Экологические основы устойчивости растений

Причина гибели состоит в том, что растения утрачивают морозоустойчивость из-

за прекращения аэрации, потому что лед практически непроницаем для газов, а

также вследствие усиления влияния низких температур. Растения, как и в

случае вымокания, переходят на анаэробное дыхание, при котором образуются

спирт и другие токсичные вещества.

Если ледяная корка нетолстая и вмерзают только узлы кущения, а листья

находятся на воздухе, то такие растения выживают, поскольку воздух

проникает по межклеточникам из листьев в корневую систему. Ледяная корка не

образуется, если после оттепели выпадает снег, не позволяющий морозу

глубоко проникнуть в почву, тем самым предотвращая его повреждающее

воздействие на растения. Ледяная корка является причиной гибели озимых на

обширных площадях, особенно в Поволжье и на юге Украины.

Выпирание.

Повреждение и гибель растений от выпирания определяются разрывами корневой

системы. Выпирание растений наблюдается, если осенью морозы наступают при

отсутствии снежного покрова или если в поверхностном слое почвы мало воды

(при осенней засухе), а также при оттепелях, если снеговая вода успеет

всосаться в почву. В этих случаях замерзание воды начинается не с

поверхности почвы, а на некоторой глубине (где есть влага). Образующаяся на

глубине прослойка льда постепенно утолщается за счет продолжающегося

поступления воды по почвенным капиллярам и поднимает (выпирает) верхние

слои почвы вместе с растениями, что приводит к обрыву корней растений,

проникших на значительную глубину.

Весной после оттаивания почвы растения остаются лежать на поверхности и

погибают от иссушения, если не происходит их вторичное укоренение.

Своевременное прикатывание растений (почвы) стимулирует образование у них

новых корней. Устойчивость растений к выпиранию определяется способностью

корней к растяжению. На этом основан и метод отбора растений на

устойчивость к выпиранию в селекционном процессе.

Повреждения от зимней засухи. Устойчивый снеговой покров предохраняет

озимые злаки от зимнего высыхания. Однако они в условиях бесснежной или

малоснежной зимы, как и плодовые деревья и кустарники, в ряде районов

России часто подвергаются опасности чрезмерного иссушения постоянными и

сильными ветрами, особенно в конце зимы при значительном нагреве солнцем.

Дело в том, что водный баланс растений складывается зимой крайне

неблагоприятно, так как поступление воды из замерзшей почвы практически

прекращается.

Для уменьшения испарения воды, неблагоприятного действия зимней засухи

плодовые древесные породы образуют на ветвях мощный слой пробки, сбрасывают

на зиму листья. При длительном осеннем бесснежье наблюдается привядание

озимых злаков, которое скорее полезно, так как способствует повышению

морозоустойчивости озимых, что важно при отсутствии снегового покрова.

Однако ранняя осенняя засуха, препятствуя кущению и укоренению озимых, их

закалке, причиняет растениям значительный вред. Весной иссушение надземных

частей перезимовавших растений за счет солнечного прогрева и ветра

усугубляется недостаточным притоком воды из почвы, которая в это время еще

недостаточно прогрета.

Способы повышения зимостойкости растений. Зимостойкость — это способность

растений противостоять целому комплексу неблагоприятных факторов внешней

среды в зимнее

время. Основные способы ее повышения — подбор и селекция видов и сортов

сельскохозяйственных культур, наиболее приспособленных к комплексу

неблагоприятных условий перезимовки конкретного региона. Причины зимних

повреждений и даже полной гибели зимующих растений разнообразны и не

обусловливаются только действием мороза.

Сорта, проявившие себя в одних районах как наиболее зимостойкие, могут

оказаться значительно менее устойчивыми в других. Наиболее полное

представление о зимостойкости сорта озимых дают полевые испытания, в

результате которых растения подвергаются комплексному воздействию сочетания

неблагоприятных факторов и преобладающему из них, например, для Поволжья —

низкие температуры при недостаточном снеговом покрове, для Белоруссии или

северо-запада Украины — это прежде всего выпревание. Предпочтение отдают

сортам, проявившим з данном регионе высокую устойчивость к преобладающему

повреждающему фактору.

Озимые злаки наиболее устойчивы в начале яровизации, по окончании ее

устойчивость их снижается. Высокая зимостойкость лучших сортов озимых в

значительной степени объясняется большей продолжительностью яровизации,

которую они заканчивают уже зимой при отрицательных температурах.

