69. Condițiile și cauzele înghețării plantelor. Rezistența la îngheț.
Rezistența la îngheț - capacitatea plantelor de a tolera temperaturi sub 0 ° C. Plantele diferite tolerează condițiile de iarnă, fiind într-o stare diferită. Iarnă anuale cu semințe insensibile la îngheț, perene - protejate de un strat de sol și zăpadă tuberculi, bulbi și rizomi. În timpul iernii, plantele și speciile de arbori, țesuturile pot îngheța și chiar îngheța prin, sub influența temperaturilor negative, cu toate acestea, plantele nu piară. Capacitatea acestor plante de a supraviețui este determinată de rezistența lor la îngheț destul de ridicată.
Plantele înghețate arătau ca și cum ar fi fierte, își pierd fructul, frunzele devin maro și se usucă. Atunci când se dezintegrează tuberculi de cartofi sau culturi de rădăcini de sfecla de zahăr, apa curge ușor din țesuturi. Acest fenomen a fost explicat pentru o lungă perioadă de timp prin ruperea pereților celulari sub influența gheții formate în țesuturile plantelor. Totuși, sa stabilit că gheața este formată în principal în spațiile intercelulare și că pereții celulari rămân intacte. Moartea plantelor sub influența înghețului se datorează schimbărilor apărute în protoplaste, coagularea lor. Transformările fizico-chimice din protoplaste apar datorită retragerii apei prin cristale formate în spațiile intercelulare din spațiile intercelulare. În plus, protoplastul este comprimat de cristalele care cresc în spațiile intercelulare. Ca rezultat, apare denaturarea ireversibilă a coloidelor celulelor protoplaste și a țesuturilor moarte. Dacă gheața se formează puțin, după dezghețare, planta poate rămâne în viață. Astfel, în frunze de varză, asezonate la minus 5-6ºS, este format dintr-o anumită cantitate de gheață, aerul deplasat din spațiile intercelulare, iar frunzele devin transparente. Cu toate acestea, formarea de gheață în spațiile intercelulare nu este periculoasă, iar după dezghețarea frunzelor se revine la starea lor normală.
Doctrina modernă a hardiness la rece a plantelor se bazează pe faptul că această proprietate este format în timpul ontogenezei sub influența condițiilor de mediu, în conformitate cu genotipul asociat cu fenomenul de odihnă și nu este permanentă. În plantele cultivate, plantele care cresc și se termină sunt ușor înghețate. Rezistența plantelor la temperaturi scăzute în această perioadă este nesemnificativă. Gradul de celule hardiness depinde în mare măsură de plasmolemma de stat, metabolismul, formarea compușilor organici complecși și masa citoplasmei. În celule, straturile interioare ale citoplasmei sunt deteriorate mai devreme decât plasmalemma, care este capabilă de neoplasm rapid datorită moleculelor din restul citoplasmei. Celulele insuficient de întărite nu pot restabili rapid plasmalemma. Gradul de rezistență la îngheț al plantelor este puternic influențat de zaharuri, regulatori de creștere și alte substanțe formate în celule.
II Tumanov a dezvoltat o teorie de temperare a plantelor, mărind rezistența lor la acțiunea temperaturilor scăzute. Esența sa constă în faptul că plantele aflate sub influența temperaturilor scăzute pozitive acumulează zaharuri și alți compuși - prima fază de întărire. O creștere suplimentară a rezistenței la îngheț are loc chiar și la temperaturi negative, dar nu dăunează celulelor, a doua fază de întărire. Se duce imediat după prima la o temperatură ușor sub 0 ° C. În această fază, se observă pierderea parțială a apei de către celule. Sub influența zaharurilor acumulate în celule, schimbările de biocoloizi cresc și cantitatea relativă de apă legată de coloizi crește. Astfel de modificări dau rezistență biocoloidelor la temperaturi scăzute.
În timpul iernii, cerealele care nu au o perioadă de odihnă în prima fază de întărire la o temperatură relativ scăzută (până la 10 °) și vreme însorită, se acumulează carbohidrați. Dacă vremea este clară și rece în toamnă, pâinile de iarnă se înmoaie bine, deoarece prima fază de întărire are loc în condiții favorabile. Când culturile de iarnă sunt întărite, lumina este necesară nu numai pentru acumularea de substanțe protectoare în celule în timpul fotosintezei, ci și pentru menținerea ultrastructurii protoplastelor și a proceselor de creștere. Plantele de grâu de toamnă pot fi întărite și în întuneric la 2 ° C, dacă rădăcinile sau nodurile lor sunt scufundate într-o soluție de zaharoză. Astfel de plante pot rezista înghețurilor până la 20 ° C.
Cunoscând natura rezistenței la îngheț, este posibil să se mărească semnificativ rezistența plantelor la temperaturi scăzute.
82. Diagnosticul rezistenței la secetă. Baza fiziologică pentru reproducere pe toleranță la secetă.
Metodele de diagnosticare a rezistenței la secetă pot fi metode de evaluare directă și metode indirecte. Metode directe: metoda câmpului, metoda de vărsare în vas, metoda uscăciunii, camera de gips-carton, metoda de laborator pentru testarea amidonului.
