تأثير درجة الحرارة على النشاط الحيوي للنباتات. ورقة الغش: تأثير درجات الحرارة المرتفعة على النباتات. النباتات التي تتطلب التخزين البارد

الحياة والتنمية النباتات الداخليةيعتمد على العديد من العوامل ، أهمها درجة الحرارة. يمكن أن يكون تأثير درجة الحرارة على النباتات إيجابيًا وسلبيًا للغاية. بالطبع ، كل هذا يتوقف على نوع النبات وتفضيلاته في البرية ، لكن بعض الأنواع تفقد عاداتها الأصلية وتتكيف تمامًا مع ظروف الشقة.

يحتاج كل نوع من النباتات إلى كمية مختلفة من الحرارة ، وبعضها يمكن أن يتحمل الانحرافات عن المقبول ظروف درجة الحرارةبينما يعاني الآخرون ويعيقون في التنمية.

العامل المهم ليس فقط كمية الحرارة التي يتلقاها النبات ، ولكن أيضًا مدة التعرض للحرارة. في المراحل المختلفة من عمر النبات ، غالبًا ما تختلف كمية الحرارة المطلوبة ، لذلك في مرحلة النمو النشط ، تحتاج معظم النباتات إلى جو دافئ ، ولكن عندما يدخل النبات في فترة خمول ، يوصى بتقليل كمية الحرارة تلقى.

يتم تحديد درجة حرارة مريحة لكل نبات بناءً على قيم الحد الأقصى و أدنى درجة حرارةحيث يتطور النبات بشكل طبيعي أو يشعر بالراحة في مراحل مختلفة من الحياة. يؤدي انخفاض درجة الحرارة إلى ما دون القيم المقبولة ، كقاعدة عامة ، إلى إضعاف جميع العمليات ، وتثبيط التطور وإضعاف عملية التمثيل الضوئي. الزيادة ، على العكس من ذلك ، تنشط هذه العمليات وتسرعها.

في موسم البرد ، يختلف تأثير درجة الحرارة على النباتات قليلاً. ستكون النباتات مريحة في درجات حرارة منخفضة ، ويرجع ذلك إلى حقيقة أن معظم النباتات تدخل مرحلة نائمة خلال هذه الفترة. في هذا الوقت ، تتباطأ عملية النمو أو تتوقف تمامًا ، ويبدو أن النبات ينام ، في انتظار ظروف أكثر ملاءمة. لذلك ، لا يوجد سبب للحفاظ على درجة حرارة عالية خلال هذه الفترة ، فإن احتياج النباتات للتدفئة أقل بكثير مما هو عليه في الصيف.

• قادرة على تحمل التغيرات المفاجئة في درجة الحرارة
• محبة للحرارة
• عشاق المحتوى الرائع

المجموعة الأولى تشمل الأسبيدسترا ، الأوكوبا ، الكليفيا ، الوحوش ، اللبخ ، الترادسكانتيا وحتى بعض أنواع أشجار النخيل. تشمل مراوح الأجواء الدافئة في الشتاء بساتين الفاكهة والكوليوس وغيرها ، وتعاني هذه النباتات من نقص الحرارة ويمكن أن تموت ، لذلك يجب التعامل مع صيانتها بمسؤولية. المجموعة الثالثة تشمل الياسمين ، بخور مريم ، خشب البقس وغيرها. ستشعر هذه النباتات بالراحة في الغرف الباردة بمتوسط ​​درجات حرارة 8-12 درجة.

عادة ما يسبب ممثلو المجموعة الثالثة صعوبات ، لأنه في موسم البرد يكون من الصعب تهيئة ظروف باردة. نعم ، نعم ، مهما بدا الأمر سخيفًا ، لكنه كذلك تمامًا. الناس أنفسهم محبون للحرارة بطبيعتهم ، ولا يرغب الكثير منهم في العيش في ظروف باردة من أجل النباتات الداخلية ، بالإضافة إلى تسخين البطاطس المقلية أحيانًا ، لذلك على الأقل افتح النوافذ للحرث =)

لتهيئة ظروف باردة ، يمكنك وضع مثل هذه النباتات على عتبات النوافذ ، ولكن في هذه الحالة من الضروري حمايتها من حرارة أنظمة التدفئة ، على سبيل المثال ، عن طريق التسييج شاشة واقيةأو اخفض الحرارة قليلاً.

إذا كان تأثير درجة الحرارة على النباتات مختلفًا ، فمن المؤكد أن التقلبات الحادة في درجات الحرارة سيكون لها تأثير سلبي. يحدث هذا غالبًا ، خاصة في فصل الشتاء. يمكن أن تؤثر التغيرات السريعة في درجة الحرارة سلبًا على نظام جذر النبات ، مما يؤدي إلى زيادة درجة حرارة الجذور والأوراق ، مما يؤدي إلى إصابة النبات بالمرض. والأهم من ذلك كله ، أن النباتات التي تقف على عتبات النوافذ معرضة لمثل هذه القطرات ، حيث تكون في الموضع "بين المطرقة والسندان". من ناحية ، الحرارة من مكابس البطارية ، ومن ناحية أخرى ، البرودة عند التهوية والنوافذ المجمدة.

بالطبع ، النباتات الاستوائية هي الأكثر حساسية للقطرات ، لكن الصبار يتحمل قفزات قوية. بطبيعتها ، صبارها في ظروف يمكن أن تختلف فيها درجات الحرارة ليلا ونهارا بعشرات الدرجات.

عند تهوية الغرف ، يجب حماية النباتات ، خاصة تلك الموجودة على حافة النافذة. لهذا الغرض ، يمكنك استخدام ورقة من الورق المقوى ، إذا لم يكن هناك ما يحمي النباتات - فمن الأفضل إزالتها بعيدًا عن النافذة في وقت البث.

المقال يعطي معلومات عامةبطبيعة الحال ، يمكن أن يختلف تأثير درجة الحرارة على نباتات أنواع معينة اختلافًا كبيرًا. من الأفضل التعرف على درجات الحرارة الموصى بها لأنواع النباتات الفردية في الكتالوج.

التأثير السلبي للبرد يعتمد على مدى انخفاض درجة الحرارة ومدة التعرض لها. تؤثر درجات الحرارة المنخفضة غير الشديدة بالفعل سلبًا على النباتات ، وذلك للأسباب التالية:

• تمنع العمليات الفسيولوجية الرئيسية (التمثيل الضوئي ، النتح ، تبادل الماء ، إلخ) ،
• تقليل كفاءة الطاقة في التنفس ،
• تغيير النشاط الوظيفي للأغشية ،
• يؤدي إلى غلبة تفاعلات التحلل المائي في عملية التمثيل الغذائي.

