Холодостойкось. Холодовый стрес. Способы повышения холодостойкости.

Холодостойкость– способность растений переносить низкие положительные температуры, свойственна растениям умеренной полосы. Термин «холодоустойчивость» обычно применяют в отношении теплолюбивых растений, повреждающихся при температуре ниже 8-10°С. Под этим свойством подразумевают способность растений выдерживать действие низких положительных температур.

ЗАМОВЛЯЙТЕ У НАС
НасінняГербіцидиДобриво

Запрошуємо до співпраці!

Для отримання консультації та замовлення товару Телефонуйте!

✆0676613009 ✆0662156358

Степень холодостойкости разных растений неодинакова. Для характеристики холодостойкости используют понятие температурный минимум, при котором рост растений прекраща­ется. Для большой группы сельскохозяйственных растений его величина составляет 4 °С.

Холодостойкость растений зависит от: периода онтогенеза, органа растений (цветки>плоды и листья>корни>стебли). Наиболее холодостойкими являются растения раннего срока посева. Противоположную группу составляют теплолюбы, которые повреждаются и отмирают после пребывания в течение нескольких дней при среднесуточных температуpax от 0 до +5 и +6°. У них при холодной погоде всходы получаются изреженными и недружными. Такие поля дают низкий урожай. Холодостойкость имеет значение при продвижении южных культур в новые, более сев. районы, а также при применении ранних сроков посева.

К неустойчивым растениям относятся все тропические и незимующие субтропические, а также нек-рые южные возделываемые формы. Нехолодостойкими в молодом возрасте являются: огурцы, хлопчатник, рис, коровий горох, бархатные бобы, фасоль, кукуруза, баклажаны, суданская трава, арахис, сорго, просо, кунжут, томаты, гречиха, арбуз, тыква, дыня и др. Устойчивость этих культур различная. Они повреждаются и погибают при холодной погоде с неодинаковой скоростью. Так, в специальном опыте после 3 дней охлаждения у огурцов отмерло больше половины р-ний, у хлопчатника больше 1/3, а фасоль была только повреждена. По-разному реагируют на похолодания и сорта одного и того же р-ния. Такие различия установлены у фасоли, риса, гречихи, проса, хлопчатника, томатов и др. Например, Сойотское просо после 15 дней охлаждения погибло полностью, а у белых сортов проса в посеве сохранилось в тех же условиях 50%. Разные органы отличаются неодинаковой устойчивостью. У кукурузы и гречихи в первую очередь страдает стебель, а у арахиса – корневая система. Нехолодостойкие овощи могут повреждаться и после уборки, при длительном их хранении, напр. на поверхности плодов, огурцов, дынь, арбузов и др. появляются углублённые пятна, что ухудшает внешний вид и даёт доступ внутрь патогенным микроорганизмам.

Причины повреждения растений при действии низких температур

Понятие «низкотемпературный стресс» включает в себя комплекс ответных реакций на действие холода или мороза, соответствующих генотипу растений и проявляющихся на разных уровнях организации растительного организма – от молекулярного до организменного (Трунова, 2007).

Гибель неприспособленных растений при действии холода наступает из-за потери тургора, разрушения хлорофилла, нарушения об­мена веществ. У растений наблюдается: усиление распада белков и накопление растворимых форм азота; изменение структуры митохондрий и пластид; снижение аэробного дыхания и фотосинтеза; нарушение активности мембран (переход в гель); процессы распада преобладают над процессами синтеза; нарушение проницаемости цитоплазмы (повышение вязкости), а также происходит нарушение транспорта веществ и оттока ассимилянтов.

По реакции на температуру растения подразделяют на следующие группы (Levitt, 1980):

  • теплолюбивые – виды, чувствительные к температурам выше 0°С;
  • нежные – виды, чувствительные к заморозкам около 0°С;
  • слабо устойчивые – виды, способные развивать некоторую устойчивость к заморозкам; выживание ограничено температурами около минус 5°С;
  • умеренно устойчивые – выживание ограничено температурами от минус 5 до минус 10°С;
  • очень устойчивые – могут выдерживать воздействие температуры до минус 20°С и значительное обезвоживание, связанное с образованием льда;
  • особо устойчивые – способны поддерживать воду в жидком переохлажденном состоянии.

