Жароустойчивость растений

Рис 78. Устойчивость к холоду зимующих почек ясеня /•/тшТшї огпиэ и ее сезонные изменения (по Маіг В., 1968). А — конец ноября; Б — декабрь; В — начало апреля (набухание); Г — середина апреля (развертывание). Цифрами с буквой К обозначена устойчивость камбия род зимующие почки могут вынести морозы от —20 до —30°С, а для распускающихся листьев уже —3, —4°С могут быть гибельными (рис. 78). Известно, как легко побиваются поздневесенними заморозками почки, тронувшиеся в рост.

В течение всего осенне-зимнего  периода покоящиеся растения в большинстве  случаев не обнаруживают никаких  внешних признаков изменения. Однако в этот период в растениях происходят глубокие внутренние сдвиги, и их состояние  в конце зимы сильно отличается от осеннего. Это хорошо видно по изменению способности растений реагировать на оптимальные тепловые условия (рис. 79). Если на первом этапе покоя (осенью или в начале зимы) поставить в воду срезанную ветку дерева или выкопать из-под снега травянистый многолетник и поместить их в тепло, то почки не раскрываются очень долго (а у некоторых не раскрываются совсем). В это время не удается вывести растения из состояния покоя и другими воздействиями, например теплыми ваннами, хи-, мическими или механическими раздражителями. Эта фаза получила название глубокого, или органического, покоя. Уже в декабре — начале января срок от момента внесения в тепло до распускания почек сокращается, т. е. покой становится менее глубоким. Начиная с середины — конца января, растения реагируют на действие тепла очень быстро: почки распускаются через 2—3 дня, и в последующие месяцы это состояние уже не меняется. Иными словами, растения готовы к возобновлению развития, глубокий покой окончен, но начало развития в природе невозможно из-за низких зимних температур, и потому эту фазу называют вынужденным покоем.

Сопоставление сроков смены  глубокого и вынужденного покоя  с ходом природных температур показывает, что у большинства  растений умеренных широт покой, по существу, кончается не весной, а  в самый разгар зимы, тогда, когда  обычно наступают сильные холода. Однако не следует забывать об особенностях того природного режима температур, на фоне которого складывалась смена фаз  покоя. Осенний период с его неустойчивым температурным режимом, частой сменой похолоданий и потеплений опасен для растений тем, что кратковременные  потепления могут вызвать возоб-' новление роста и развития и стать толчком к началу новой вегетации. Нетрудно представить гибельные последствия таких провокаций в последующие зимние месяцы. Адаптивный смысл глубокого покоя как раз и заключается в защите против возможных осенних провокаций преждевременного начала развития. Когда наступают устойчивые холода, необходимость в глубоком покое отпадает, поскольку теперь от возобновления развития растения достаточно надежно предохраняют низкие зимние температуры. Не случайно у большинства растений умеренных широт переход от глубокого покоя к вынужденному обычно совпадает с тем временем, когда прекращаются оттепели и устанавливаются устойчивые низкие температуры. Фаза глубокого покоя выражена не у всех растений: некоторые травянистые многолетники способны продолжать развитие в тепле и осенью , т. е. в течение всего осенне-зимнего периода в природных условиях они находятся в состоянии вынужденного покоя. Обычно это сравнительно теплолюбивые растения, и от осеннего возобновления вегетации их предохраняют высокие температурные пороги начала развития.

Подготовка растений к  состоянию покоя происходит заблаговременно (так же, как и у животных, впадающих  в спячку или ди-апаузу). Задолго до наступления холодов начинаются пожелтение и сбрасывание листвы у деревьев и кустарников, процессы «вызревания» побегов (одревеснение, утолщение пробкового слоя). У многолетних травянистых растений и озимых культур происходит закаливание— накопление растворимых углеводов и других защитных веществ, повышающих морозостойкость. Зимующие почки водных растений опускаются на дно водоемов. Эта заблаговременность обеспечивается природным сигналом, вслед за которым неизбежно наступает понижение температуры, — изменением фотопериода, т. е. осенним сокращением дня. Экспериментально показано, что именно осенний фотопериод вызывает начало листопада, увеличение морозостойкости (рис. 80), вызревание древесных побегов и другие формы подготовки растений к покою, так же как и предзимние явления в животном мире: отлет птиц, впадение насекомых в диапаузу, животных в спячку.

Сокращение дня служит очень удачным сигналом, поскольку  оно ежегодно наступает с астрономической  точностью. Однако это не означает, что и осенние явления в  растительном мире каждый год наступают  в одни и те же календарные даты. Это связано с тем, что приуроченность осенних явлений к конкретным условиям года регулируется не только световым, но и температурным фактором, который вносит определенную «поправку» к восприятию фотопериода. Есть данные, показывающие, что одна и та же длина дня в теплую осень воспринимается как более длинная (т. е. как продолжение лета), а при похолоданиях — как более короткая.

Окончание состояния покоя  и начало нового вегетационного периода (начало сокодвижения у деревьев, раскрывание почек, отрастание побегов, бутонизация и т. д.) происходят под действием весеннего повышения температуры, т. е. гораздо позже, чем заканчивается фаза глубокого покоя у растений (в середине зимы

25. Солеустойчивые  растения и их классификация.

В основе устойчивости растений к солям лежат физиологические  механизмы, которые можно разделить на две группы (Б.П. Строганов). К первой группе относятся механизмы, запускающие реакции обмена веществ, которые нейтрализуют неблагоприятное действие солей. Примером может служить окислительное разрушение токсичных соединений серы и ее производных, а также накопление веществ, регулирующих осмотические свойства клеток и оказывающих защитное влияние, например аминокислоты пролина (Н.И. Шевякова). Важное значение в процессе приспособления к засолению имеет накопление веществ, относящихся к полиаминам (путресцин, спермидин и др.). В определенных концентрациях эти вещества оказывают защитное действие. Это связано, по-видимому, с тем, что они стабилизируют структуру нуклеиновых кислот и повышают устойчивость растений. Ко второй группе относятся механизмы, регулирующие транспорт ионов из среды в клетку. Этот тип приспособлений связан с защитными функциями мембран (Б.П. Строганов). По отношению к солям все растения делят на гликофиты, или растения пресных местообитаний, не обладающие способностью к произрастанию на засоленных почвах, и галофиты — растения засоленных местообитаний, обладающие способностью к приспособлению в процессе онтогенеза к высокой концентрации солей (П.А. Генкель). По признакам, позволяющим выносить засоление, выделяют три группы галофитов. Эвгалофиты (настоящие галофиты). Это растения с мясистыми стеблями и листьями, накапливающие в клетках большое количество солей. Концентрирование солей происходит в вакуолях. Галофиты этого типа растут на наиболее засоленных почвах (солерос, сведа). Исследования, проведенные Б.А. Келлером, показали, что галофиты этой группы настолько приспособлены к произрастанию на засоленных почвах, что при нормальном содержании солей добавление хлористого натрия оказывает благоприятное влияние на их рост. Клетки растений этой группы характеризуются высокой концентрацией солей (более отрицательным водным потенциалом), благодаря чему они могут добывать воду из засоленной почвы. Некоторые солянки накапливают до 7% солей от массы клеточного сока. Одновременно цитоплазма этих растений обладает большой гидрофильностью, высоким содержанием белка, высокоустойчива к накоплению солей. Криптогалофиты (солевыделяющие). Они отличаются тем, что соли поглощаются корнями, но не накапливаются в клеточном соке. Поглощенные соли выделяются через специальные секретирующие клетки, имеющиеся на всех надземных органах, благодаря чему листья этих растений обычно покрыты сплошным слоем солей. Путем опадения листьев часть солей удаляется. Растения данной группы характеризуются значительной интенсивностью фотосинтеза, что создает у них высокую концентрацию клеточного сока. Эта особенность позволяет им поглощать воду из засоленных почв. Вместе с тем цитоплазма их неустойчива и легко повреждается солями. К таким растениям относятся произрастающие на среднезасоленных почвах тамариск, кермек, лох и др.