خارجياً ، يترافق الضرر الناجم عن البرد مع فقدان النتوءات بالأوراق وتغير في لونها بسبب تدمير الكلوروفيل. السبب الرئيسيعمل ضار انخفاض درجة الحرارة الإيجابيةعلى النباتات المحبة للحرارة - انتهاك للنشاط الوظيفي للأغشية بسبب انتقال الأحماض الدهنية المشبعة من حالة بلورية سائلة إلى هلام. نتيجة لذلك ، من ناحية ، تزداد نفاذية الأغشية للأيونات ، ومن ناحية أخرى ، تزداد طاقة تنشيط الإنزيمات المرتبطة بالغشاء. ينخفض ​​معدل التفاعلات المحفزة بواسطة إنزيمات الغشاء بشكل أسرع بعد انتقال الطور من معدل التفاعلات المرتبطة بالإنزيمات القابلة للذوبان. كل هذا يؤدي إلى تغييرات غير مواتية في عملية التمثيل الغذائي ، وزيادة حادة في كمية المواد السامة الذاتية ، ومع التعرض الطويل لدرجات الحرارة المنخفضة ، إلى موت النبات.

وجد أن العمل درجات حرارة سلبية منخفضةيعتمد على حالة النباتات ، وعلى وجه الخصوص ، على ترطيب أنسجة الجسم. وبالتالي ، يمكن أن تتحمل البذور الجافة درجات حرارة منخفضة تصل إلى -196 درجة مئوية (درجة حرارة النيتروجين السائل). هذا يدل على أن التأثير الضار لدرجة الحرارة المنخفضة يختلف اختلافًا جوهريًا عن تأثير درجة الحرارة المرتفعة ، التي تسبب تخثر البروتين المباشر.

التأثير الضار الرئيسيتكوين الجليد له تأثير على كائن النبات. في هذه الحالة ، يمكن أن يتشكل الجليد على شكل داخل الخلية وخارجها. مع انخفاض سريع في درجة الحرارة ، يحدث تكوين الجليد داخل الخلية (في السيتوبلازم ، الفجوات). مع انخفاض تدريجي في درجة الحرارة ، تتشكل بلورات الجليد بشكل أساسي في الفراغات بين الخلايا. تمنع غشاء البلازما تغلغل بلورات الجليد في الخلية. محتويات الخلية في حالة فائقة التبريد. كنتيجة للتكوين الأولي للجليد خارج الخلايا ، تصبح إمكانات الماء في الفضاء بين الخلايا أكثر سلبية مقارنةً بإمكانية الماء في الخلية. هناك إعادة توزيع للمياه. يتحقق التوازن بين محتوى الماء في الفراغات بين الخلايا والخلية بسبب:

• أو تدفق الماء من الخلية ،
• أو تكوين الجليد داخل الخلايا.

إذا كان معدل تدفق المياه من الخلية يتوافق مع معدل انخفاض درجة الحرارة ، فلن يتم تكوين جليد داخل الخلايا. ومع ذلك ، يمكن أن يحدث موت الخلية والكائن ككل نتيجة لحقيقة أن بلورات الجليد تكونت في الفراغات بين الخلايا ، وسحب الماء من الخلية ، وتسبب الجفاف وفي نفس الوقت تمارس ضغطًا ميكانيكيًا على السيتوبلازم ، إتلاف الهياكل الخلوية. هذا يسبب عددًا من العواقب:

• فقدان تورم
• زيادة في تركيز النسغ الخلوي ،
• انخفاض حاد في حجم الخلية ،
• تحول قيم الأس الهيدروجيني في اتجاه غير موات.

تنقسم مقاومة النبات لدرجات الحرارة المنخفضة إلى مقاومة البرد ومقاومة الصقيع.

تحمل النباتات الباردة- قدرة النباتات المحبة للحرارة على تحمل درجات حرارة منخفضة إيجابية. قيمة الحماية تحت تأثير درجات الحرارة الإيجابية المنخفضة على النباتات المحبة للحرارة لها عدد من التكيفات. بادئ ذي بدء ، إنها الصيانة استقرار الغشاء ومنع تسرب الأيونات. تتميز النباتات المقاومة بنسبة أكبر من الأحماض الدهنية غير المشبعة في تكوين الغشاء الفسفوليبيد. يتيح لك ذلك الحفاظ على حركة الأغشية وحمايتها من التلف. في هذا الصدد ، يلعب إنزيمات الأسيتيل ترانسفيراز وديساتوراز دورًا مهمًا. هذا الأخير يؤدي إلى تكوين روابط مزدوجة في الأحماض الدهنية المشبعة.

ردود الفعل التكيفيةإلى درجات حرارة موجبة منخفضة تتجلى في القدرة على الحفاظ على التمثيل الغذائي عندما يتناقص. يتم تحقيق ذلك من خلال نطاق درجة حرارة أوسع من الإنزيمات ، وتخليق المركبات الواقية. في النباتات المقاومة ، يزداد دور مسار فوسفات البنتوز في التنفس ، وتزداد كفاءة نظام مضادات الأكسدة ، ويتم تصنيع بروتينات الإجهاد. لقد ثبت أنه تحت تأثير درجات الحرارة المنخفضة الإيجابية ، يتم تحفيز تخليق البروتينات ذات الوزن الجزيئي المنخفض.

لزيادة مقاومة البرد ، يتم استخدام نقع البذور قبل البذر. استخدام العناصر النزرة (Zn ، Mn ، Cu ، B ، Mo) فعال أيضًا. لذلك ، نقع البذور في المحاليل حمض البوريكأو كبريتات الزنك أو كبريتات النحاس تزيد من مقاومة النباتات للبرودة.

مقاومة الصقيع للنباتات- قدرة النباتات على تحمل درجات الحرارة السلبية.

تكيفات النبات ل درجات حرارة سلبية . هناك نوعان من التكيفات مع تأثير درجات الحرارة السلبية:

• تجنب التأثير الضار للعامل (التكيف السلبي) ،
• زيادة البقاء على قيد الحياة (التكيف النشط).

يتم تحقيق الهروب من التأثير الضار لدرجات الحرارة المنخفضة ، أولاً وقبل كل شيء ، بسبب التكاثر القصير - هذا الرعاية في الوقت المناسب. في النباتات السنوية دورة الحياةينتهي قبل درجات حرارة التجمد. هذه النباتات لديها الوقت لإعطاء البذور قبل بداية الطقس البارد في الخريف.

تفقد معظم النباتات المعمرة أعضائها فوق الأرض وتنتهي في فصل الشتاء على شكل مصابيح أو درنات أو جذور ، محمية جيدًا من الصقيع بواسطة طبقة من التربة والثلج - وهذا هو رعاية في الفضاءمن الآثار الضارة لدرجات الحرارة المنخفضة.

تصلب- هذا تكيف فسيولوجي قابل للعكس للتأثيرات الضارة ، يحدث تحت تأثير ظروف خارجية معينة ، يشير إلى التكيف النشط. تم الكشف عن الطبيعة الفسيولوجية لعملية التصلب لدرجات الحرارة السلبية بفضل أعمال I.I. تومانوف ومدارسه.

