыпают специальными противогрибковыми средствами. Также подойдет древесная зола, активированный уголь и даже мелкий песок. После можно приступать к посадке растения в новый горшок: дренаж на дно, установить растение, равномерно засыпать землю.

Комнатные растения для начинающих

Вот некоторые декоративные виды, с выращиванием которых не должно возникнуть больших проблем даже у неопытного ботаника.

Хлорофитум. Благодаря своей живучести выглядит вполне презентабельно даже при эпизодическом уходе. Хлорофитум стойко переносит жару и прохладу, нестабильный полив и продолжительный недостаток освещения. А в нормальных условиях легко размножается, быстро укореняется, то и дело выпускает стрелки с «детками».

«Мой хлорофитум провел краснодарское лето на открытом балконе и даже после этого выглядит вполне жизнеспособно. Мне нравится, как его густая розетка листьев создает яркое пятно в пространстве».

Хлорофитум © Фото Art Creations Design, freepik. com

Хлорофитум © Фото Jakasuryanta, freepik.com

Сансевиерия. В народе его еще называют тещин язык или щучий хвост. Существуют различные виды этого растения, но у всех достаточно плотные, даже твердые листья. Из-за этого легко переносит засухи и переливы. По словам Людмилы, если даже сансевиерии нехорошо в конкретных условиях, то она все равно будет бороться за существование до последнего. При стрессе растение может замирать на несколько месяцев или даже лет, переставать развивать надземную часть, но при этом сохранять уже имеющиеся листья. Такое, например, возможно при пересадке в горшок бо́льшего размера. Не все знают, но сансевиерия размножается не только делением растения, но и через разрезанный лист.

Сансевиерия © Фото Artcreationsdesign, freepik.com

Сансевиерия © Фото May Chanikran, freepik.com

Замиокулькас. Иногда его еще называют долларовым деревом. Неприхотливое клубневое растение, которое в последние годы стало очень популярным. Способно выжить практически в пустынных условиях, поскольку клубни накапливают влагу и могут питать ей свою зеленую часть даже месяц. Замиокулькас легко адаптируется к условиям, в которых находится, хорошо переносит как тепло, так и прохладу. Однако осторожнее стоит быть с прямыми солнечными лучами и обильным поливом. Если поставить замиокулькас в самый темный угол квартиры или офиса, то он приостановит рост, но сохранит внешний вид.

«Если этого не происходит, значит, процесс роста идет в подземной части растения — образовалось несколько новых клубней. Замиокулькас относится к тем растениям, которые сначала стремятся заполнить собой всё пространство под землей и только потом наращивают зеленую массу. Поэтому замиокулькасу вполне подойдет скудная почва с высоким содержанием песка и мелких камешков».

Замиокулькас © Фото Zaikina, freepik. com

Замиокулькас © Фото Juliacherk, freepik.com

Традесканция. Видов этого растения великое множество. И по популярности в общественных пространствах оно не уступает хлорофитуму — традесканцию можно встретить практически в любой школе или поликлинике. Растение любит хорошо освещенные помещения, от этого зависит его декоративность, поскольку многие виды имеют красновато-фиолетовый цвет, который наиболее активно вырабатывается именно на свету. Чтобы растение радовало своей пестрой красотой, достаточно просто поливать его время от времени.

Традесканция © Фото I K Vyatkovskaya, freepik.com

Традесканция © Фото Naeem Shahrizadegan, unsplash.com

Аглаонема. Выглядит ярко и броско благодаря своим двухцветным пятнистым листьям. Легко переживет непродолжительный недостаток воды, подпитываясь влагой своих стеблей. Пропустить момент полива сложно — аглаонема опустит листья. В ограниченном пространстве горшка начинает активно наращивать зеленую массу и пускать новые побеги.

«Аглаонема особенно мне нравится в условиях офиса. При этом растение не обижается, если несколько человек подряд, не сговариваясь, заботливо поливали его ежедневно всю рабочую неделю. Оно быстро испаряет лишнюю влагу своей многочисленной густой листвой».

Аглаонема © Фото Jcsmilly, freepik.com

Аглаонема © Фото Pereslavtseva, freepik.com

Кроме того, Людмила советует обратить внимание на следующие комнатные растения: алоэ, толстянку (она же красула или «денежное дерево»), фикус, драцену, кактус, спатифиллум, монстеру, диффенбахию.

А в следующей части вас ждет рассказ о том, как прокормить себя, выращивая плодовые культуры в собственной квартире.

Ботаника Город Растениеводство

Почему желтеют листья у огурцов и что с этим делать | 48.

