Морозоустойчивость, зимостойкость растений

Морозоустойчивость — способность растений переносить температуру ниже 0 °С, низкие отрицательные температуры. Морозоустойчивость представляет собой процесс, а не постоянное свойство растений. Морозоустойчивые растения способны предотвращать или уменьшать действие низких отрицательных температур (http://www.ecosystema.ru).

Закаливание — это обратимая физиологическая устойчивость к неблагоприятным воздействиям среды. Способностью к закаливанию обладают не все растения. В период прохождения фаз закаливания формируется морозоустойчивость растений. Процесс закаливания обратим, при этом морозоустойчивость растений снижается. Развитие процесса закаливания в значительной степени зависит от условий его протекания (http://www.ecosystema.ru). Для приобретения способности к закаливанию растения должны закончить процессы роста. Сигналом к прекращению роста и стимулом для изменений в гормональной системе для растений является сокращение фотопериода и сни­жение температуры (http://fizrast.ru).

Морозостойкость плодовых и ягодных растений в очень большой степени зависит от их своевременного и полного вхождения в состояние покоя. Многие садоводы-любители часто слышат эти слова, но что это такое, вероятно, мало кто знает. А, между прочим, знать это нужно. Поскольку без перехода от активной жизнедеятельности к состоянию покоя деревья, кустарники не закаливаются и не приобретают необходимую им морозостойкость, а в аномальные зимы могут сильно подмерзнуть и даже погибнуть.

Покой – это физиологическое состояние растений, при котором у них резко снижается скорость роста и интенсивность обмена веществ, происходят глубокие физиолого-биохимические изменения в клетках растений. В ходе эволюции состояние покоя возникло, как приспособление для переживания неблагоприятных условий внешней среды в различные периоды жизненного цикла или сезона и были наследственно закреплены в процессе естественного отбора.

Различают органический, глубокий и вынужденный покой.

Период органического покоя начинается с момента осеннего расцвечивания листьев (иногда от начала листопада) до появления способности распускаться у верхушечных почек растений при благоприятных для этого условиях (например, при перенесении веток в комнату для отращивания в сосудах с водой). В это время в растениях происходят сложные физиолого-биохимические процессы, идущие в основном в двух направлениях: подготовка растительного организма к весеннему росту и развитию и закаливание растений для выживания в суровых зимних условиях. В период органического покоя из физиолого-биохимических процессов, протекающих в клетках и связанных с подготовкой растений к весеннему росту и развитию, можно выделить изменения соотношения ростовых гормонов и ингибиторов (веществ, тормозящих биохимические реакции). По мере повышения способности растений вегетировать наблюдается преобладание ростовых гормонов над ингибиторами. Одним из регуляторов соотношения гормонов и ингибиторов в природных условиях принято считать действие отрицательных температур, хотя экспериментально установлено, что здесь могут участвовать и другие факторы (повышенные температуры, механические раздражители, действие отдельных химических веществ и другие).

При определенном соотношении ростовых гормонов и ингибиторов плодовые, ягодные и орехоплодные растения выходят из состояния органического покоя. Это явление у различных пород и сортов происходит в разные сроки. Обычно в условиях средней полосы и в том числе и у нас у яблони выход из органического покоя наблюдается 12-15 января, у вишни – 12-15 декабря, у груши – 20-24 декабря, смородины – 6-10 декабря, крыжовника – 15-18 декабря, малины – 20-24 декабря при среднесуточной температуре воздуха -7…-10°С, то есть обычно в период, предшествующий сильным морозам. Хотя при других значениях среднесуточных температур воздуха сроки выхода из состояния органического покоя указанных растений могут и сдвигаться.

В обычных условиях вхождение плодовых деревьев, ягодных и орехоплодных кустарников в состояние глубокого покоя в основном соответствует фенологической фазе естественного листопада. Таким образом, период органического покоя и начало глубокого покоя, как правило, протекают одновременно.