نتيجة لعملية التصلب ، تزداد مقاومة الصقيع في الجسم بشكل حاد. ليست كل الكائنات الحية النباتية لديها القدرة على التصلب ، فهي تعتمد على نوع النبات وأصله. النباتات ذات الأصل الجنوبي ليست قادرة على التصلب. في نباتات خطوط العرض الشمالية ، تقتصر عملية التصلب فقط على مراحل معينة من التطور.

يحدث تصلب النباتات على مرحلتين:

الطور الأوليحدث التصلب في الضوء عند درجات حرارة موجبة منخفضة قليلاً (حوالي 10 درجات مئوية أثناء النهار ، وحوالي 2 درجة مئوية في الليل) ورطوبة معتدلة. في هذه المرحلة ، يستمر التباطؤ الإضافي ، وحتى التوقف التام لعمليات النمو.

من الأهمية بمكان في تطوير مقاومة النبات للصقيع في هذه المرحلة تراكم المواد الواقية من التجمد التي تؤدي وظيفة وقائية: السكروز والسكريات الأحادية والبروتينات القابلة للذوبان وما إلى ذلك. . كلما زاد تركيز المحلول ، انخفضت نقطة تجمده ، وبالتالي فإن تراكم السكريات يعمل على استقرار الهياكل الخلوية ، ولا سيما البلاستيدات الخضراء ، بحيث تستمر في العمل.

المرحلة الثانيةيستمر التصلب مع انخفاض إضافي في درجة الحرارة (حوالي 0 درجة مئوية) ولا يتطلب ضوءًا. في هذا الصدد ، بالنسبة للنباتات العشبية ، يمكن أن تحدث أيضًا تحت الثلج. في هذه المرحلة ، هناك تدفق للمياه من الخلايا ، وكذلك إعادة هيكلة هيكل البروتوبلاست. يستمر التشكيل الجديد لبروتينات معينة مقاومة للجفاف. من الأهمية بمكان التغيير في الروابط بين الجزيئات للبروتينات السيتوبلازمية. عندما يحدث الجفاف تحت تأثير تكوين الجليد ، يحدث تقارب جزيئات البروتين. تنكسر الروابط بينهما ولا يتم استعادتها في شكلها السابق بسبب التقارب الشديد وتشوه جزيئات البروتين. في هذا الصدد ، فإن وجود السلفهيدريل والمجموعات المحبة للماء الأخرى ، والتي تساهم في الاحتفاظ بالماء ومنع تقارب جزيئات البروتين ، له أهمية كبيرة. تساهم إعادة ترتيب السيتوبلازم في زيادة نفاذية الماء. نظرًا لتدفق المياه بشكل أسرع ، يتم تقليل خطر تكوين الجليد داخل الخلايا.

فيما يتعلق بدرجة الحرارة ، يتم تمييز الأنواع التالية من النباتات:

• 1. عشاق الحرارة، النباتات الضخمة ، المحبة للحرارة ، حيث تقع درجة الحرارة المثلى في منطقة درجات الحرارة المرتفعة.
• 2. محبي البرد، النباتات الحرارية الدقيقة ، المحبة للبرودة ، درجة الحرارة المثلى لها تقع في منطقة درجات الحرارة المنخفضة.
• 3. متوسط ​​الحرارةالنباتات هي مجموعة وسيطة.

تميز مقاومة النباتات لدرجات الحرارة القصوى مقاومتها للحرارة ومقاومة الصقيع. لتأثير درجة الحرارة كعامل ، طورت النباتات الأرضية عددًا من التكيفات.

لذلك ، فإن النبات يحمي من ارتفاع درجة الحرارة:

• 1. النتح (يتطلب تبخر 1 غرام من الماء عند 20 درجة 500 سعرة حرارية)
• 2. سطح لامع ، زغب كثيف ، الترتيب العموديشفرات الأوراق الضيقة (عشب الريش ، عشب الريش) ، التخفيض العام لسطح الورقة - أي كل تلك الأجهزة التي تعمل على إضعاف تأثير الإشعاع الشمسي.
• 3. الفلين على اللحاء ، تجاويف الهواء على عنق الجذر - تكيفات مميزة للنباتات الصحراوية.
• 4. نوع من التكيف هو احتلال النباتات لمنافذ بيئية معينة محمية من الحرارة الزائدة.
• 5. تجربة الأشهر الحارة في حالة توقف الحركة أو في شكل بذور وأعضاء تحت الأرض.

تكيف خاص لتأثير البردالنباتات لا تفعل ذلك ، ولكن من مجموعة كاملة من العوامل السلبية المرتبطة بها ( رياح قوية، إمكانية الجفاف) النبات محمي بميزات مورفولوجية مثل تلاشي قشور البراعم ، وقطران البراعم ، وطبقة سميكة من الفلين ، وبشرة سميكة. لوحظ تكيف غريب مع البرد في المرتفعات بأفريقيا في أشجار lobelia rosette أثناء برد الليل ، وتغلق وريدات الأوراق.

تساعد العناصر التالية أيضًا في الحماية من البرد:

• 1. صغر الحجم ، أو التقزم ، أو nanism. على سبيل المثال ، في قزم البتولا والصفصاف - بيتولا نانا ، سالكس بولاريس.
• 2. الأشكال الزاحفة - ثابت.
• 3. تجربة الأشهر الحارة في حالة توقف الحركة أو في شكل بذور أو أعضاء تحت الأرض.
• 4. نمط حياة خاص من نباتات الوسائد (في الخلنج) قادر على الحفاظ على درجة الحرارة في غليان الفروع 13 درجة مئوية أعلى من درجة الحرارة المحيطة.
• 5. التنمية منقبض- جذور مقلصة. في الخريف ، تجف هذه الجذور وتختصر وتضغط على براعم الشتاء في عمق التربة ، مما يمنع قوة الطفو في التربة الصقيعية).

بالنسبة لنباتات المناطق المعتدلة ، تعتبر الطرق الفسيولوجية للحماية من البرد أكثر تميزًا.

• 1. انخفاض درجة تجمد النسغ الخلوي (المزيد من السكريات القابلة للذوبان ، وزيادة نسبة الماء المرتبط بالغرواني). بشكل عام ، النباتات أقل تكيفًا من الحشرات في هذا الصدد.
• 2. انخفاض درجة الحرارة المثلى للعمليات الفسيولوجية. في الأشنات في القطب الشمالي ، على سبيل المثال ، يكون التمثيل الضوئي هو الأمثل عند 5 درجات ويمكن عند -10 درجة
• 3. نمو الثلوج في فترة ما قبل الربيع في العنب البري والزنبق وغيرها من المواد الزائلة.
• 4. أنابيوسيس- إجراء متطرف لحماية النبات - حالة من الراحة ، يستطيع النبات خلالها تحمل ما يصل إلى -200 درجة مئوية. في حالة السكون الشتوي ، تتميز مرحلة السكون العميق أو العضوي ، عندما لا تتفتح الفروع المقطوعة في الدفء ، ومرحلة السكون القسري في نهاية الشتاء. إشارة بداية الراحة هي تقليل اليوم.