Чтобы листья у огурцов были красивого зеленого цвета, за ними надо внимательно следить

Фото: Александра Савельева / 76.RU

Мало просто отрезать пожелтевшие листья огурцов. В некоторых случаях работает, конечно, и такой метод, но, возможно, ваши огурцы это уже не спасет. Из-за чего они начинают желтеть и сохнуть, к чему это может привести и как этого избежать, нам рассказали инженер-дендролог и садовод со стажем.

Если вы соблюдаете все правила выращивания, но нижние листья на огуречных плетях пожелтели или побледнели, значит, вашей рассаде не хватает света. Это естественный процесс, и на здоровье, и плодоносность он особенно не влияет. Единственное, увядшие листья нужно вовремя удалить, чтобы они не загнили и не спровоцировали заболевание.

Желто-оранжевые пятна на листьях могут появиться из-за палящего солнца. Особенно, если при этом на ботву попадают капли воды. Чтобы этого избежать, нужно поливать и опрыскивать огурцы утром или вечером. В случае тепличного выращивания огурцов, парник необходимо регулярно проветривать. Тогда конденсат не будет оседать на наземных частях растения.

Если в обычные дни огурцы можно поливать два-три раза в неделю, то в жаркие и засушливые — каждый день. Утром или вечером, но никак не в разгар дня, когда температура воздуха достигает пиковых показателей.

— Все огородные культуры нужно поливать под корень. Помидоры, баклажаны, тыквы, кабачки — все это нельзя поливать сверху, потому что быстро горят листья. Сверху хорошо обливать только хвойные, — говорит инженер-дендролог Татьяна Русанова. — Капли на листьях могут спровоцировать развитие гнили. Избыток влаги приводит к загниванию корневой системы и стебля, вследствие этого растение не получает достаточного количества питательных веществ и воды, и листва желтеет. Пересыхание грунта также пагубно отражается на состоянии и цвете листьев. Обезвоживание проявляется в изменении окраски, постепенном увядании и усыхании зеленой массы. Если такое произошло, полив осуществляют часто и небольшими порциями.

Еще одной причиной пожелтения листьев может быть низкая температура воды. Дело в том, что корневая система плохо всасывает слишком холодную воду, и та просто застаивается. Минимальная температура воды, которой вы поливаете огурцы, не должна быть ниже +19 °С.

— Из скважины напрямую поливать нельзя — там температура воды может быть 7–9 градусов, это не пойдет на пользу растениям. Можно набрать ее в бочки и дать отстояться, прогреться на солнышке. Как правило, те, у кого есть скважины, об этом знают, — говорит Татьяна Русанова. — Еще одна проблема со скважиной — вода бывает подсолена. Это видно после полива, вокруг растений появляется легкий белесый налет. Проблема в том, что растения впитывают воду тоненькими волосками, а соль оседает на этих волосках, и они впитывают хуже. В результате растения плохо растут, желтеют.

Лист огурца желтеет и сохнет из-за таких грибковых заболеваний как фузариоз, антракноз, пероноспороз.

— При фузариозе поражается сосудистая система растения. Если сделать срез стебля или листа, отчетливо видно потемневшие сосудики, — говорит инженер-дендролог Татьяна Русанова. — Также загнивают прикорневая шейка и корни, стебель становится бурым, истончается, листва бледнеет и вянет. Развитию антракноза способствует повышенная влажность воздуха. Помимо побуревших стеблей, симптомами антракноза являются желтые или коричневатые пятна, расположенные по краям листовой пластины и между жилками. Этому заболеванию особенно подвержены культуры, выращиваемые в парнике. При пероноспорозе, ложной мучнистой росе, можно наблюдать пожелтение не только листьев, но и молодых побегов и зеленцов. Листья заворачиваются, на них проступают светлые пятна, которые со временем приобретают бурую окраску. Пероноспороз обычно проявляется в конце весны при затяжных дождях и относительно холодной погоде.

При выращивании в парнике растение рискует заразиться грибками

org/Person»>Фото: Артём Устюжанин / E1.RU

Кроме грибковых заболеваний, листья могут пожелтеть из-за угловой пятнистости листьев — этой бактериальной инфекции подвержены огурцы и в открытом грунте, и в теплице. Узнать это заболевание легко по пятнами медового оттенка на семядольных листьях, темно-коричневым участками с внешней стороны листовой пластины, мутным выделениям на оборотной стороне и мокнущим язвам на завязях, стеблях и молодых побегах.

Самые большие «любители» огурцов — бахчевая тля, паутинный клещ, белокрылка и трипс. И у каждого из них свое время активности и своя, так сказать, область работы. Бахчевая тля на огурцах появляется чаще всего в июле и августе. Полчища маленьких насекомых поселяются на тыльной стороне листьев, на молодых побегах, соцветиях и завязях. Эти вредители питаются растительным соком, а пораженные участки сначала желтеют, затем скручиваются и засыхают. Если заметили на огурцах этих паразитов, эксперты советуют обработать посадки настойкой острого перца, табачной пыли, хозяйственного мыла и золы.