Одним из критериев состояния глубокого покоя является то, что плазмодесмы, соединяющие жизненные функции между протоплазмой соседних клеток и поддерживающие высокую обменную активность, разобщаются и втягиваются внутрь клетки, после чего протоплазма начинает постепенно отходить в той или иной степени от оболочки клетки. Это явление ученые назвали «процесс обособления плазмы».

Поскольку в период глубокого покоя протоплазма клеток разобщена, естественно, обмен веществ в растениях резко снижается. В результате этого происходит частично заполнение пространства между обособившейся протоплазмой и оболочкой клетки веществами типа жирных кислот и фосфитидов, которые защищают протоплазму от кристаллов льда. Протоплазма покрывается сплошным липидным слоем, который сохраняет воду в клетке и препятствует ее проникновению извне, то есть препятствует набуханию коллоидов протоплазмы и усилению тем самым интенсивности протекающих физиологических процессов.

Максимальная степень глубокого покоя растений обычно приходится на период сильных морозов, то есть на середину января, когда среднесуточная температура воздуха устанавливается в пределах -11…-12°С и ниже. С этого момента времени степень глубокого покоя обычно постепенно уменьшается. В среднем в условиях средней полосы и у нас продолжительность глубокого покоя колеблется от 120-125 (для малины) до 140-145 дней (для яблони, вишни, смородины и крыжовника). Из этого состояния растения полностью выходят: яблоня 18-22 марта при среднесуточной температуре воздуха около -4°С; груша, вишня, слива 6-10 марта при - -7°С; смородина и крыжовник при 1-5 марта - -7,5…-8°С, малина - -9°С.

Период вынужденного покоя характеризуется отсутствием в клетках явления обособления протоплазмы, плодовые, ягодные и орехоплодные растения возобновляют рост при перенесении их в комнату. Этот период начинается с момента выхода растений из состояния глубокого покоя и продолжается до начала набухания почек. Однако растения в это время еще находятся в закаленном состоянии, хотя их реакция на повышение температуры воздуха резко возрастает. В начале периода вынужденного покоя все еще наблюдается высокий уровень содержания различных комплексных соединений, способствующих связыванию воды, созданию более прочной структуры протоплазмы клеток и поддержанию их устойчивости к морозам. Однако дневное повышение температуры воздуха (особенно в солнечную погоду) резко снижает устойчивость растений.

Обычно переход из состояния глубокого покоя в вынужденный начинается у яблони 20-23 марта, у вишни, груши, сливы, смородины, крыжовника – 3-9 марта, а у малины – 25-28 февраля и продолжается у всех пород до 12-17 апреля. Продолжительность периода вынужденного покоя колеблется в пределах 20-23 дней (яблоня), 38-40 дней (вишня, груша, слива, смородина, крыжовник) и 45-50 дней (малина). Продолжительность вынужденного покоя весьма тесно связана с температурным режимом воздуха. В среднем выход плодовых и ягодных растений из состояния вынужденного покоя происходит при среднесуточной температуре воздуха 3-4°С, лишь у смородины при 2,5°С.

Вышеизложенное из «Уральского садовода» № 8 от 24 февраля 2010 год, http://www.uralsadovod.ru/.

О повреждении морозами корневой системы плодовых и ягодных растений (Шаламов В.Н.)

Корневая система плодовых деревьев и ягодных кустарников характеризуется низкой морозостойкостью. Так, если надземная часть большинства свердловских сортов яблони зимой, при благоприятных условиях подготовки к зимовке, может переносить, не повреждаясь, температуру до -45°С, то корневая система очень многих плодовых и ягодных растений повреждается при температуре -10...-20°С, и только у очень немногих из них при температуре ниже -20°С. Степень морозостойкости корней плодовых и ягодных растений непостоянна в течение осенне-зимнего и зимне-весеннего периодов.

Когда повреждена древесина корней, а кора и камбий здоровы, листья распускаются позднее, чем обычно, рост растений ослаблен. В первый год после повреждения листья имеют светло-зеленую окраску, часто меньшие размеры. У плодоносящих деревьев наблюдается осыпание плодов. При очень сильном повреждении древесины корней растения плохо восстанавливаются.