يتم تحديد حد البرد الذي يمكن أن تتحمله النباتات في ظل الظروف الطبيعية من خلال حجم أدنى درجات الحرارة الممكنة على الكرة الأرضية. حيث يتم تسجيل أدنى درجة حرارة (-90 درجة مئوية ، محطة فوستوك في أنتاركتيكا) ، لا يوجد نباتات ؛ وفي المناطق التي تعيش فيها النباتات ، لوحظت درجة حرارة -68 درجة مئوية (Oymyakon في ياقوتيا ، منطقة غابات التايغا من الصنوبر - لاريكس داهوريكا).

يتعرض الغطاء النباتي لمناطق شاسعة من الكرة الأرضية (المناطق المعتدلة والقطبية الشمالية والجبال العالية) سنويًا لدرجات حرارة منخفضة لعدة أشهر. بالإضافة إلى ذلك ، في بعض المناطق وفي المواسم الأكثر دفئًا ، قد تتعرض النباتات لتأثيرات قصيرة المدى لدرجات الحرارة المنخفضة (الصقيع في الليل والصقيع). أخيرًا ، هناك موائل تعيش فيها جميع أشكال الحياة النباتية على خلفية ذات درجات حرارة منخفضة جدًا (ثلوج القطب الشمالي والأعشاب البحرية ، ونباتات الثلج في المرتفعات). ليس من المستغرب أن يكون الانتقاء الطبيعي قد طور في النباتات عددًا من التكيفات الوقائية للتأثيرات الضارة للبرد.

بالإضافة إلى التأثير المباشر لدرجة الحرارة المنخفضة على النباتات ، تظهر أيضًا تأثيرات ضارة أخرى تحت تأثير البرد. على سبيل المثال ، يؤدي ضغط التربة المتجمدة وتشققها إلى تمزق الجذور وتلفها الميكانيكي ، كما يؤدي تكوين قشرة جليدية على سطح التربة إلى إعاقة تهوية الجذور وتنفسها. تحت غطاء ثلجي سميك وطويل الأمد عند درجة حرارة حوالي 0 درجة مئوية ، لوحظ "التخميد" الشتوي ، ونضوب وموت النباتات بسبب استهلاك المواد الاحتياطية للتنفس ، والأمراض الفطرية ("العفن الثلجي") ، وما إلى ذلك ، وفي حالة ترطيب التربة المفرط للنباتات يعتبر أيضًا "ترطيبًا" شتويًا خطيرًا. في التندرا والتايغا الشمالية ، ظاهرة "انتفاخ" النباتات الفاترة شائعة ، والتي تنتج عن التجميد غير المتكافئ وتوسع رطوبة التربة. في هذه الحالة ، تنشأ قوى تدفع النبات إلى خارج التربة ، ونتيجة لذلك "تنتفخ" البذور الكاملة ، وتتعرض الجذور وتتكسر ، وما إلى ذلك ، حتى قطع الأشجار الصغيرة. لذلك ، بالإضافة إلى مقاومة البرد الفعلية (أو مقاومة الصقيع) - القدرة على تحمل التأثير المباشر لدرجات الحرارة المنخفضة ، هناك أيضًا قساوة الشتاء للنباتات - القدرة على تحمل جميع ظروف الشتاء غير المواتية المذكورة أعلاه.

يجب إيلاء اهتمام خاص لكيفية تأثير درجات حرارة التربة المنخفضة على النباتات. تعتبر التربة الباردة إلى جانب نظام دافئ إلى حد ما لبيئة الهواء للنباتات (وأحيانًا مع تسخين كبير للأجزاء الموجودة فوق سطح الأرض من النباتات) ظاهرة متكررة. هذه هي الظروف المعيشية للنباتات في المستنقعات والمروج المستنقعية ذات التربة الثقيلة ، في بعض التندرا و. الموائل في أعالي الجبال وفي مناطق شاسعة من التربة الصقيعية (حوالي 20٪ من كتلة الأرض بأكملها) ، حيث تذوب طبقة ضحلة فقط تسمى طبقة "نشطة" من التربة خلال موسم النمو. في ظل ظروف درجات حرارة التربة المنخفضة بعد ذوبان الجليد (0-10 درجة مئوية) ، يمر جزء كبير من الغطاء النباتي لنباتات غابات الربيع المبكرة - "قطرات الثلج". أخيرًا ، فترات قصيرة الأجل من وجود تناقض حاد بين تجربة التربة الباردة والهواء الدافئ في أوائل الربيعالعديد من النباتات المعتدلة (بما في ذلك أنواع الأشجار).

حتى في القرن الماضي ، أوضح عالم الفسيولوجيا الألماني J. Sachs أنه عندما يتم تبريد التربة إلى درجات حرارة قريبة من الصفر (تغطي الوعاء بالجليد) ، يمكن حتى للنباتات التي تسقي بكثافة أن تذبل ، لأن درجات الحرارة المنخفضة لا تستطيع الجذور أن تذبل بشكل مكثف. تمتص الماء. على هذا الأساس ، انتشر رأي في علم البيئة حول "الجفاف الفسيولوجي" للموائل ذات التربة الباردة (أي ، عدم إمكانية وصول الرطوبة إلى النباتات بوفرة فيزيائية). في الوقت نفسه ، أغفلوا حقيقة أن ساكس وغيره من علماء الفسيولوجيا أجروا تجاربهم على نباتات محبة للحرارة (الخيار ، القرع ، الخس ، وما إلى ذلك) وفي الموائل الطبيعية الباردة ، تعمل النباتات ذات درجات حرارة التربة المنخفضة بمثابة الخلفية الطبيعية قد تتفاعل معها بشكل مختلف تمامًا. في الواقع ، أظهرت الدراسات الحديثة أنه في معظم نباتات التندرا والمستنقعات وأوائل غابات الربيع ، لا توجد ظواهر قمع (صعوبة في امتصاص الماء ، واضطرابات في نظام المياه ، وما إلى ذلك) يمكن أن تسببها "الفسيولوجية". جفاف "التربة الباردة. وقد ظهر الشيء نفسه بالنسبة للعديد من النباتات في مناطق التربة الصقيعية. في الوقت نفسه ، لا يمكن للمرء أن ينكر تمامًا التأثير المحبط لدرجات الحرارة المنخفضة على امتصاص الرطوبة والجوانب الأخرى للنشاط الحيوي للجذور (التنفس والنمو وما إلى ذلك) ، وكذلك على نشاط النباتات الدقيقة في التربة. إنه بلا شك مهم في مجموعة من الظروف الصعبة للحياة النباتية في الموائل الباردة. "الجفاف الفسيولوجي" ، "الجفاف الفسيولوجي" بسبب انخفاض درجات حرارة التربة ممكن في حياة النباتات في أصعب الظروف ، على سبيل المثال ، عند زراعة النباتات المحبة للحرارة في التربة الباردة أو في أوائل الربيع لأنواع الأشجار ، عندما لا تزال غير موجودة. - الفروع الورقية شديدة السخونة (تصل إلى 30-35 درجة مئوية) وتزيد من فقدان الرطوبة ، ولم يبدأ العمل المكثف لأنظمة الجذر بعد.

