В белия сезон може да стане доста студено по нашите ширини. Как растенията оцеляват през зимата и фотосинтезират ли през студените месеци?
Животните растат дебела козина през зимата, през лятото и есента се насичат с изолиращ слой мазнина, зимуват или зимуват. Ние, хората, обличаме топли дрехи, пием чай или се опитваме да се стоплим по други начини. В крайна сметка ние сме топли същества, които се нуждаят от определена температура, за да оцелеят. Растенията, от друга страна, са хладнокръвни организми. Те са разработили гениални стратегии, за да оцелеят през студената зима.
Стратегии за зимуване на растения
Стратегиите за презимуване на растенията могат да бъдат класифицирани в различни методи. Като цяло винаги става дума за създаване на енергиен склад и защита на меристемата - т.е. образуващата тъкан на пъпките, която служи като отправна точка за пъпкуване през пролетта. Има 4 стратегии:
Зимуващи растения като семена
Семенни растения, чиито тела са планирани да умрат през зимата, оцеляват само благодарение на семената си. Съдържа както запасни вещества, така и ембрионалната стволова тъкан, тоест меристема, с помощта на която е възможен нов живот.
Зимуващи трайни насаждения: Оттегляне към органите за съхранение
Многогодишни растения са многогодишни тревисти растения, които оцеляват няколко години, включително през зимата. Те прехвърлят богатите на енергия вещества за съхранение в корените, алтернативно в луковици, грудки или коренища. Меристемичната тъкан се намира много близо до повърхността на почвата под формата на пъпки или незабележими спящи очи.
Зимуване на широколистни дървета и храсти: Оттегляне към гората
Фактът, че широколистните дървета не съхраняват енергия в листата си, а в дървесината си, е ясно разпознаваем от есенните им цветове. Листата пожълтява, защото богатите на енергия вещества се рециклират и транспортират в дървесната част чрез дръжката. Пъпките за повторно поникване са по дърветатаекраниран под люспите на пъпките, но често на няколко метра над земята и трябва да бъде защитен от дървото с допълнителни мерки за защита от замръзване.
Зимуване на вечнозелени растения: защита от замръзване на листа и пъпки
Вечнозелените растения не хвърлят листата си. Поради това те също така прехвърлят по-малко резервни вещества в дървеното тяло, вместо това трябва да адаптират листата си към студеното време чрез тяхната структура и съхранение на различни вещества. Пъпките зимуват в състояние на сън, предизвикано от специален коктейл от хормони.
Фотосинтезират ли растенията през зимата?
Не всички растения фотосинтезират през зимата, но вечнозелените го правят - макар и в по-малка степен.
За да отговорим на въпроса по-подробно, има смисъл да хвърлим бърз поглед върху самата фотосинтеза. Фотосинтезата описва процеса на производство на органичен материал, т.е. градивни елементи за растителното тяло, с помощта на светлинна енергия и неорганични съединения. Основната роля в този процес играе зеленият хлорофил. Следователно растенията, които хвърлят зелените си части или ги оставят да умрат през зимата, не могат да извършват фотосинтеза, докато зелените части на растенията не са отново налични.
Вечнозелените растения, от друга страна, са в състояние да печелят енергия от слънчева светлина през цялата година кръгъл. Слънчевата светлина в нашите географски ширини обаче е по-слаба през зимата и е достъпна само за по-кратко време. В съчетание със студа, който инхибира фотосинтезата, това води само до много ниска производителност на фотосинтезата. Следователно, дори вечнозелените растения не продължават да растат през зимата, а могат само да покрият ежедневните си енергийни нужди, за да поддържат устойчивост на замръзване.
Това правят растенията преди зимата
Подготовката за студения сезон започва рано. Защото за една нощ нито едно растение не е подготвено за минусови температури и диета. Студените и по-кратки дни регулират хормоналния си баланс по такъв начин, че растенията постепенно влизат в хибернация. Това, което звучи като почивка, първоначално е свързано с много повече работа, отколкото можете да видите отвън. Тези процеси отнемат време и не трябва да се нарушават: чрез резитба, преполиване или торене с неправилни хранителни вещества, можем да затрудним подготовката на растенията, застрашавайки зимната издръжливост.