— Ингредиенты настаиваются в десяти литрах воды в таких пропорциях: 10 граммов молотого красного перца, 200 граммов табачной пыли, две столовые ложки мыла и столько же древесной золы. Опрыскивать листву нужно дважды с интервалом в неделю, — рассказывает садовод Лидия Шляпникова.

Паутинный клещ поражает и открытые посадки, и растения в парнике. Эти буро-рыжие мелкие (не больше 0,5 миллиметра) вредители селятся обычно на оборотной стороне листовой пластины. Чтобы бороться с ними, важно поддерживать определенные условия, при которых развитие и размножение насекомых замедлится, а то и вовсе прекратится. Например, температура в парнике не должна превышать 32 °С, а относительная влажность должна быть на уровне 80–85%.

— Скрученные пожелтевшие листья вкупе с засохшими бутонами и погибшими завязями могут свидетельствовать о присутствии такого вредителя огурцов, как белокрылка, — говорит Лидия Шляпникова. — В теплой и влажной среде теплицы эта небольшая бабочка плодится с невероятной скоростью, поэтому при первых же симптомах необходимо незамедлительно начать борьбу с этим насекомым, чтобы спасти урожай. Явные признаки белокрылки — мутноватые капли на поверхности листьев, сажистый грибок, многочисленные кладки яиц на обороте листа.

Еще один вредитель — трипс — размещается на нижней части молодых листьев и питается соком растения, делая микроскопические проколы в листовой пластине. В месте прокола появляются небольшие желтоватые или серебристые кружки, которые со временем сливаются. Из-за этого насекомого значительно замедляется развитие огурца, что негативно сказывается на будущем урожае. Если вы заметили трипса достаточно рано, в борьбе с ним можно обойтись народными средствами. Например, настойками чистотела, чеснока или табака (из расчета 100 граммов на один литр воды). А если вредители уже давно поселились на огурце, без инсектицидов не обойтись.

Изменение цвета и структуры листьев может говорить о нехватке тех или иных питательных веществ. При дефиците азота в почве у листьев огурца пропадает сочный зеленый оттенок, они скручиваются.

— Чтобы этого избежать, нужно строго следовать календарю подкормок. На каждой стадии развития растению нужны определенные элементы, — говорит Лидия Шляпникова. — Первый раз огурцы подкармливают, когда у рассады сформируются два-три настоящих листочка. Для этого подойдут готовые средства для рассады, которые нужно разводить строго по инструкции. Некоторые садоводы вносят навоз. Главное не переборщить с дозировкой, поскольку это приведет к ожогу корневой системы. Нельзя удобрять огурцы конским навозом, поскольку он содержит большое количество аммиака. При разложении образует нитраты, которые будут накапливаться в плодах. Из органики огурцы лучше всего воспринимают настой коровяка, он содержит азот, медь, серу, железо и калий.

Второй раз огурцы получают подкормку во время пересадки рассады на постоянное место. Для этого готовят раствор на основе хлористого калия, аммиачной селитры, калийной соли и суперфосфата. На любой стадии развития огурцам не помешает раствор древесной золы. Его готовят из расхода 250 граммов на 10 литров воды. Если огуречные листья начинают желтеть по краю, особенно в нижней части плети, это свидетельствует о недостатке калия. Чтобы устранить проблему, огурцы нужно подкормить удобрением с большим содержанием этого элемента.

Чаще всего огурцы сажают в теплицу, чтобы избежать переохлаждения растения

Фото: Александра Савельева / 76.RU

Наиболее чувствительна к изменению температуры корневая система растения. Из-за слишком низких температур корни работают не в полную силу, и огурец не получает достаточного количества питательных веществ. Отсюда и пожелтение листвы. Чтобы этого избежать, огурцы рекомендуют сажать в теплицу либо выбирать сорта и гибриды, рекомендованные к выращиванию в определенном регионе и отличающиеся хорошей холодостойкостью.

Механическое повреждение корней — ещё один повод для пожелтения листьев. Рассаду нужно высаживать на постоянное место, стараясь не затронуть нежные корни. Хорошо себя зарекомендовали торфяные горшочки, которые помещаются в лунку вместе с земляным комом, что позволяет не затрагивать корневую систему. Повредить корни, расположенные близко к поверхности, можно при рыхлении и прополке сорняков. Панацеей от этого будет мульчирование грядок.

По мере роста и развития огурца в нижних (самых старых) листьях обменные процессы протекают медленнее. Растение тратит силы на новые молодые побеги, на цветение и плодоношение, а нижние листья не получают достаточного количества питательных веществ и отмирают. Если в середине —конце лета листва у корней пожелтела, значит, она отжила свое. Отмершие листья лучше сразу сжечь, чтобы они не стали причиной вспышки грибковых заболеваний.