لا تحتوي النباتات على أي تعديلات شكلية خاصة تحمي من البرد ؛ بدلاً من ذلك ، يمكننا التحدث عن الحماية من مجموعة كاملة من الظروف المعاكسة في الموائل الباردة ، بما في ذلك الرياح القوية ، وإمكانية الجفاف ، وما إلى ذلك في نباتات المناطق الباردة (أو أولئك الذين يتحملون فصول الشتاء الباردة) غالبًا ما تكون هناك سمات مورفولوجية وقائية مثل زيادة قشور البراعم ، والقطران الشتوي للبراعم (في الصنوبريات) ، وطبقة سميكة من الفلين ، وبشرة سميكة ، وتضخم الأوراق ، وما إلى ذلك ، ومع ذلك ، فإن تأثيرها الوقائي سيكون منطقيًا فقط الحفاظ على الحرارة الذاتية للكائنات الحرارية المنزلية ، بالنسبة للنباتات ، هذه الميزات ، على الرغم من أنها تساهم في التنظيم الحراري (تقليل الإشعاع) ، فهي مهمة بشكل أساسي كحماية ضد الجفاف. في النباتيةهنالك أمثلة مثيرة للاهتمامتهدف إلى الحفاظ على الحرارة (وإن كانت قصيرة المدى) في أجزاء معينة من النبات. في مرتفعات شرق إفريقيا وأمريكا الجنوبية ، توجد أشجار "وردية" عملاقة من الأجناس سينيسيو ، لوبيليا ، إسبليتياوغيرها من الصقيع الليلي المتكرر ، هناك مثل هذه الحماية: في الليل ، تغلق أوراق الوردة ، مما يحمي الأجزاء الأكثر ضعفًا - قمم النمو. في بعض الأنواع ، تكون الأوراق محتلة من الخارج ، وفي أنواع أخرى ، تتراكم المياه التي يفرزها النبات في المخرج ؛ في الليل ، تتجمد الطبقة السطحية فقط ، وتتم حماية مخاريط النمو من الصقيع في نوع من "الحمام".

من بين التكيفات المورفولوجية للنباتات للحياة في الموائل الباردة ، حجم صغيروأشكال النمو الخاصة. ليس فقط العديد من النباتات العشبية المعمرة ، ولكن أيضًا الشجيرات والشجيرات في المناطق القطبية والجبلية المرتفعة لا يزيد ارتفاعها عن بضعة سنتيمترات ، كما أن العناصر الداخلية قريبة جدًا من بعضها البعض ، أوراق صغيرة(ظاهرة النانوية أو التقزم). بالإضافة إلى المثال المعروف - خشب البتولا القزم (بيتولا أبي) ،يمكن أن يسمى قزم الصفصاف (Sahx polaris، S. arctica، S. herbacea)واشياء أخرى عديدة. عادةً ما يتوافق ارتفاع هذه النباتات مع عمق الغطاء الجليدي الذي تسبت النباتات تحته ، حيث تموت جميع الأجزاء البارزة فوق الثلج من التجمد والجفاف. من الواضح ، في تكوين الأشكال القزمية في الموائل الباردة ، يلعب فقر تغذية التربة دورًا مهمًا نتيجة لقمع النشاط الميكروبي ، وتثبيط التمثيل الضوئي بسبب درجات الحرارة المنخفضة. ولكن بغض النظر عن طريقة التكوين ، فإن الأشكال القزمية تعطي ميزة معينة للنباتات في التكيف مع درجات الحرارة المنخفضة: فهي تقع في المنطقة البيئية الدقيقة القريبة من التربة ، والتي تكون أكثر دفئًا في الصيف ، وفي الشتاء تكون محمية جيدًا بغطاء ثلجي و تلقي تدفقات حرارة إضافية (وإن كانت صغيرة) من عمق التربة.

ميزة تكيفية أخرى لشكل النمو هي انتقال النباتات الكبيرة نسبيًا (الشجيرات وحتى الأشجار) من النمو العظمي (الرأسي) إلى النمو (الأفقي) وتشكيل الأشكال الزاحفة - الأقزام والأقزام والأقزام. مثل هذه الأشكال قادرة على تشكيل قزم الأرز (صنوبر بوميلا) ،العرعر (Juniperus sibirica، J. communis، J. turkestanica) ،الرماد الجبلي ، وما إلى ذلك ، تنتشر فروع الكواكب على الأرض ولا ترتفع أعلى من العمق المعتاد للغطاء الثلجي. في بعض الأحيان يكون هذا نتيجة لموت الجذع ونمو الفروع السفلية (على سبيل المثال ، في شجرة التنوب) ، وأحيانًا يكون نمو شجرة ، كما كان ، "مستلقية على جانبها" مع مقلدة ، متجذرة في كثير من الأماكن الجذع والأغصان الصاعدة (أرز العفريت). ميزة مثيرة للاهتمامبعض الأقزام الخشبية والشجيرة - الموت المستمر للجزء القديم من الجذع ونمو "القمة" ، ونتيجة لذلك يصعب تحديد عمر الفرد.

تنتشر الأقزام في المناطق الجبلية العالية والقطبية ، في ظروف لم تعد أنواع الأشجار تتحملها (على سبيل المثال ، على الحدود العليا للغابة). توجد أيضًا أشكال غريبة من "القزم" في الظروف القاسية في الشجيرات ، وحتى في أنواع الأشنة ، التي عادةً ما يكون لها نمو كثيف منتصب: على صخور القارة القطبية الجنوبية تشكل ثاليًا زاحفًا ،

اعتمادًا على الظروف ، يمكن إجراء تعديلات على نمو نفس النوع. لكن هناك أنواعًا تحولت تمامًا إلى شكل الجان ، على سبيل المثال ، قزم الصنوبر الجبلي ، الذي ينمو في جبال الألب والكاربات - الصنوبر موغوس ،صمم ك الأنواع المستقلةمن الصنوبر الجبلي - بينوس مونتانا.

من بين أشكال النمو التي تساهم في بقاء النباتات في الموائل الباردة ، هناك شكل آخر غريب للغاية - على شكل وسادة. يتكون شكل نبات الوسادة نتيجة زيادة التفرع والنمو البطيء للغاية لمحاور الهيكل العظمي والبراعم. توجد أوراق وأزهار صغيرة زيروفيلوس على محيط الوسادة. تتراكم التربة الدقيقة والغبار والأحجار الصغيرة بين الفروع الفردية. نتيجة لذلك ، تكتسب بعض أنواع نباتات الوسادة ضغطًا أكبر وكثافة غير عادية: يمكن السير عليها كما لو كانت على أرض صلبة. هؤلاء هم سيلين أكوليس. Gypsophila aretioides ، Androsace helvetica ، Acantholimon diapensioides.من الصعب تمييزها من مسافة بعيدة عن الصخور. الوسائد الشائكة أقل كثافة من الولادة يوروتيا ، ساكسيفراغا.