Примеры:

 

Холодоустойчивость растений умеренного климата в значительной мере связана с преобладанием в жирах ненасыщенных жирных кислот (олеиновая, линолевая, линоленовая). Они имеют низкую температуру плавления, поэтому при охлаждении не отвердевают, и мембраны клетки даже при сильном охлаждении сохраняют свою структуру и проницаемость для воды и растворенных в ней веществ. Для холодостойких растений также характерны ферменты, которые сохраняют высокую активность при низких температурах. У таких растений в условиях похолодания возможно переключение дыхания с гликолитического на пентозофосфатный путь.

У растений южного происхождения липиды в мембранах отличаются большим количеством насыщенных жирных кислот (пальмитиновая, стеариновая). При низких температурах они из жидкого состояния переходят в состояние геля и мембраны утрачивают функциональность, снижается их подвижность, нарушается транспорт веществ и энергетические процессы. Проницаемость мембран резко увеличивается и через плазмалемму ионы из клетки выходят наружу. Из вакуоли через тонопласт органические кислоты проникают в цитоплазму и, поступая в хлоропласты, разрушают хлорофилл, превращая его в феофитин, соединение оливкового цвета. В результате на листьях появляются бурые пятна, свидетельствующие о наступивших повреждениях. Из-за разрушения хлорофилла прекращается фотосинтез.

У неустойчивых растений изменяется дыхание. Это сопровождается торможением реакций цикла Кребса и накоплением токсических веществ (уксусный альдегид, этанол и др.). У большей части растений в условиях ослабленного дыхания и недостатка энергии подавляется поглотительная активность корней.

Одновременно происходит нарушение работы ферментов, синтеза белка. Процессы распада начинают преобладать над процессами синтеза, что приводит к накоплению вредных продуктов распада, в частности аммиака.

Происходит увеличение содержания супероксидных радикалов и других агрессивных форм кислорода в тканях растений.

При низкой температуре почвы нарушается поступление воды в корни. Поэтому растения утрачивают тургор и увядают. Из-за снижения интенсивности дыхания в клетках корней подавляется поступление питательных веществ из почвы.

Способы повышения холодостойкости и меры борьби:

  • Закаливание прорастающих семян и рассады – в течение нескольких суток (до месяца) выдерживают при чередующихся (через 12 ч) пере­менных температурах: от 0 до 5 °С и при 15-20°С;
  • Холодостойкость повышается при замачивании семян перед посевом в растворе азотнокислого аммония или в слабых растворах (0,25 %) микроэлементов. Эффективными и в этом отношении являются цинк, марганец, медь, бор, молибден. Для замачивания семян используют растворы борной кислоты, сульфата цинка или сульфата меди. Например, обработка томатов солями цинка способна предохранить растения от повреждений при температуре около -5°С. О положительной роли микроэлементов в формировании устойчивости растений к низким температурам свидетельствует и тот факт, что при продвижении к северу в растениях повышается содержание меди, марганца и цинка. Содействует повышению холодостойкости растений внесение калийных удобрений;
  • Прививка тепло­любивых растений (арбуз, дыня) на более холодоустойчивые под­вои (тыква);
  • Выращивание более холодостойких форм, сортов, гибридов;
  • Для небольших полей рекомендуется специальная агротехника в целях их утепления в периоды похолоданий. Микроклимат улучшает устройство кулис из подсолнечника, конопли и других высокорослых культур. Кулисы ослабляют силу ветра, в результате чего температура растений повышается на 2 и даже на 4 – 6°;
  • Для повышения холодостойкости рекомендуется обработка микроэллементами фосфор, калий, медь, марганец и цинк;

Что рекомендуют применять для устранения стресса?

Если стресс культуры вызвали низкие температуры, специалисты рекомендуют применять следующие средства:

  • Производные гуминовых кислот для уменьшения потерь влаги растением
  • Фосфорные соединения как материал для синтеза АТФ — универсального источника энергии.
  • Аминокислоты для стимуляции синтеза стрессовых белков без больших энергетических затрат.
  • Дополнительное внесение половинных норм фосфитных или борсодержащих удобрений для улучшения питания и устранения дефицита макроэлементов
  • Регуляторы роста для восстановления и активизации ростовых процессов.

Возможно, не все сразу. Здесь нужно думать, комбинировать и подбирать препараты в зависимости от культуры. Однако даже одно дополнительное внесение — это незапланированные расходы, которые значительно повышают стоимость обработки 1 га. А окупит ли эти расходы полученный результат?

Источники:

ПУБЛІКАЦІЇ ЯКІ МОЖУТЬ БУТИ ДЛЯ ВАС ЦІКАВИМИ
data-matched-content-ui-type="image_sidebyside" data-matched-content-rows-num="2" data-matched-content-columns-num="1" data-ad-format="autorelaxed">