Как древние растения «научились» использовать воду, когда они переселились на сушу – новое исследование

«Растения, будь они огромными или микроскопическими, являются основой всего живого, включая нас самих». Это было введение Дэвида Аттенборо в «Зеленую планету», последний сериал Би-би-си по естественной истории.

За последние 500 миллионов лет растения вплелись во все аспекты нашей жизни. Сегодня растения поддерживают всю остальную жизнь на Земле. Они обеспечивают кислородом, которым люди дышат, а также очищают воздух и охлаждают температуру Земли. Но без воды растения не выжили бы. Первоначально встречавшиеся в водной среде, по оценкам, насчитывается около 500 000 видов наземных растений, которые произошли от одного предка, плававшего в воде.

В нашей недавней статье, опубликованной в New Phytologist, мы исследуем на генетическом уровне, как растения научились использовать воду и манипулировать ею — от первых крошечных мохоподобных растений, которые жили на суше в кембрийском периоде (около 500 млн. лет назад) до гигантских деревьев, образующих сегодня сложные лесные экосистемы.

Как эволюционировали растения

Путем сравнения более 500 геномов (ДНК организма) наши результаты показывают, что различные части анатомии растений, участвующие в транспорте воды – поры (устьица), сосудистая ткань, корни – были связаны с различными методами эволюции генов. Это важно, потому что это говорит нам, как и почему растения развивались в разные моменты своей истории.

Отношение растений к воде резко изменилось за последние 500 миллионов лет. У предков наземных растений была очень ограниченная способность регулировать воду, но потомки наземных растений приспособились жить в более засушливой среде. Когда растения впервые колонизировали сушу, им нужен был новый способ доступа к питательным веществам и воде, не погружаясь в них. Следующей задачей было увеличение размеров и роста. В конце концов, растения эволюционировали, чтобы жить в засушливых условиях, таких как пустыни. Эволюция этих генов имела решающее значение для выживания растений, но как они помогли растениям сначала адаптироваться, а затем процветать на суше?

Читать далее:
Папоротники: комнатные растения, которые показывают, как тропические леса реагируют на изменение климата

Устьица, мельчайшие поры на поверхности листьев и стеблей, открытые для поглощения углекислого газа и закрытые для минимизации потери воды. Наше исследование показало, что гены, участвующие в развитии устьиц, были у первых наземных растений. Это указывает на то, что у первых наземных растений были генетические инструменты для создания устьиц, ключевого приспособления для жизни на суше.

Скорость реакции устьиц различается у разных видов. Например, устьица маргаритки закрываются быстрее, чем у папоротника. Наше исследование предполагает, что устьица первых наземных растений действительно закрывались, но эта способность со временем ускорилась благодаря дупликации генов по мере размножения видов. Дупликация гена приводит к появлению двух копий гена, что позволяет одной из них выполнять свою первоначальную функцию, а другой — развивать новую функцию. Благодаря этим новым генам устьица растений, вырастающих из семян (а не размножающихся спорами), могли закрываться и открываться быстрее, что позволяло им лучше адаптироваться к условиям окружающей среды.

Шаттерсток

Старые гены и новые трюки

Сосудистая ткань — это водопроводная система растения, позволяющая ему транспортировать воду внутри и расти в размерах и росте. Если вы когда-нибудь видели кольца срубленного дерева, то это остатки разрастания сосудистой ткани.

Мы обнаружили, что вместо того, чтобы эволюционировать за счет новых генов, сосудистая ткань возникла в результате генетической переделки. Здесь старые гены были перепрофилированы, чтобы получить новые функции. Это показывает, что эволюция не всегда происходит с новыми генами, но старые гены могут научиться новым трюкам.

До переселения на сушу в пресноводных и морских местообитаниях находили растения, такие как группа водорослей Spirogyra . Они плавали и поглощали воду вокруг себя. Эволюция корней позволила растениям получить доступ к воде из более глубоких слоев почвы, а также обеспечить опору. Мы обнаружили, что у предков растений, живущих на суше, и растений с семенами появилось несколько ключевых новых генов, соответствующих развитию корневых волосков и корней. Это показывает важность сложной корневой системы, позволяющей древним растениям получить доступ к ранее недоступной воде.

В 2021 году из-за жаркой погоды и климатических изменений эта болгарская плотина почти опустела.
Минко Пеев/Shutterstock

Развитие этих признаков на каждом крупном этапе истории растений подчеркивает важность воды как движущей силы эволюции растений. Наш анализ проливает новый свет на генетическую основу озеленения планеты, выдвигая на первый план различные методы генной эволюции в диверсификации царства растений.