Creșterea toleranței la secetă a plantelor. Introducerea îngrășămintelor, în special a fosforului, îmbunătățește creșterea și dezvoltarea și contribuie la utilizarea economică a apei. P A. Genkel a propus să efectueze presare de întărire a semințelor. Adaptarea la deshidratare are loc în semințe, care sunt uscate o dată înainte de însămânțare după o singură înmuiere. Pentru plantele cultivate din astfel de semințe, caracteristicile morfologice ale xeromorfiei sunt caracteristice. Una dintre cele mai eficiente măsuri de combatere a secetei este irigarea. Sarcina principală cu irigare este de a obține cel mai mare efect cu cea mai mică cantitate de apă.
Efectul secetei asupra plantei. Dacă nu există suficientă apă disponibilă în sol, efectul negativ al supraîncălzirii devine deosebit de grav. Supraîncălzirea provoacă daune plantei, numită siguranță. Siguranța se găsește după o perioadă sub formă de diverse pete necrotice colorate pe frunze. Pe grâu sunt pete galbene, pe ovăz - roșu, în majoritatea plantelor - maro.
Există un alt tip de leziuni cauzate de seceta atmosferică - confiscarea. Se observă mai rar decât o siguranță și apare în cazul în care la temperaturi relativ mici și înalte există un vânt puternic și o uscare mare a aerului. În acest caz, frunzele se usucă, păstrând culoarea verde. Lipsa de apă în țesutul vegetal poate să apară în căldura soarelui până la mijlocul zilei, în timp ce puterea de aspirație a frunzelor crește, ceea ce activează fluxul de apă din sol. Plantele reglează nivelul deficitului de apă prin deschiderea sau închiderea stomatelor. În această perioadă, frunzele se usucă temporar. De obicei seara și dimineața acest fenomen este eliminat.
Lipsa de apă disponibilă pentru plantele din sol duce la o epuizare profundă. Această înrăutățire duce deseori la moartea plantelor. Un semn caracteristic al stabilității deficitului de apă îl constituie conservarea în țesuturi dimineața, încetarea izolării pasacelor din tulpina tăiată. Efectul secetei duce mai întâi la o scădere a apei libere în celule, care perturbă învelișurile de hidratare ale proteinelor citoplasme și afectează funcțiile proteinelor-enzimelor.
Cu vărsarea prelungită, activitatea enzimelor de sinteză scade, iar procesele hidrolitice sunt activate, ceea ce duce la o creștere a conținutului de proteine moleculare scăzute în celule. Ca urmare a hidrolizei polizaharidelor, carbohidrații solubili se acumulează în țesuturi. În frunze, cantitatea de ARN este redusă, se observă dezintegrarea complecșilor poliribozomi. Concentrația sucului vacuolar crește, randamentul ionilor din celule este facilitat.
O reducere a ratei de fotosinteză din cauza lipsei de dioxid de carbon, sinteza clorofilei și violare schimbare ATP în timpul reacțiilor fotochimice și ieșiri întârziat de asimilatelor din frunze. Atunci când se deshidratează plante care nu sunt adaptate la secetă, intensitatea respirației este semnificativ crescută, iar în cazul plantelor rezistente la secetă acest fenomen nu este observat.
În condiții de deficiență de apă, diviziunea celulară și în special tensiunea sunt inhibate, ceea ce duce la formarea de celule mici. În consecință, întârzierea este creșterea frunzelor, tulpina plantei în ansamblu. Când apare deficiența de apă, apare hidroliza polimerilor, inclusiv a proteinelor. Descompunerea proteinelor are loc cu formarea de amoniac, care poate avea un efect toxic asupra celulelor.
Adaptarea plantelor la secetă. Se știe că plantele reacționează inegal la supraîncălzire și deshidratare în diferite perioade de ontogenie. Fiecare specie în ontogeneză are o perioadă în care lipsa apei afectează brusc cursul tuturor proceselor fiziologice, această perioadă fiind numită critică. Din aceasta, însă, nu rezultă că perioadele rămase de dezvoltare a plantei nu au nevoie de apă și nu suferă de lipsa acesteia.
Se constată că vâscozitatea citoplasma, elasticitatea acesteia în perioada critică scade brusc, care este una dintre condițiile de sensibilitate ridicată a plantelor la deshidratare și de supraîncălzire, în perioada de dezvoltare. În perioada critică, apar procese de creștere intensă și formarea de noi organe - flori.
53. Fiziologia formării fructelor.
Rădăcinile de sfeclă de zahăr este partea principală zaharoză - 20%, conturile de apă pentru până la 75%, în substanță uscată conținută în aceeași maltoză, rafinoză, glucoza și fructoza.
Cantitatea totală de substanțe azotate din culturile de rădăcini este de 0,15-0,25%, este, în principiu, aminoacizi și proteine libere.
Procesul de maturare a fructelor suculente care au un țesut carnos este însoțit de o schimbare în proprietățile fizice și chimice ale țesutului, constituirea pulpei, gust, aromă etc.
Atunci când fetușii devin maturi, schimbul de gaz se deplasează la respirația anaerobă, ceea ce crește cantitatea de alcool și etilenă.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: