Физиология растений - Морозоустойчивость древесных растений

Морозоустойчивость древесных растений Морозоустойчивость  ­  способность   растений   переносить   температуру ниже 0 °С, низкие отрицательные температуры. Морозоустойчивые растения способны   предотвращать   или   уменьшать   действие   низких   отрицательных температур. Морозы в зимний период с температурой ниже ­ 20 °С обычны для   значительной   части   территории   России.   Воздействию   морозов подвергаются   однолетние,   двулетние   и   многолетние   растения.   Растения переносят условия зимы в различные периоды онтогенеза.  Способность озимых, многолетних травянистых и древесных плодовых культур   перезимовывать   обусловливается   их   достаточно   высокой морозоустойчивостью. Ткани этих растений могут замерзать, однако растения не   погибают.   Большой   вклад   в   изучение   физиологических   основ морозоустойчивости внесли Н. А. Максимов (1952), Г. А. Самыгин (1974), И. И. Туманов (1979) и другие отечественные исследователи. Способность   растений   переносить   отрицательные   температуры определяется   наследственной   основой   данного   вида   растений,   однако морозоустойчивость   одного   и   того   же   растения   зависит   от   условий, предшествующих   наступлению   морозов,   влияющих   на   характер льдообразования. Лед может образовываться как в протопласте клетки, так и в межклеточном пространстве. Не всякое образование льда приводит клетки растения к гибели.  Постепенное снижение температуры со скоростью 0,5­1 °С/ч приводит к образованию   кристаллов   льда   прежде   всего   в   межклеточниках   и первоначально   не   вызывают   гибели   клеток.   Однако   последствия   этого процесса   могут   быть   губительными   для   клетки.   Образование   льда   в протопласте   клетки   происходит   при   быстром   понижении   температуры. Происходит коагуляция белков протоплазмы, кристаллами образовавшегося в цитозоле льда повреждаются клеточные структуры, клетки погибают. Убитые морозом растения после оттаивания теряют тургор, из их мясистых тканей вытекает вода.  Морозоустойчивые   приспособлениями, уменьшающими обезвоживание клеток. При понижении температуры у таких   растения   обладают растений   отмечаются   повышение   содержания   Сахаров   и   других   веществ, защищающих ткани (криопротекторы), это прежде всего гидрофильные белки, моно­   и   олигосахариды;   снижение   оводненности   клеток;   увеличение количества полярных липидов и снижение насыщенности их жирнокислотных остатков; увеличение количества защитных белков.  На степень морозоустойчивости растений большое влияние оказывают сахара,   регуляторы   роста   и   другие   вещества,   образующиеся   в   клетках.   В зимующих   растениях   в   цитоплазме   накапливаются   сахара,   а   содержание крахмала   снижается.   Влияние   сахаров   на   повышение   морозоустойчивости растений   многосторонне.   Накопление   сахаров   предохраняет   от   замерзания большой   объем   внутриклеточной   воды,   заметно   уменьшает   количество образующегося льда.  Свойство   морозоустойчивости   формируется   в   процессе   онтогенеза растения   под   влиянием   определенных   условий   среды   в   соответствии   с генотипом растения, связано с резким снижением темпов роста, переходом растения в состояние покоя.  Жизненный   цикл   развития   многолетних   растений   контролируется сезонным ритмом светового и температурного периодов. В отличие от яровых однолетних   растений   они   начинают   готовиться   к   перенесению   неблаго­ приятных зимних условий с момента остановки роста и затем в течение осени во время наступления пониженных температур.