Посадка на будущее

Эта работа не только помогает нам разобраться в прошлом, но и важна для будущего. Понимая, как развивались растения, мы можем начать понимать факторы, ограничивающие их рост. Если исследователи смогут определить функцию этих ключевых генов, они смогут начать улучшать использование воды и устойчивость к засухе у сельскохозяйственных культур. Это имеет особое значение для продовольственной безопасности.

Растения также могут быть ключом к решению некоторых из самых насущных вопросов, стоящих перед человечеством, таких как снижение нашей зависимости от химических удобрений, повышение устойчивости наших продуктов питания и сокращение выбросов парниковых газов.

Определив механизмы, контролирующие рост растений, исследователи могут приступить к созданию более устойчивых и эффективных видов сельскохозяйственных культур. Этим культурам потребуется меньше места, воды и питательных веществ, и они будут более устойчивыми и надежными. Поскольку природа находится в упадке, жизненно важно найти способы жить более гармонично на нашей зеленой планете.

Как растения справляются с засушливыми днями? · Frontiers for Young Minds

Abstract

Растения регулярно сталкиваются с засушливыми условиями. Недостаток воды представляет серьезную угрозу способности растения расти и развиваться или даже просто выживать! Если растения умрут, у нас не будет достаточно еды! Как растениям удается выживать при нехватке воды? Они должны каким-то образом чувствовать, реагировать и адаптироваться к изменениям доступности воды. Они делают это с помощью ряда методов, которые позволяют растению бороться с нехваткой воды. Структурная «броня» растения помогает ему уменьшить количество воды, которую оно теряет в окружающую среду, и увеличить запасы воды. Растения реагируют на нехватку воды очень сложным образом. Эти реакции могут включать изменения в росте растений и в их способности защищаться от токсичных химических веществ, которые накапливаются в растении в засушливые периоды. Все реакции растения напрямую контролируются генами растения. Если мы сможем понять гены, участвующие в защите растений от засухи, в будущем мы сможем производить генетически модифицированные культуры, способные переносить глобальное потепление и изменения климата.

Вы слышали, как люди говорят о глобальном потеплении и изменении климата? Вы знаете, что означают эти термины? Эти термины в основном подразумевают, что земля с каждым годом становится все жарче. Эти более высокие температуры приводят к неожиданным и необычным погодным условиям. Одним из таких экстремальных погодных явлений являются частые и сильные засухи. Засухи — это очень длительные сухие периоды без дождя. Что означают сильные засухи для растений? Что ж, растения сидячие , что означает, что они остаются на одном месте и не могут передвигаться, как мы. Они не могут вырвать свои корни и перебраться в тенистое или влажное место. Поэтому растениям как-то нужно справляться с этими постоянно усиливающимися засушливыми условиями, иначе они просто погибнут. Помните, растения – это наша пища. Мы едим растения в сыром или приготовленном виде (те овощи, которые ваша мама настаивает на том, чтобы вы ели!) или в переработанном виде, например, ваши любимые хлопья для завтрака [которые сделаны из пшеницы или кукурузы (кукурузы)]. Итак, если растения погибнут из-за засухи, у нас не будет достаточно еды!

Если вокруг нет воды, что могут сделать растения, чтобы выжить? Удивительно, но у всех растений в ДНК закодировано несколько генов, отвечающих за стратегии защиты от засухи. Гены — это небольшие участки ДНК, как главы в книге. То, как они используют эти гены, определяет их способность пережить засуху.

Некоторые растения засухоустойчивы. Когда мы говорим о засухоустойчивых растениях, мы имеем в виду растения, способные выдерживать засушливые условия без гибели. Засухоустойчивое растение может пережить засуху, используя три стратегии защиты: бегство, избегание или терпимость к потере воды [1]. Засухоустойчивые растения довольно редко встречаются в природе и могут выдерживать длительные периоды без воды. Некоторые из самых впечатляющих засухоустойчивых растений называются воскрешающими растениями. Воскресающие растения способны выживать длительное время (до 3 лет!) без воды. Однако дайте им немного воды, и они вернутся к жизни через день или два. Другие засухоустойчивые растения могут быть не такими впечатляющими, но они тоже могут пережить короткие периоды засухи, используя специальные методы и стратегии защиты.