ТоваСтъпки, които растенията трябва да извършат преди зимата:
Съхранение на резервни материали
Както е описано по-горе, растенията съхраняват своите енергийни резерви на различни места. Растенията имат много работа през есента, за да ги прехвърлят в съответните растителни органи.
Оттегляне в гората
Обезцветяването на листата може да се наблюдава през есента на повечето от нашите местни широколистни дървета. Това явление възниква, защото хлорофилът - който прави листата да изглеждат зелени - се рециклира и отнася. Друг високоенергиен материал също се прехвърля от листата към ствола.
Под кората се разделят богатите на вода клетъчни органели, вакуолите. Няколко големи вакуоли пораждат множество малки. Преди всичко в тях се натрупва захар, но също и протеини и други разтворени вещества. Есенциални елементи като калий, магнезий и фосфор също се отстраняват от листата, преди да бъдат окапани.
Нишестето се съхранява в амилопластите като енергиен резерв. През годината дърветата черпят от тези запаси, така че те до голяма степен се изразходват отново през май, когато листата се разгънат.
След като всички важни хранителни вещества и минерали са съхранени, листата се окапват. Това поддържа зоната за натоварване от сняг и движения на короната, които могат да доведат до фрактури, до минимум.
Дърветата може да изглеждат неактивни отвън през зимата, но те постоянно участват в клетъчното дишане. По този начин те осигуряват енергия за функционирането на жизненоважни метаболитни процеси.
Оттегляне в земята: грудки, луковици, коренища и корени
Много тревисти растения като момина сълза (Convallaria majalis), обикновен бъз (Aegopodium podagraria) или джинджифил ( Zingiber officinale) образуват така наречените коренища. Това е система от издънки, която расте под или точно над земята и има за задача да съхранява резервни вещества. Благодарение на тези складирани вещества, включително нишестето по-специално, много растения могат да презимуват в почвата. Луковите растения използват трансформираните листа като органи за съхранение. Под повърхността на земята тези складови органи са до голяма степен защитени от замръзване.
Растения, които зимуват под земята, оценяват нашата помощ! Може да се приложи мулч за подсилване на изолационен защитен слой. Нашата органична борова кора Plantura не само предпазва от изсъхване, но и потиска растежа на плевелите.
Оттегляне към семената: размножаване и зимна защита в едно
Растенията могат да презимуват и като семена. Те обикновено се състоят от обвивка на семената, хранителна тъкан и ембрион, които могат да бъдат на различни етапи на развитие. В зависимост от вида на семената, хранителната тъкан е от различно естество. Семената от бобови растения като боб (Vicia), грах (Pisum) и леща (Lens) са високо съдържание на протеини. Семената на зърнени култури като пшеница (Triticum) или овес (Avena) и широколистни дървета като дъб (Quercus) и сладкият кестен (Castanea) съхраняват енергия главно под формата на нишесте. Някои семена, като лешник (Corylus) и орех (Juglans), образуват семена с мазнина като тела за съхранение. Нищо чудно, че ние, хората, използваме много от тези семена за храна. В семената също хранителната тъкан се използва не само за стъпката към живота, т.е. покълването, но и за силно намалено клетъчно дишане. Така че всяко семе е жив, дишащ ембрион. Поради много ниско съдържание на вода, твърда обвивка на семената и висока концентрация на осмотично активни вещества, тя е добре защитена от замръзване.
Есенен цвят на листата
Също независимо от факта, че жълтият есенен цвят се развива в резултат на преместването на хлорофила от листата към защитените части на растението, листата се оцветяват. Можете да видите това от факта, че някои вечнозелени храсти, например махония (Mahonia), оцветяват листата си през есента. Отговорни са антоцианините и каротеноидите, които се образуват, за да предпазват от замръзване и твърде много слънчева светлина. Защото вечнозелените растения имат проблем през зимата: Ако в същото време е много студено, но грее слънце, много високоенергийна радиация удря листата. Студът обаче забавя всички процеси в растителната клетка, така че слънчевата енергия не може да се съхранява в използваем вид. Създава се вреден излишък от енергия, който може да увреди клетъчните компоненти – подобно на това, когато получаваме слънчево изгаряне. Антоцианините, които ни изглеждат червени или виолетови, предпазват от тези вредни ефекти.