تأتي نباتات الوسائد بأحجام مختلفة (يصل قطرها إلى متر واحد) وبأشكال مختلفة: نصف كروية ، مسطحة ، مقعرة ، وأحيانًا بأشكال غريبة جدًا (يطلق عليها في أستراليا ونيوزيلندا "أغنام النبات").

بفضل هيكلها المدمج ، تقاوم نباتات الوسائد الرياح الباردة بنجاح. يسخن سطحها بنفس الطريقة التي يسخن بها سطح التربة ، وتكون تقلبات درجة الحرارة في الداخل أقل وضوحًا مما هي عليه في البيئة. كانت هناك حالات ارتفاع كبير في درجة الحرارة داخل الوسادة ؛ على سبيل المثال ، في الأنواع الأكثر شيوعًا في مرتفعات وسط تيان شان دريادان رباعيعند درجة حرارة هواء 10 درجة مئوية داخل الوسادة ، وصلت درجة الحرارة إلى 23 درجة مئوية بسبب تراكم الحرارة في هذا النوع من "الصوب الزراعية". نظرًا لنموها البطيء ، فإن نباتات الوسائد قابلة للمقارنة في طول العمر مع الأشجار. لذلك ، في Pamirs وسادة أكانثوليمون هيدينيبقطر 3 سم كان عمره 10-12 سنة ، 10 سم - 30-35 سنة ، وعمر الوسائد الكبيرة بلغ أكثر من مائة عام.

ضمن الشكل العام للنباتات الوسادة ، هناك تنوع بيئي: على سبيل المثال ، في الجبال المحيطة بالبحر الأبيض المتوسط ​​، تكون "الوسائد الشائكة" الأقل إحكامًا شائعة في الهيكل ، والتي لا توجد في أعالي الجبال ، لأنها غير مقاومة للبرودة ، لكنها مقاومة جدًا للجفاف. تبين أن الهيكل الفضفاض للوسادة هنا أكثر فائدة للنبات من الوسادة المدمجة ، لأنه في ظروف الجفاف الصيفي والتشمس القوي ، فإنه يقلل من خطر ارتفاع درجة حرارة سطحه. عادة ما تكون درجة حرارة سطح وسائد البحر الأبيض المتوسط ​​أقل من درجة حرارة الهواء بسبب النتح القوي ، ويتم إنشاء مناخ محلي خاص داخل الوسادة ؛ على سبيل المثال ، يتم الاحتفاظ برطوبة الهواء عند 70-80٪ عندما تكون رطوبة الهواء الخارجي 30٪. وبالتالي ، فإن شكل الوسادة هنا هو تكيف مع مجموعة مختلفة تمامًا من العوامل ، ومن ثم "تصميمها" المختلف.

من بين ميزات النمو الأخرى التي تساعد النباتات على التغلب على آثار البرد ، ينبغي للمرء أيضًا أن يذكر التعديلات المختلفة التي تهدف إلى تعميق الأجزاء الشتوية للنباتات في التربة. هذا هو تطور جذور مقلصة (مقلصة) - سميكة وسميكة ، مع أنسجة ميكانيكية عالية التطور. في الخريف ، يجف ويقصر طوله بشكل كبير (وهو ما يظهر بوضوح من خلال التجاعيد المستعرضة) ، بينما تظهر القوى التي تجذب براعم الشتاء من التجديد والبصيلات والجذور والجذور إلى التربة.

توجد جذور مقلصة في العديد من النباتات في المرتفعات والتندرا والموائل الباردة الأخرى. إنها تسمح ، على وجه الخصوص ، بمقاومة انتفاخ النباتات الفاترة من التربة بنجاح. في الحالة الأخيرة ، لا يرسمون برعم التجديد فحسب ، بل يوجهونه أيضًا بشكل عمودي على السطح في حالة سقوط النبات. يختلف عمق التراجع عن طريق الجذور المتقلصة من سنتيمتر إلى عدة عشرات من السنتيمترات ، اعتمادًا على خصائص النبات والتركيب الميكانيكي للتربة.

يعتبر تغيير الشكل التكيفي كوسيلة دفاع ضد البرد ظاهرة تقتصر أساسًا على المناطق الباردة. وفي الوقت نفسه ، تعاني نباتات المناطق الأكثر اعتدالًا أيضًا من تأثير البرد. طرق الحماية الفسيولوجية أكثر عالمية. وهي تهدف في المقام الأول إلى خفض درجة تجمد النسغ الخلوي ، ومنع الماء من التجمد ، وما إلى ذلك. ومن هنا تأتي ميزات النباتات المقاومة للبرودة مثل زيادة تركيز النسغ الخلوي ، ويرجع ذلك أساسًا إلى الكربوهيدرات القابلة للذوبان. من المعروف أنه خلال الخريف زيادة مقاومة البرودة ("تصلب") ، يتحول النشا إلى سكريات قابلة للذوبان. ميزة أخرى للنباتات المقاومة للبرودة هي زيادة نسبة الماء المرتبط بالغروية في إجمالي احتياطي المياه.

مع انخفاض بطيء في درجة الحرارة ، يمكن للنباتات أن تتحمل التبريد تحت درجة التجمد لنسغ الخلية في حالة انخفاض حرارة الجسم (بدون تكوين الجليد). كما تظهر التجارب ، يرتبط مستوى انخفاض درجة الحرارة ونقاط التجمد ارتباطًا وثيقًا بظروف درجة حرارة الموطن. ومع ذلك ، في النباتات ، تكون حالة انخفاض حرارة الجسم ممكنة فقط مع نزلة برد طفيفة (درجات قليلة تحت الصفر). طريقة التكيف هذه أكثر فاعلية في درجات الحرارة الأخرى. كائنات حشرية، حيث يلعب الجلسرين والتريهالوز والمواد الواقية الأخرى دور مضادات التجمد (يمكن للحشرات السباتية المفتوحة أن تتحمل انخفاض حرارة عصارة الخلايا دون التجمد حتى -30 درجة مئوية).

العديد من النباتات قادرة على البقاء حتى في حالة التجميد. هناك أنواع تتجمد في الخريف في مرحلة الإزهار وتستمر في التفتح بعد الذوبان في الربيع (قمل الخشب - وسائل الإعلام stellariaديزي- بيليس بيرنسالفجل في القطب الشمالي - قوقعة الأذنوإلخ.). أوائل الربيع في غابات الربيع ("قطرات الثلج") خلال موسم النمو القصير تتحمل بشكل متكرر الصقيع الليلي الربيعي: تتجمد الأزهار والأوراق إلى حالة زجاجية هشة وتصبح مغطاة بالصقيع الصقيع ، ولكن بعد 2-3 ساعات من شروق الشمس تذوب وتعود إلى مكانها الحالة الطبيعية. إن قدرة الطحالب والأشنة على تحمل التجمد لفترات طويلة في الشتاء في حالة تعليق الرسوم المتحركة معروفة جيدًا. في إحدى التجارب ، أشنة كلادونيامجمدة عند -15 درجة مئوية لمدة 110 أسبوعًا (أكثر من عامين!).

بعد الذوبان ، تبين أن الأشنة حية وقابلة للحياة تمامًا ؛ واستؤنفت عملية التمثيل الضوئي والنمو. من الواضح أنه في الأشنات في ظروف وجود شديدة البرودة ، تكون فترات تعليق الرسوم المتحركة طويلة جدًا ، ولا يتم تنفيذ النمو ونشاط الحياة النشطة إلا في فترات مواتية قصيرة (وليس كل عام). هذا الانقطاع المتكرر للحياة النشطة لفترات طويلة ، على ما يبدو ، يفسر العمر الهائل للعديد من الأشنات ، التي تحددها طريقة الكربون المشع (حتى 1300 سنة من أجل Rhizocagon geographicumوجبال الألب ، حتى 4500 عام في الأشنات في غرب جرينلاند).

Anabiosis هو "إجراء متطرف" في محاربة النبات للبرد ، مما يؤدي إلى تعليق العمليات الحيوية وانخفاض حاد في الإنتاجية. الأهم من ذلك بكثير في تكيف النباتات مع البرودة هو إمكانية الحفاظ على النشاط الحيوي الطبيعي عن طريق تقليل درجات الحرارة المثلى للعمليات الفسيولوجية والحدود المنخفضة لدرجة الحرارة التي تكون فيها هذه العمليات ممكنة. كما يتضح من مثال درجات الحرارة المثلى لعملية التمثيل الضوئي وعتبات درجات الحرارة المنخفضة ، يتم التعبير عن هذه الظواهر جيدًا في نباتات الموائل الباردة. لذلك ، في الأشنات في جبال الألب والقطب الجنوبي من أجل التمثيل الضوئي ، تكون درجة الحرارة المثلى حوالي 5 درجات مئوية ؛ يمكن اكتشاف عملية التمثيل الضوئي الملحوظة فيها حتى عند -10 درجة مئوية. في درجات حرارة منخفضة نسبيًا ، يكمن أفضل التمثيل الضوئي في نباتات القطب الشمالي ، وأنواع جبال الألب ، وأوائل الربيع. في الشتاء ، في درجات حرارة منخفضة ، العديد من أنواع الأشجار الصنوبرية قادرة على التمثيل الضوئي. في نفس النوع ، ترتبط درجة الحرارة المثلى لعملية التمثيل الضوئي بالتغيرات في الظروف: على سبيل المثال ، في مجموعات جبال الألب والقطب الشمالي من النباتات المعمرة - Ohu ria digyna ، Thalictrum alpinumوأنواع أخرى ، فهي أقل من تلك الموجودة في السهول. والدليل في هذا الصدد هو التحول الموسمي للأفضل حيث ترتفع درجة الحرارة من الربيع إلى الصيف وتنخفض من الصيف إلى الخريف والشتاء.

في درجات الحرارة المنخفضة ، من المهم للغاية أن تحافظ النباتات على مستوى كافٍ من التنفس - أساس الطاقة للنمو وإصلاح أضرار البرد المحتملة. في مثال عدد من نباتات مرتفعات بامير ، تبين أنه في ظل هذه الظروف ، يتم الحفاظ على التنفس المكثف إلى حد ما بعد إجراء درجة حرارة من -6 إلى -10 درجة مئوية.

مثال آخر على مقاومة العمليات الفسيولوجية للطقس البارد هو الشتاء والنمو الثلجي قبل الربيع في نباتات التندرا والجبال العالية والموائل الباردة الأخرى مع موسم نمو قصير بسبب الإعداد المسبق. هذه الظاهرة واضحة للغاية في ephemeroids لغابات البلوط في غابات السهوب (scilla - سيلا سيبيريكاكوردياليس - Corydalis halleri ،أوزة البصل - جاجيا لوتياينظف - فيكارافيرناوغيرها) ، حيث يبدأ بالفعل في بداية الشتاء نمو البراعم مع البراعم المتكونة من الداخل (أولاً في التربة المتجمدة ، ثم فوق التربة ، داخل الغطاء الثلجي. لا يتوقف تكوين الأعضاء التناسلية في في الشتاء. ومع اقتراب ذوبان الجليد ، تزداد سرعة نمو الثلج بشكل ملحوظ. في وقت أوائل "ما قبل الربيع" ، عندما تبدو الغابة لا تزال بلا حياة تمامًا ، فإن الآلاف من براعم العنب البري وبصل الإوز ترتفع بالفعل تحت غطاء ثلجي فوق التربة ، يصل ارتفاعه إلى 2-7 سم بحلول هذا الوقت ويكون جاهزًا لبدء الإزهار بمجرد ذوبان الثلج. الثلج.

الاختلافات البيئية في تحمل البرد في النبات

في علم البيئة وعلم وظائف الأعضاء الإيكولوجي ، تُستخدم قدرة النبات على تحمل درجات حرارة منخفضة في ظل ظروف تجريبية لفترة معينة كأحد مؤشرات مقاومة البرد. تم تجميع الكثير من البيانات التي تجعل من الممكن مقارنة نباتات الموائل مع ظروف درجات الحرارة المختلفة. ومع ذلك ، لا يمكن دائمًا مقارنة هذه البيانات بشكل صارم ، نظرًا لأن درجة الحرارة التي يمكن للنبات أن يتحملها ، من بين أسباب أخرى ، تعتمد أيضًا على مدة عملها (على سبيل المثال ، يمكن للنباتات المحبة للحرارة المعتدلة أن تتحمل نزلة برد طفيفة من رتبة -3-5 درجات مئوية لعدة ساعات ، ولكن هذا مع ذلك ، يمكن أن تكون درجة الحرارة كارثية إذا استمرت لعدة أيام).

كما يتضح من البيانات التالية ، فإن مقاومة البرودة للنباتات مختلفة جدًا وتعتمد على الظروف التي تعيش فيها.

أحد الأمثلة الشديدة لمقاومة البرد هو ما يسمى بـ "العوالق المبردة". هذه طحالب ثلجية تعيش في الطبقات السطحية للثلج والجليد وتتسبب في تلوينها أثناء التكاثر الجماعي ("الثلج الأحمر" ، "الثلج الأخضر" ، إلخ). في المراحل النشطة ، تتطور عند 0 درجة مئوية (في الصيف على سطح الثلج والجليد المذاب). حدود المقاومة لدرجات الحرارة المنخفضة من -36 درجة مئوية كلاميدوموناس نيفاليستصل إلى -40 ، -60 درجة مئوية Pediastrutn boryanum ، Hormidium flaccidum.مقاومة البرودة للعوالق النباتية في البحار القطبية ، والتي غالبًا ما تكون سباتًا في القشرة الجليدية ، هي بنفس القدر.