 При сильном повреждении коры и камбия корневой системы у молодых деревьев и кустарников могут распуститься почки, образоваться листья, могут даже зацвести, а затем растения засыхают.

Повреждение коры и камбия, как у молодых, так и у взрослых растений, – наиболее опасный тип повреждения корней. При таком типе повреждения (рис.1), например, у деревьев яблони отстает от древесины и снимается хлопьями, на коре ствола появляются ожоги коричневато-оранжевого цвета, у сеянцев и саженцев в зимней прикопке кора с корней сползает чулком, оголяя древесину. Растения с таким типом повреждения погибают в первый год после суровой зимы весной или в середине лета независимо от влажности почвы и условий питания. У сохранившихся сильно поврежденных деревьев и кустарников в последующие годы сильно уменьшается прирост. Когда же часть основных корней вымерзла полностью, прирост растений очень слабый или отсутствует совсем. В последующие годы частично или полностью засыхают.

По интенсивности окраски листьев в первый год после суровой зимы можно безошибочно определить степень повреждения корневой системы. При слабом повреждении коры и камбия и значительном повреждении древесины листья светло-зеленные, при сильном повреждении коры корней они мельче, по краям коричневые, побеги тонкие.

Зимостойкость растений - способность растений переносить без повреждений неблагоприятные зимние условия: выпревание, выпирание, вымокание, обледенение.

Выпревание

Для Свердловской области последних двух лет особенно актуально. Выпревание приводит к сильному истощению растений. Растения, которые хотя бы частично сохраняют листья, находясь под снегом при температуре около 0 °С в сильно увлажненной среде, почти полной темноте, т. е. в условиях, при которых процесс дыхания идет достаточно интенсивно, а фотосинтез исключен, постепенно расходуют сахара и другие запасы питательных веществ, накопленные в период прохождения первой фазы закаливания, и погибают от истощения и весенних заморозков. Такие растения весной легко повреждаются болезнями (серая гниль у земляники, розы, снежная плесень на газонах), что также приводит к их гибели.

Предотвратить выпревание можно, обеспечив доступ воздуха и легким рассеянным светом. При образование толстой корки льда в весенние месяцы, лучший результат от выпревание достигается путем нарушения монолитности ледяного покрытия. Для этого достаточно пробить небольшие отверстия (черенком, лыжной палкой). Нельзя резко менять условия зимовки растений, будет только хуже. Яркий пример, резкое открытие роз и вечнозеленых растений ведет к почернению (иссушению), ожогам и зачастую к гибели.

Вымокание

Вымокание проявляется преимущественно весной в пониженных местах в период таяния снега, реже во время длительных оттепелей, когда на поверхности почвы накапливается талая вода, которая не впитывается в замершую почву и может затопить растения. В этом случае причиной гибели растений служит резкий недостаток кислорода (анаэробные условия _ гипоксия). У растений, оказавшихся под слоем воды, нормальное дыхание прекращается из-за недостатка кислорода в воде и почве. Отсутствие кислорода усиливает анаэробное дыхание растений, в результате чего могут образоваться токсичные вещества и растения погибают от истощения и прямого отравления организма (http://www.ecosystema.ru).

Желательно точно знать как проходит сток весенних вод, где происходит застой их. В таких местах не стоит садить растения, не выдерживающие долгое стояние весенних вод. Часто данная характеристика указана в описании видов и сортов растений. Особенно важно при выращивании газонных злаков. От растений, не выдерживающих застоя весенних вод, желательно отвести влагу дренажными канавками. Их создают весной при отбрасывании снега, а лучше еще по осени.

Выпирание

Часто наблюдаемое явление на Урале. Страдают больше всего розеточные растения, почвопокровные с неглубокой корневой системой. 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 (http://www.ecosystema.ru).

Повреждения от зимней засухи

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.

Способы повышения зимостойкости растений.

Сорта, проявившие себя в одних районах как наиболее зимостойкие, могут оказаться значительно менее устойчивыми в других.