Влияние температуры на жизнь растений
Температура влияет на многие процессы в растениях, включая фотосинтез, дыхание, рост, размножение и транспирацию (испарение воды). Влияние температуры на растения сильно различается в зависимости от вида по своей способности переносить как жару, так и холод.
Толерантность к холоду
Существует несколько категорий толерантности к холоду. Температура ниже 10ºC повреждает чувствительные к охлаждению тропические растения. Другие устойчивые к охлаждению (чувствительные к заморозкам) растения могут выживать при температуре ниже 10° C, но повреждаются, когда в их тканях образуется лед. Морозостойкие растения имеют физиологические изменения что позволяет им выдерживать температуру до –15ºC. Морозостойкие растения выживают, отводя воду из своих клеток, тем самым предотвращая образование льда. Отвод воды также увеличивает концентрацию в соке и протоплазме, которая действует как своего рода антифриз, и снижает температуру замерзания. Таким образом они могут переносить примерно до –40ºC. Лишайники могут фотосинтезировать при температуре –30ºC, при условии, что они не покрыты снегом. Красноватая снежная водоросль обитает на льду и снежных полях в полярной и гористой зонах, давая пейзаж с розовым оттенком в летние месяцы.
Холодостойкие растения, которые, в основном, имеют игольчатые листья, могут выдержать практически любую минусовую температуру. У некоторых видов устойчивость к холоду сильно варьируется в разное время года. Веточки ивы собранные зимой, могут выдерживать морозы ниже –35ºC; температура –5ºC убивает те же веточки летом. Точно так же кизил красно-осиновый как выносливый кустарник из Северной Америки, может пережить лабораторный тест при температуре –56ºC к середине зимы. Тем не менее, кизил, произрастающий в прибрежных районах с мягким климатом, часто повреждается ранними осенними морозами. Температура от –5ºC до –7ºC убивает растения в период вегетации. Зимой большинство тех же растений выдерживают заморозки до –30ºC, а ива янаги-баба, мхи и лишайники выдерживают температуру –70ºC. Эти различия объясняются акклиматизацией или холодным закаливанием. Многие цветущие растения особенно чувствительны к низким температурам в период между прорастанием и ростом рассады. Сколько живут растения зависит от приспособленности к тем или иным климатическим факторам.
Зима необходима для некоторых растений
- Исландский портулак, однолетник тундры, нуждается всего в 700 дневных градусах, чтобы развиться от прорастающего семени до зрелого организма, производящего собственные семена.
- Мелколистная липа, лиственное дерево, нуждается в 2000 дневных градусах, чтобы завершить свое репродуктивное развитие.
- Деревьям в тропических лесах может потребоваться до 10 000 дневных градусов, чтобы завершить свое репродуктивное развитие.
Влияние тепла на растения
Чрезмерное тепло так же вредно для растений, как и чрезмерный холод. Эволюция организмов развила влияние температуры на растения как устойчивость к тепловому стрессу, хотя изменения не столь заметны, как устойчивость к холодовому стрессу. Различные части растений приобретают разную степень термостойкости, но картина меняется между видами. У некоторых видов самые верхние листья кроны часто являются наиболее термостойкими; у других видов это средние листья или листья у основания растения. Температура около 44ºC обычно вредна для вечнозеленых растений и кустарников из холодных зимних регионов.
Деревья умеренной зоны повреждаются при температуре 45–50ºC, тропические деревья-при температуре 50–55ºC. Повреждения, полученные при температуре ниже 50 °C, обычно могут быть восстановлены ростом; повреждения, полученные при температуре выше этой температуры, чаще всего необратимы. Время воздействия чрезмерного тепла является критическим фактором выживания растений, в то время как воздействие заморозков переживают легче. Про деревья много интересных фактов.
Пределы распределения по территории
Многие границы распространения видов растений, по-видимому, являются результатом экстремальных климатических событий, вызывающих сбой хотя бы одной стадии жизненного цикла. Климатические события, о которых идет речь, могут происходить редко, скажем, один или два раза в столетие, поэтому шансы наблюдать выживание растений невелики.
Тем не менее, границы распределения произрастания часто совпадают с изолиниями климатических переменных.