Гликогалофиты (соленепроницаемые).

Они характеризуются тем, что цитоплазма клеток корня малопроницаема для солей, поэтому они не поступают  в растение. Высокая осмотическая концентрация в клетках растений этой группы создается за счет большой  интенсивности фотосинтеза и  накопления растворимых углеводов. К этой группе относятся такие  растения как полынь и лебеда. Все  приспособительные особенности  галофитов заложены в их наследственной основе. Из культурных растений солеустойчивыми  растениями являются хлопчатник, сахарная свекла, ячмень, люцерна. Солеустойчивость растений можно повысить, применив прием закаливания (П.А. Генкель). Для этого набухшие семена различных растений выдерживают в течение часа в 3%-ном растворе хлористого натрия, после чего промывают водой и высевают. Растения, выросшие из таких семян, характеризуются более низкой интенсивностью обмена, но являются более устойчивыми к засолению. Из агротехнических методов важнейшим является мелиорация засоленных почв. Перспективным считается использование фитомелиорантов. Показано, что некоторые виды растений способны поглощать NaCI из засоленных почв и тем самым эффективно улучшать их режим. Так, возделывание амаранта в течение 2—3 лет на засоленных в результате поливного земледелия почв приводит к их рекультивации, и они становятся пригодными для возделывания пшеницы.

37. Песчаные почвы  и особенности произрастания  растений на них.

Обычно песчаные почвы  говорят о близости реки, ведь пески  — это обломки тех горных пород, которые «точит» и несет с  собой вода, измельчая и обкатывая. Если у вас на участке песчаная почва, то, скорее всего, он расположен в речной долине, на одной из ее террас. Сама река нередко оказывается за несколько километров, но ее русло  в течение тысячи лет «гуляло» из стороны в сторону, оставляя после  себя отложения песка. Он может переслаиваться или быть покрыт глинистыми наносами, торфом (зарастание стариц). песок обладает способностью накапливать тепло. в жарких пустынях в раскаленном солнцем песке можно испечь яйца. Поэтому песчаная почва подходит для выращивания более теплолюбивых культур. Да и любые садовые растения лучше развиваются на прогретой почве. песчаные почвы пористые и содержат много воздуха. При доступе кислорода жизнедеятельность корней активизируется, быстрее протекают процессы минерализации внесенных органических удобрений, благодаря чему подкормки дают наибольшую отдачу. в песке корни растений быстро развиваются и густо ветвятся, увеличивая всасывающую поверхность корневой системы. Остается добавить питательные вещества — и прекрасный результат неизбежен. Не случайно песок просто необходим для вегетативного размножения: черенки в нем легко укореняются, а корни при пересадке не обламываются. Есть у песка и такое полезное свойство, как сохранение влаги. Как это ни странно, он может использоваться в качестве хорошего мульчирующего материала. В жаркую погоду под тонким верхним сухим слоем песок остается влажным, тогда как глины пересыхают на большую глубину. Дело в том, что мелкие частицы глины образуют капилляры, подтягивающие влагу к поверхности, где она постоянно испаряется. Песчинки же слишком крупны для этого. Следовательно, на песчаных почвах в жаркую погоду нет такой опасности иссушения, как на глинистых грунтах. А значит и воды для полива требуется меньше.

 Песок – отличный  материал для поднятия сырых  мест. Слой песка сохраняется  много лет, не перемешиваясь  с нижележащим грунтом (если  только его не перекапывают). Добавление  песка улучшает свойства глинистых  почв: растения на них развиваются  лучше. 

 Серьезный недостаток  песка — его неспособность  удерживать питательные вещества. Крупные песчинки мало адсорбируют  (притягивают, «приклеивают») различных  веществ, в отличие от мельчайших  частиц глины, суммарная поверхность  которых несравнимо больше. Благодаря  этому глинистые почвы дольше  «сохраняют» удобрения. Отсюда, один  из способов повышения плодородия  песчаных почв — добавление глин.

Песок хотя и плохо держит питательные вещества, но на один сезон  их хватает. Надо лишь соблюдать правило: вносить удобрения не осенью, а  весной. Тогда обильные осенние и  снеговые воды не вымоют их из почвы. И  только фекалии всегда вносят осенью.

 На песках нужно  с особой осторожностью применять  минеральные удобрения. Если глины  обладают свойством временно  связывать часть ионов и таким  образом снижать концентрацию  удобрений, то на песках этого  не происходит. Удобрение сразу  поступает к корням и может  их обжечь. Здесь уместнее давать  несколько подкормок более слабой концентрации.

 Лучшее удобрение для  песчаных почв — прошлогодний  компост. В отличие от перегноя, представляющего собой конечный  продукт разложения навоза, компост  — это прелые, но еще не до  конца перепревшие растительные  остатки. В нем уже содержится  какое-то количество перегноя, и  в дальнейшем на протяжении  нескольких месяцев он будет  обогащать почву новым перегноем.  Сочетание песка с компостом  очень благоприятно для многих растений.

 Кроме того, полезно  регулярно добавлять в почву  древесную золу, которая, как известно, способна снижать кислую реакцию  среды. Но некоторые пески имеют  нейтральную реакцию среды, поэтому  здесь зола выступает лишь  в качестве источника многих ценных элементов питания.

 На песках внесенных  удобрений обычно хватает только  на один сезон. За лето вся  органика минерализуется, и ее  остатки к весне следующего  года будут вымыты водой (в  северных областях с коротким  летом процесс протекает более  медленно). Поэтому многолетники  на песчаных почвах обязательно подкармливают каждый год.

 Когда все необходимые  удобрения внесены, обеспечены  достаточные освещенность и влага,  от песков получают небывалую отдачу.

 Сорняки на песках, как и везде, крайне нежелательны. Во-первых, они не дают песчаным  почвам проявлять свое положительное  свойство — нагреваться на  солнце. Во-вторых, сорняки забирают  питательные вещества, которых здесь  и так мало. Срезать сорняки  на песках очень легко. Правда, на таком субстрате они легко  укореняются вновь. Поэтому работать  лучше в ясный день: под лучами  солнца срезанные растения быстро  подсыхают. Для надежности с  помощью веерных граблей их  лучше равномерно распределить  на свободном пространстве. Убирать  сорняки не нужно — они послужат  питанием для дождевых червей. Многие считают, что подрубать  сорную траву — бесполезное  занятие, так как в земле  остаются корневища. Но они  вынуждены тратить свои питательные  вещества на развитие новой  поросли. И если эту поросль  регулярно срезать, то корневища слабеют и погибают.

 Следует помнить, что  песчаные почвы очень уязвимы.  Они легко поддаются эрозии. Песчинки  плохо связаны друг с другом, отчего легко сдвигаются водой  и ветром. Участки, расположенные  на склонах, надо оберегать  от водной эрозии: устраивать  подобие горизонтальных террас, грядки располагать поперек склона, не перекапывать дернину под  зиму, не очищать от травы междурядья, предотвращать рост овражков  под действием талых вод. Для бедных органикой песчаных почв найдется достаточно много красивоцветущих растений, непременных участников композиции «Степной миксбордер». Довольно высокие, неприхотливые, с крупными цветами или соцветиями: колокольчик, мак, тысячелистник, гайлардия, синеголовник, лапчатка, вероника колосковая – выращиваются одноуровневыми куртинами, перемежаясь со злаками.