Лаборатория физиологии растений МПО «Подмосковье» РАСХН успешно использует

в селекционном процессе оценку зимостойкости озимых зерновых культур по

комплексу физиологических показателей.

Меры предупреждения гибели озимых хлебов. Для повышения устойчивости к

морозу и другим неблагоприятным факторам, особенно слабоустойчивых видов и

сортов, необходимо предварительно провести определенные агроприемы.

Повышают устойчивость растений к неблагоприятным факторам перезимовки

правильный выбор сроков посева, поддержание хорошей структуры почвы для

создания благоприятного водного, воздушного и теплового режимов,

снегозадержание, создание оптимальных условий питания. К таким приемам

относится осеннее известкование почв, поскольку степень повреждения

растений коррелирует со снижением величины рН в клетках тканей.

Своевременное известкование почв с одновременным внесением удобрений

понижает кислотность среды и повышает зимостойкость растений за счет

улучшения ионного баланса в органах растений. Особенно важное значение

имеет внесение фосфорно-калийных удобрений.

Методы определения жизнеспособности сельскохозяйственных культур в зимний и

ранневесенний периоды.

Для определения зимостойкости растений используют различные методы и прежде

всего метод диагностики состояния зимующих растений в монолитах. К

лабораторным методам относятся определение зимостойкости растений по

реакции окрашивания цитоплазмы клеток конуса нарастания: с увеличением

степени повреждения растения возрастает сродство цитоплазмы к красителям.

ЯРОВИЗАЦИЯ

Фотопериодические реакции на сезонные изменения длины дня имеют значение

для периодичности цветения многих видов как умеренных, так и тропических

областей. Однако следует отметить, что среди видов умеренных широт,

проявляющих фотопериодические реакции, относительно мало весеннецветущих,

хотя мы постоянно сталкиваемся с тем, что значительное число «цветов цветет

весной», и многие из таких весеннецветущих форм, например Ficaria verna,

первоцвет (Primula vutgaris), фиалки (виды рода Viola) и т. д., проявляют

выраженное сезонное поведение, оставаясь вегетативными оставшуюся часть

года после обильного весеннего цветения. Можно предположить, что весеннее

цветение — реакция на короткие дни зимой, но для многих видов, это, по-

видимому, не так.

Конечно, длина дня не является единственным внешним фактором, изменяющимся

в течение года. Ясно, что и температура также характеризуется четко

выраженными сезонными изменениями, особенно в умеренных областях, хотя в

отношении этого фактора наблюдаются значительные колебания, как ежедневные,

так и ежегодные. Мы знаем, что сезонные изменения температуры, так же как и

изменения длины дня, оказывают существенное влияние на цветение многих

видов растений.

Впервые мысль о ключевой роли температуры в регуляции цветения появляется в

исследованиях Гаснера в 1918 г., посвященных цветению культивируемых сортов

зерновых. Зерновые, такие, как пшеница и рожь, можно разделить па две

группы в зависимости от того, сеются ли они осенью (озимые сорта) или

весной (яровые сорта). Озимая пшеница, посеянная осенью, или яровая,

посеянная весной, будут цвести и созреют текущим летом. Однако, если озимую

пшеницу посеять весной, то колос не образуется, и растения останутся

вегетативными в течение всего сезона. По-видимому, необходимость осеннего

посева озимой пшеницы связана не просто с удлинением срока ростового

сезона, поскольку посеянные осенью растения характеризуются относительно

слабым ростом в течение зимы, а посеянные весной они не уступают в

вегетативном развитии, хотя и не цветут.

Гаснер исследовал влияние различных температурных режимов во время

прорастания и раннего роста озимой и яровой ржи. Он высевал семена в песок

в различные сроки начиная с 10 января по 3 июля и подвергал их во время

прорастания воздействию следующих температур: 1—2, 5—8, 12 и 24 °С. Затем

проростки были высажены в открытый грунт. Оказалось, что температура во

время прорастания не влияет на последующее цветение яровой ржи, и все

высаженные в одно время проростки цвели приблизительно в одинаковые сроки

независимо от температурной обработки во время проращивания. Однако у

озимой ржи цвели только те растения, семена которых проращивались при

температуре 1 — 2 °С независимо от времени высадки растений в открытый

грунт. Проростки семян, проращивавшихся при температурах выше 1—2°С,

зацветали лишь в том случае, если были высажены не позднее конца марта —

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15