Северная граница многолетнего растения Марены в Северной Европе находится на среднем уровне 4,4 ºC. Марена не в состоянии выдерживать низкие температуры. Несколько чувствительных к морозам видов растений, в том числе Ирландская пустошь, пустошь Дабеока, крупноцветковая масленица и острый камыш, встречаются только там где температуры не очень низкие.
Другие виды, такие как вечнозеленый кустарник Линнея, имеет северное или северо-восточное распространение, возможно, потому, что у них есть потребность в зимнем охлаждении для прорастания, которую южные широты не могут обеспечить. Низкие летние температуры, по-видимому, ограничивают распространение таких видов, как чертополох. Вблизи своего северного предела это растение встречается в основном на южных склонах, так как ограничен температурой 15ºC как средняя изотерма за июль. Это может быть связано с тем, что его короткая продолжительность жизни (от 2 до 6 лет) означает, что для поддержания популяции производство и прорастание семян должны продолжаться беспрепятственно. Если летние температуры низкие, то это задерживает цветение, и к тому времени, когда появляются семена, температура в тени достаточно низкая, чтобы было прорастание.
Липа мелколистная растет по большей части Европы и требует 2000 дневных градусов. Но для размножения липы цветы должны развиться, а затем пыльца должна прорасти и быть перенесена через пыльцевую трубку для оплодотворения.
Пыльца не прорастает при температуре 15° C или ниже, лучше всего прорастает в диапазоне от 17° C до 22° C и прорастает, но менее успешно, примерно до 35° C. Осложняющим фактором является то, что рост пыльцевой трубки зависит от внешних условий. Скорость роста максимальна около 20–25ºC, быстро уменьшается при более высоких и более низких температурах. Действительно, расширение пыльцевой трубки становится быстрым выше 19° C, что говорит о том, почему северная граница роста липы отмечена средней изотермой июля 19° C.
Таким образом, влияние температуры на растения связано с климатическими ограничениями на физиологию роста и имеет решающее значение на распределение видов организмов по Земле.
Источник
41.Влияние температуры на рост растений.
Области кардинальных точек тем-р для различных раст. различны.С повышением t до известных пределов рост растений усиливается. Это усиление продолжается до тех пор, пока не будет достигнуто оптимальное значение t, при кот.рост идёт с наибольшей скоростью. Дальнейшее повышение t вызывает падение интенсивности роста. Температурный максимум — наивысшая температура, при которой рост ещё возможен. Положение минимума, оптимума и максимума t различно не только для различных растений, но и для различных органов. Например, активный рост корней наблюдается при температурах более низких, чем рост надземных органов того же растения. Характер зависимости роста от t неодинаков также на разных стадиях развития одного и того же растения. Степень реагирования различных растений на температуру варьирует в очень больших пределах. Устойчивость растений к низким температурам представляет собой важное приспособительное свойство, которое проявляется в определённые периоды года, характеризующиеся пониженной t наружного воздуха. Этим объясняется гибель растений летом уже при сравнительно небольшом снижении t, тогда как зимой те же растения выдерживают сильные морозы. Сильно варьирует и верхний температурный предел роста различных растений. На земной поверхности очень мало мест, где бы не могли жить растения из-за высокой температуры. Даже в горячих источниках живут бактерии и сине-зелёные водоросли. Стимулирующее влияют на рост резкие смены t, оказывающие какое-то раздражительное влияние на протоплазму.
42.Основные свойства цитоплазмы растительной клетки.
Цитоплазма имеет ряд свойств — важнейшие из них: 1) поддержка рН баланса (способность поддерживать и сохранять определённую концентрацию ионов водорода) оказывает влияние на активность ферментов в цитоплазме; 2) коллоидные свойства цитоплазмы (определяются набором белков в цитоплазме, способных связывать воду в достаточно больших количествах и от этого менять физическое состояние цитоплазмы в пределах гель/золь) — оказывают сильное влияние как на деятельность многих ферментов из класса гидролаз(катализирующих реакции гидролиза), так и на избирательную проницаемость веществ( она определяется не только мембраной, но и прилежащим к ней слоем цитоплазмы + на движение цитоплазмы; 3) движение цитоплазмы — важно для интенсивности обмена веществ в клетке,транспорта веществ.