Можете да намерите подробно обяснение за оцветяването на листата през есентав нашата специална статия.
Растенията произвеждат свой собствен антифриз
Защо растенията просто не замръзват през зимата, като зеленчуците във фризера? Защо по тревата може да се ходи дори при слана, без остриетата да се чупят като ледени игли? Замразяването на клетката би било фатално, защото водата би се разширила и просто би разрушила клетките.
Отговорът може да се обясни с примера на морето. Ако водата е обогатена с достатъчно висока концентрация на осмотично активни вещества, нейната точка на замръзване се намалява. В морето това осмотично активно вещество е солта. Различни захари, алкохолни съединения и най-важното, калий, действат като антифриз в растителните клетки.
Съвет: Това е и причината за есенно торене като есенно торене на тревни площи. Специални торове като нашия органичен тор за есенна трева Plantura насърчават зимната издръжливост на тревата, вместо да я застрашават. Те правят това чрез въвеждане на калий, който се съхранява във вакуолите като антифриз.
В листата на обикновения бръшлян (Hedera helix), например, точката на замръзване може да бъде намалена до -3 °C чрез съхраняване на захар. Други молекули, които предотвратяват образуването на ледени кристали в клетките, също допринасят за това.
Благодарение на тези специални предпазни мерки в органите за съхранение, растенията могат да издържат на температури под -45 °C. Разбира се, това не важи за всеки вид растение, но зависи от това откъде идва и какви предпазни мерки срещу замръзване са вградени в неговата генетика.
Съвет: Представяме 10-те най-добри вечнозелени растения в отделна статия.
Защитени пъпки: отправна точка за нов живот
Листните и цветните пъпки често се установяват през предходната година и след това влизат в фаза на покой, за да изчакат зимата. Сигнал за това са ниските температури и късата продължителност на деня. Сега процесите се инициират чрез хормони, за да се защитят листните и цветните пъпки. За целта те са заобиколени от пъпкови люспи. Вътре в тези люспи се образува бяла козина от мъртви косми, която има изолиращ ефект. Разбира се, "антифризът" също се съхранява. В това състояние пъпките издържат на студа и студа. Само когатоТъй като дните отново стават по-дълги и по-топли, твърдостта на замръзване намалява, съдържанието на вода се увеличава и тъканта се развива допълнително. На този етап тогава пъпките са изложени на висок риск да бъдат повредени от късни слани.
Най-топло е на земята: геофити като пролетните цъфтящи крие пъпките си в земята. Хемикриптофитите, които включват повечето трайни насаждения, поне крият пъпките си под изолираща зеленина. Растения, които имат своята обновителна тъкан на височина до 30 см, се наричат хамефити. Пъпките им са защитени от снежната покривка. Ако пъпките са още по-високи, се говори за фанерофити, които включват всички дървесни растения. Колкото по-високи, тоест по-изложени на вятъра, са пъпките, толкова по-ефективно трябва да бъдат защитени от замръзване.
Съвет: През пролетта растенията могат да поникнат преждевременно с помощта на торене и поливане, както и поставянето им на топло място. Това е идеалното време за презасаждане на саксийни и стайни растения и добавяне на тор за успешен старт на новия вегетационен период! Благодарение на своето NK съотношение 3-4, нашият органичен тор за стайни и зелени растения Plantura е идеален за повечето стайни растения. Но се препоръчва повишено внимание: с това третиране ние провокираме намаляване на зимната издръжливост, така че изгонените растения трябва да бъдат защитени от замръзване.
Както можете да видите, има гениални тактики за това как дърветата презимуват и как другите растения оцеляват през зимата. Но в никакъв случай не всички са добре защитени от ледените температури. Ето защо ние ви даваме съвети как да презимувате правилно вашите растения.