تتميز شجيرات جبال الألب القزمة بمقاومة كبيرة للبرودة - رودودندرون فيروجينيوم ، إيريكا كارنياوغيرها (-28 ، -36 درجة مئوية) ، أنواع الأشجار الصنوبرية: على سبيل المثال ، الصنوبر صنوبر ستروبوسفي جبال الألب التيرولية ، لوحظ في التجارب درجة حرارة قياسية: -78 درجة مئوية.

مقاومة البرودة قليلة جدًا في نباتات المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية ، حيث لا تتعرض لتأثيرات درجات الحرارة المنخفضة (باستثناء الجبال العالية). لذلك ، بالنسبة لطحالب البحار الاستوائية (خاصة مناطق المياه الضحلة) ، فإن الحد الأدنى لدرجة الحرارة يقع في نطاق 5-14 درجة مئوية (تذكر أنه بالنسبة لطحالب البحار القطبية الشمالية ، فإن الحد الأعلى هو 16 درجة مئوية). تموت شتلات أنواع الأشجار الاستوائية عند درجة حرارة 3-5 درجات مئوية. في العديد من النباتات الاستوائية المحبة للحرارة ، مثل أنواع الدفيئة للزينة من الأجناس جلوكسينيا ، كوليوس ، أكيمينزوما إلى ذلك ، يؤدي خفض درجة الحرارة إلى عدة درجات فوق الصفر إلى ظهور ظاهرة "البرد": في حالة عدم وجود ضرر مرئي ، يتوقف النمو بعد فترة ، وتتساقط الأوراق ، وتذبل النباتات ، ثم تموت. تُعرف هذه الظاهرة أيضًا بالنباتات المحبة للحرارة (الخيار والطماطم والفاصوليا).

مقاومة منخفضة جدًا للبرد في فطريات العفن المحبة للحرارة من الأجناس Mucor ، Thermoascus ، Anixiaوآخرون يموتون في ثلاثة أيام عند درجة حرارة 5-6 درجات مئوية ، وحتى درجة حرارة 15-17 درجة مئوية لا يمكن أن تدوم لأكثر من 15-20 يومًا.

اعتمادًا على درجة مقاومة البرد وطبيعتها المحددة ، يمكن تمييز مجموعات النباتات التالية.

نباتات غير مقاومة للبرد

تشمل هذه المجموعة جميع تلك النباتات التي تعرضت بالفعل لأضرار جسيمة في درجات حرارة أعلى من درجة التجمد: طحالب البحر الدافئة ، وبعض الفطريات والعديد من النباتات المورقة في الغابات الاستوائية المطيرة.

نباتات غير شديدة التحمل

على الرغم من أن هذه النباتات تتحمل درجات حرارة منخفضة ، إلا أنها تتجمد بمجرد أن يبدأ الجليد في التكون في الأنسجة. النباتات غير القوية محمية فقط من التلف بواسطة عوامل التجمد. في الموسم البارد ، لديهم تركيز متزايد من المواد النشطة تناضحيًا في النسغ الخلوي والبروتوبلازم ، بالإضافة إلى انخفاض درجة حرارة الجسم ، مما يمنع أو يبطئ تكوين الجليد عند درجات حرارة منخفضة تصل إلى حوالي -7 درجة مئوية ، ومع التبريد الفائق المستمر حتى لخفض درجات الحرارة. خلال موسم النمو ، جميع النباتات المورقة ليست مقاومة للصقيع. على مدار العام ، طحالب أعماق البحار والبحار الباردة وبعض طحالب المياه العذبة والنباتات الخشبية الاستوائية وشبه الاستوائية و أنواع مختلفةمن المناطق المعتدلة الدافئة.

نباتات مقاومة للثلج

في موسم البرد ، تتحمل هذه النباتات تجميد الماء خارج الخلية والجفاف المرتبط به. أصبحت بعض طحالب المياه العذبة والمد والجزر والطحالب الأرضية والطحالب من جميع المناطق المناخية (حتى الاستوائية) والنباتات الأرضية المعمرة في المناطق ذات الشتاء البارد مقاومة لتكوين الجليد. بعض الطحالب والعديد من الأشنات والنباتات الخشبية المختلفة قادرة على التصلب بقوة شديدة. ثم تظل غير تالفة حتى بعد الصقيع الشديد لفترات طويلة ، ويمكن تبريدها حتى إلى درجة حرارة النيتروجين السائل.

تعتبر درجة حرارة التربة أو وسط المغذيات الاصطناعية ذات أهمية كبيرة عند زراعة النباتات. درجات الحرارة العالية والمنخفضة غير مواتية لحياة الجذر. في درجات الحرارة المنخفضة ، يضعف تنفس الجذور ، مما يؤدي إلى انخفاض امتصاص الماء والأملاح الغذائية. هذا يؤدي إلى ذبول وتقزم النبات.

يعتبر الخيار حساسًا بشكل خاص لانخفاض درجة الحرارة - يؤدي انخفاض درجة الحرارة إلى 5 درجات مئوية إلى تدمير شتلات الخيار. أوراق النباتات الناضجة عند درجة حرارة منخفضة للمحلول المغذي في الطقس المشمس تذبل وتحترق. بالنسبة لهذا المحصول ، لا ينبغي خفض درجة حرارة محلول المغذيات إلى أقل من 12 درجة مئوية. عادة في وقت الشتاءعند زراعة النباتات في البيوت الزجاجية ، يكون محلول المغذيات المخزن في الخزانات عند درجة حرارة منخفضة ويجب تسخينه إلى درجة حرارة محيطة على الأقل. يجب اعتبار درجة الحرارة الأكثر ملاءمة للمحلول المستخدم لزراعة الخيار 25-30 درجة مئوية ، للطماطم والبصل والنباتات الأخرى - 22-25 درجة مئوية.

إذا كان من الضروري في فصل الشتاء تسخين الركيزة التي تتم عليها الزراعة ، ففي الصيف ، على العكس من ذلك ، قد تعاني النباتات بسبب ارتفاع درجة حرارتها. بالفعل عند 38-40 درجة مئوية امتصاص الماء و العناصر الغذائيةتوقف ، تذبل النباتات وقد تموت. من المستحيل السماح بتسخين المحاليل والركيزة لدرجة الحرارة هذه. تتأثر جذور الشتلات الصغيرة بشكل خاص بدرجات الحرارة المرتفعة. بالنسبة للعديد من الثقافات ، فإن درجة حرارة 28-30 درجة مميتة بالفعل.

إذا كان هناك خطر ارتفاع درجة الحرارة ، فمن المفيد تبليل سطح التربة بالماء ، مما يؤدي تبخره إلى خفض درجة الحرارة. في وقت الصيففي التمرين زراعة الدفيئةيتم استخدام رش الزجاج بمدافع الهاون الجيري على نطاق واسع ، مما يبعثر أشعة الشمس المباشرة ويحفظ النباتات من الحرارة الزائدة.

مصادر

• زراعة النباتات بدون تربة / V.A. Chesnokov ، E.N. Bazyrina ، T.M. Bushueva and N.L. Ilyinskaya - Leningrad: Leningrad University Press ، 1960. - 170 p.