Некоторые растения имеют особую структуру, помогающую им выжить в условиях засухи

Некоторые растения способны пережить засуху благодаря своему уникальному строению. Эти структурные особенности включают внешнюю броню растений, которая защищает их от потери воды, а также инструменты, помогающие растениям поглощать и хранить воду. Засухоустойчивые растения могут быть специально адаптированы для жизни и выживания в очень засушливой среде. Эти растения часто сильно отличаются от растений, живущих в районах, где вода легкодоступна. Засухоустойчивые растения обычно обладают особыми свойствами «избегания» (одна из защитных адаптаций!), чтобы гарантировать, что меньше воды будет потеряно в окружающую среду или что больше воды будет поглощено и сохранено в растении. Растения под названием пустыня суккуленты являются хорошим примером растений, у которых есть стратегии предотвращения засухи [2]. Суккуленты пустыни имеют толстые мясистые листья, которые часто совсем не похожи на листья, и имеют толстый восковой слой для предотвращения потери воды. Суккуленты пустыни также имеют обширную корневую систему, которая ищет воду под сухой почвой пустыни (рис. 1). У некоторых суккулентов есть специальные корни, которые образуют большие структуры луковиц, которые на самом деле являются подземными резервуарами для воды для растения. Эти растения могут пережить годы засухи, используя воду, хранящуюся в их луковицах.

Рисунок 1. Крайние структурные приспособления растений для борьбы с потерей воды и хранения большего количества воды.

Большая часть воды, которую теряет растение, теряется в результате естественного процесса, называемого транспирацией . У растений есть небольшие поры (отверстия или отверстия) на нижней стороне листьев, называемые устьицами . Растения поглощают воду через свои корни и выделяют воду в виде пара в воздух через эти устьица. Чтобы выжить в условиях засухи, растениям необходимо уменьшить транспирацию, чтобы ограничить потерю воды. Некоторые растения, которые живут в засушливых условиях, эволюционировали, чтобы иметь более мелкие листья и, следовательно, меньше устьиц. Крайними примерами являются растения с листьями, напоминающими колючие шипы. Некоторые растения также могут полностью сбрасывать листья во время засухи, чтобы предотвратить потерю воды. Основное правило заключается в том, что меньшее количество листьев означает меньшую потерю воды в результате транспирации. Эти экстремальные приспособления листьев также могут защитить растения от голодных и жаждущих птиц и животных (рис. 1). Вы, конечно, не хотели бы иметь колючую еду!

Некоторые приспособления весьма умны и предполагают, что растения «убегают» от засухи в виде семян (помните, побег — это еще одна стратегия защиты). Семена выживают во время засушливых периодов и очень быстро прорастают (прорастают), растут и дают больше семян, когда идут дожди. Затем эти семена разбрасываются и также могут выживать в экстремальных суровых условиях в течение длительного периода времени. Внимательно присмотревшись к пустынным почвам, вы обнаружите множество лежащих вокруг семян, которые только и ждут дождя, прежде чем снова прорастут.

Некоторые растения также имеют внутреннюю защиту от засухи

В дополнение к специальным конструкциям растения также имеют внутреннюю защиту от нехватки воды. Когда растение попадает в засушливые условия, внутри растения быстро происходят некоторые реакции, которые помогают растению справиться со стрессом от засухи. Эти реакции, происходящие в растении, часто бывают довольно сложными и изощренными. Мы приведем вам несколько примеров.

Растениям все еще необходимо осуществлять фотосинтез во время засухи

Растения зеленые, потому что они содержат зеленое химическое вещество, называемое хлорофиллом. Хлорофилл упакован в специальные структуры, называемые хлоропластами, которые являются энергетическими фабриками растений. Вместе с водой и углекислым газом (CO ₂), хлорофилл использует солнечный свет для создания сахаров. Эти сахара позволяют растению расти и процветать. Это процесс фотосинтеза , связанный с наличием воды.

Когда в почве растения мало воды, процесс фотосинтеза будет происходить немного по-другому и приведет к накоплению вредных химических веществ, называемых свободными радикалами . Это означает, что растения должны тщательно контролировать, как они используют энергию солнца. Во время фотосинтеза CO ₂ должен проникать в растение через устьица (маленькие поры, упомянутые ранее). Но помните, открытые устьица означают, что вода будет теряться через транспирацию! Таким образом, перед растением стоит трудная задача: убедиться, что у него достаточно воды, а также CO ₂ для осуществления фотосинтеза. Для этого растения используют «управление» под названием абсцизовая кислота ( ABA ).

Когда растение испытывает недостаток воды, АБК быстро вырабатывается и транспортируется к устьицам. В устьицах АВА контролирует, как устьица открываются и закрываются, манипулируя чем-то, называемым 9.0017 тургорное давление (рис. 2) [3]. Тургорное давление — это давление, оказываемое на стенку растительной клетки жидкостями внутри клетки. Чем больше воды в ячейке (тем полнее ячейка) и тем больше давление. Управление тургорным давлением обеспечивает баланс между потреблением CO ₂ и потерей воды, чтобы мог происходить фотосинтез. Но если вода остается ограниченной в условиях засухи, в конечном итоге растение не сможет справиться со стрессом от засухи, и весь процесс фотосинтеза может перестать работать должным образом. Однако засухоустойчивые растения придумали хитрый способ избежать потери воды во время фотосинтеза. Они открывают свои устьица только в прохладную ночь, чтобы поглотить CO 9.0085 2 . Затем они сохраняют этот CO ₂ и используют его в дневное время для фотосинтеза. Таким образом, они теряют меньше воды в течение дня, потому что могут держать устьица закрытыми, но могут продолжать расти, хотя и немного медленнее, чем обычно.

Рисунок 2 – Внутренняя защита растений при водном стрессе.
(А) . Когда в почве много воды, растения будут поглощать воду через свои корни. Эта вода будет использоваться растением или выделяться через транспирацию через открытые устьица листьев. Фотосинтез также будет нормально происходить с CO ₂ и кислород поглощается и выделяется через открытые устьица. (Б) . Но когда в почве имеется ограниченное количество воды, растения пытаются предотвратить потерю воды. Потеря воды в результате транспирации может быть уменьшена путем закрытия устьиц листьев с помощью вещества, называемого АБК. Когда устьица закрыты, фотосинтез уменьшается, потому что CO ₂ не может проникнуть через закрытые устьица. Меньший фотосинтез означает, что растение производит меньше энергии, и растение перестает расти.

Растения должны защищать себя от опасных свободных радикалов

В условиях засухи, когда растение не может должным образом сбалансировать фотосинтез и потерю воды, ему приходится иметь дело с неприятными маленькими молекулами, называемыми свободными радикалами. Свободные радикалы возникают естественным образом во время фотосинтеза, но когда воды мало, образуется больше свободных радикалов. Свободные радикалы могут быть очень опасны для клетки, потому что они могут повредить ДНК, клеточные мембраны, белки и сахара (все эти вещества необходимы для выживания клетки)!

Растения привыкли бороться с небольшим количеством свободных радикалов. Однако засухоустойчивые растения действительно хорошо справляются со свободными радикалами, поскольку накапливают защитные вещества. Эти защитные вещества называются поглотителями свободных радикалов. Присутствие поглотителей свободных радикалов часто вызывает изменение цвета растения. Растения часто становятся красными или пурпурными, когда эти падальщики накапливаются (вы видите пурпурные листья сухого растения на рис. 3Б?). Поглотители свободных радикалов широко распространены в природе и очень хорошо нейтрализуют свободные радикалы, защищая растения от их вредного воздействия.

Рисунок 3. Воскрешение растений, Craterostigma pumilum .
(А) . Вот так выглядит растение, когда оно растет в условиях, когда имеется достаточное количество воды. (Б) . Две средние фотографии показывают растение, когда нет воды, после 3 недель без воды. Вам он не кажется мертвым? (С) . Если то же сухое, мертвое на вид растение полить, в течение 2 недель растение оправится от засухи и начнет давать семена.

Растениям необходимо контролировать количество воды в своих клетках

Осмос — важное понятие в биологии. По сути, осмос — это движение воды через мембрану (например, через клеточную мембрану) в область, где определенные молекулы (такие как соли, сахара и свободные радикалы) встречаются в более высоких концентрациях. Таким образом, вода будет разбавлять концентрацию этих молекул так, чтобы концентрация была одинаковой по обе стороны мембраны. Теперь подумайте о том, что происходит с растением, страдающим от потери воды. Воды недостаточно для осмоса, поэтому молекулы становятся сверхконцентрированными внутри растительных клеток. Как правило, это нехорошо, особенно если эти молекулы являются свободными радикалами.

Опять же, у засухоустойчивых растений есть несколько очень крутых способов борьбы с этой проблемой. При первых признаках засухи в клетках этих растений будет накапливаться сгусток молекул, участвующих в так называемой осмотической перестройке (ОА) [3]. ОА — изменение концентрации растворенного вещества в клетке. Это похоже на растворение сахара в воде, где сахар является растворенным веществом. Эти молекулы (растворенные вещества) могут быть сахарами, аминокислотами или небольшими белками. Цель этих молекул — ограничить движение воды из клетки. Что делает эти молекулы OA уникальными в засухоустойчивости, так это то, что они выполняют множество функций. Молекулы OA могут физически связываться с ДНК и белками, чтобы защитить их от свободных радикалов. Они также могут связывать саму воду, не давая ей выйти из растительных клеток. Эти молекулы OA также связываются с мембранами, стабилизируя структуру растения при ограничении воды.

Воскрешение растений — прекрасный пример того, как засухоустойчивые растения объединяют концепции, которые мы обсуждали до сих пор. Воскресающие растения способны пережить полную потерю воды. Они накапливают огромное количество ОА, выделяют поглотители свободных радикалов и производят специальные защитные белки, чтобы пережить длительные и сильные засухи. Все это они делают, одновременно сворачивая листья и ожидая дождя (рис. 3). Этот процесс можно сравнить с уходом медведей в спячку.

Гены растения контролируют его реакцию на засуху

Имейте в виду, что мы обсудили эти процессы, используемые для защиты растений от засухи, в очень упрощенной форме. Смотреть внимательно на эти процессы на самом деле очень сложно. На самом базовом уровне эти процессы регулируются использованием растением своего генетического кода — своих генов. Вещества, необходимые для выживания в засуху, будут производиться при доступе к этому коду в нужное время. Этот доступ к генетическому коду, помогающий растению пережить засуху, называется генетической реакцией растения.

Генетическая реакция растения, испытывающего стресс от засухи, очень сложна — многие гены включаются или выключаются. Используя передовые компьютерные технологии, ученые теперь могут идентифицировать большинство генов, которые играют роль в защите растений от засухи. Эта технология обнаружила, что буквально сотни генов включаются и выключаются в зависимости от того, где и когда они нужны! Мы не можем перечислить все эти гены, потому что вам будет совсем скучно в конце первой страницы! что мы будет говорить, что эти гены делятся в основном на три группы: (1) гены, которые контролируют других генов, важных для включения и выключения генов; (2) гены, которые производят вещества, помогающие растениям защищаться от засухи; и (3) гены, участвующие в поглощении и транспорте воды.

Как вы думаете, почему важно знать, какие гены помогают растениям избегать засухи или переносить ее? Большинство наших культур на самом деле не в состоянии пережить засуху. Как мы собираемся защитить наши посевы или сделать их более устойчивыми к этим засухам? Нам нужно использовать знания о генах, которые включаются или выключаются в условиях засухи, чтобы производить растения, более устойчивые к засухе.

За прошедшие годы ученые-растениеводы добились определенных успехов в выращивании засухоустойчивых культур. Эти засухоустойчивые культуры были получены в основном путем отбора и селекции отдельных растений, которые хорошо выживали в условиях засухи. За последние несколько десятилетий ученые, работающие над генетически модифицированными (ГМ) растениями, также начали уделять внимание производству засухоустойчивых культур [4].

Для получения ГМ-растения в ДНК растения встраивается новый ген (из любого источника!) Вставляя этот новый ген/гены, ученый надеется привнести в ГМ-растение новый полезный признак. Представьте, что вы можете выбирать из сотен полезных генов воскрешающего растения и внедрять некоторые из них в пшеницу! К сожалению, удалось получить лишь несколько засухоустойчивых ГМ-растений (таких как кукуруза/кукуруза и сахарный тростник). Необходимо проделать гораздо больше работы, в том числе убедить широкую общественность в том, что ГМ-растения не опасны!

Заключение

Растения очень уязвимы, когда дело доходит до нехватки воды. Засуха повлияет на рост, развитие, продуктивность растения и, в конечном счете, на его выживание. Однако у растений есть встроенная защита от засухи. Они могут иметь некоторые структурные приспособления, чтобы избежать обезвоживания или переносить его. У них также есть некоторые внутренние защитные механизмы, которые активируются, чтобы попытаться ограничить потерю воды, когда они понимают, что воды становится мало. Все эти защитные системы регулируются генами растения. Знание этих генов и того, как они участвуют в защите растений от засухи, дает человечеству надежду на получение засухоустойчивых ГМ-культур.

Глоссарий

Сидячий : ↑ Организм, который не может двигаться и остается на одном месте, как растение.

Суккуленты : ↑ Растения с утолщенными и мясистыми листьями и стеблями, в которых может храниться вода.

Испарение : ↑ Процесс, при котором корни растений поглощают воду, а затем выделяют водяной пар через поры (устьица) в листьях.

Устьица : ↑ Небольшие отверстия на нижней поверхности листа, через которые вода и газ могут проникать в растение и выходить из него.

Фотосинтез : ↑ Процесс, при котором растения используют воду, свет и CO ₂ для производства пищи (в виде сахаров) и выделения кислорода в воздух.

Свободные радикалы : ↑ Молекулы, которые вступают в реакцию и повреждают все, с чем вступают в контакт.

ABA : ↑ Растительный гормон, называемый абсцизовой кислотой, помогает поддерживать водный баланс растений.

Тургорное давление : ↑ Напряжение, оказываемое на стенку растительной клетки жидкостями внутри клетки. Представьте, что вы наполняете шарик, который вы поместили в стеклянную банку. Чем больше вы наполняете воздушный шар, тем сильнее он давит на жесткую стеклянную банку, как жидкости на жесткую стенку растительной клетки.

Осмос : ↑ Перемещение воды через клеточную мембрану из одной клетки в другую. Почему? Для обеспечения равных концентраций растворенных веществ по обе стороны мембраны.

Осмотическая регулировка : ↑ Изменение концентрации растворенных веществ в растительной клетке.

Растворенное вещество : ↑ Вещество (например, сахар), которое вы растворяете в растворе (например, в воде).