43.Аммонификация .
Органический отпад не накапливается в почве,а подвергается минерализации с участием почвенной микрофлоры.Вначале белки,включающие органический азот,подвергаются микробиологической минерализации,в результате чего выделяется аммиак.Этот процесс наз.аммонификацией.Аммониф.может идти в аэробных и анаэробных условиях.Процесс осуществляется различными видами бактерий,актиномицетов и плесневых грибов.Разложение белков начинается со ступенчатого гидролиза,кот. идет с помощью ферментов,выделяемых бактериями.Образуемые при этом аминокислоты подвергаются либо аэробному,либо анаэробному дезаминированию.Образуемый в процессе дезаминирования аммиак частично используется микроорганизмами,а остаток его обогащает почву азотом. Примером аммонификации может служить гидролиз мочевины в почве при участии уробактерий (процесс аммонификации мочевины заключается в разложении мочевины ферментом уреазой с образованием углекислого аммония и далее с образованием конечных продуктов – аммиака, углекислого газа и воды). Остатки молодых растений аммонифицируются быстрее, чем старых, одревесневших. А. успешнее протекает в хорошо аэрируемых, слабокислых и нейтральных, достаточно увлажнённых [увлажненных] почвах.
Источник
Влияние высоких температур на рост и урожайность
Изменения климата стали заметны во всех регионах страны и последствия этих изменений не могли не сказаться на окружающей среде и на растениях. У овощных растений это все проявилось в виде значительного недобора урожая и гибели части из них, как в открытом грунте, так и в теплицах, прежде всего, от высоких температур и прямых солнечных лучей!
К примеру, лето 2021 было самым жарким как в Москве за последние 100 лет, так и в таких регионах как Белгород, Краснодар и Астрахань! В Москве и Белгороде, начиная с середины июня и до середины августа, температура днем достигала +33…+36 о C, а ночью до +23…+25 о C. В теплицах же она доходила и до +40…+45 о C! В Краснодаре и Астрахани температура днем доходила уже до +40…+42 о C! Такая температура и чистое небо держались несколько недель подряд, а последствием стали соответствующие симптомы на растениях. Мы заметили их во время проведения испытаний наших культур в теплице в Белгороде, на Фитопирамиде в Подмосковье и в Тимирязевской академии в Москве, а также в открытом грунте в Краснодаре и Астрахани.
На растениях томатов начали скручиваться и засыхать листья, в кистях образовывалось малое количество цветков, а также растения не могли дать новых плодов из-за стерильности пыльцы, засыхания цветков и последующего их опадения. На уже созревших и сформированных плодах пошел очаговый некроз, началась вершинная гниль, а сами плоды становились ярко-оранжевыми из-за потери ликопина! У растений огурца пошел краевой ожог на листьях и их полное пожелтение, началось усиленное проявление мужского пола и отмирание новых завязей, замедлился налив плодов, началась деформация и фасциация плодов. Такие температурные условия сказались и на семеноводстве многих культур: из-за стерильности пыльцы, опадении цветков и их высыхании, выход семян значительно сократился в этом году! Все эти признаки говорили о том, что из-за таких условий растения испытывают сильный стресс и не могут полностью реализовать свой потенциал!
Чтобы снизить влияние температур и прямых солнечных лучей на растения, могут быть приняты различные методы борьбы: обработка антистрессовым препаратом Мегафол, проведение дополнительного полива рядков между растениями, опрыскивание растений, открытие форточек и крыш у теплиц, уборка лишней зеленой массы и нагрузки с растений. Данные приемы позволяют растениям в итоге показать свой потенциал даже в таких жестких условиях выращивания
Для того чтобы в дальнейшем снизить воздействие данных погодных условий на растения, мы, к примеру, приняли решение использовать затеняющую сетку на Фитопирамиде, и на демонстрационных площадках в Астрахани и Краснодаре.
В таблицах по томатам и огурцам, приведены симптомы воздействия высоких температур и прямых солнечных лучей на растения в различные их фазы развития, а также последствия, если вовремя не предпринимать никаких действий для защиты растений!
Источник