ماذا تفعل النباتات في الشتاء؟

في الموسم الأبيض ، يمكن أن يصبح الجو باردًا جدًا في خطوط العرض لدينا. كيف تعيش النباتات في الشتاء وكيف تقوم بعملية التمثيل الضوئي في الأشهر الباردة؟

تزرع الحيوانات معطفًا سميكًا في الشتاء ، وتتغذى على طبقة عازلة من الدهون في الصيف والخريف ، أو تصاب بالشلل أو تدخل في السبات. نحن البشر نرتدي ملابس دافئة ونشرب الشاي أو نحاول تدفئة أنفسنا بطرق أخرى. بعد كل شيء ، نحن كائنات حية بنفس درجة الحرارة التي تحتاج إلى درجة حرارة معينة للبقاء على قيد الحياة. من ناحية أخرى ، فإن النباتات كائنات من ذوات الدم البارد. من أجل البقاء على قيد الحياة في الشتاء البارد ، طوروا استراتيجيات بارعة.

استراتيجيات الشتاء للنباتات

يمكن تصنيف استراتيجيات الشتاء للنباتات إلى طرق مختلفة. بشكل عام ، يتعلق الأمر دائمًا بإنشاء مخزن للطاقة وحماية النسيج الإنشائي - نسيج تكوين البراعم ، والذي يعمل كنقطة انطلاق للتبرعم في الربيع. هناك 4 استراتيجيات:

شتوية النباتات كبذور

بذور النباتات التي تموت أجسامها بشكل منهجي في الشتاء فقط في سبات الشتوي بفضل بذورها. يحتوي هذا على كل من مواد التخزين والأنسجة الجذعية الجنينية ، أي النسيج الإنشائي ، والذي يمكن من خلاله إنشاء حياة جديدة.

فصل الشتاء من النباتات المعمرة: تراجع إلى أجهزة التخزين

النباتات المعمرة هي نباتات عشبية معمرة تستمر لعدة سنوات وبالتالي الشتاء أيضًا. ينقلون مواد التخزين الغنية بالطاقة إلى الجذور ، بدلاً من ذلك في البصل أو الدرنات أو الجذور. يقع النسيج الإنشائي بالقرب من سطح التربة على شكل براعم أو عيون نائمة غير واضحة.

فصل الشتاء من الأشجار المتساقطة الأوراق: التراجع إلى الخشب

حقيقة أن الأشجار المتساقطة تخزن الطاقة ليس في الأوراق ولكن في الجسم الخشبي يمكن رؤيتها بوضوح من لون الخريف. تتحول أوراق الشجر إلى اللون الأصفر بسبب إعادة تدوير المواد الغنية بالطاقة ونقلها إلى الجزء الخشبي عبر ساق الورقة. في الأشجار ، يتم حماية براعم إعادة الإنبات تحت قشور البراعم ، ولكن غالبًا ما تكون عدة أمتار فوق سطح الأرض ويجب حمايتها بواسطة الشجرة من خلال مزيد من تدابير الحماية من الصقيع.

فصل الشتاء من النباتات دائمة الخضرة: حماية الأوراق والبراعم من الصقيع

لا تسقط النباتات دائمة الخضرة أوراقها. نتيجة لذلك ، يقومون أيضًا بنقل مواد أقل احتياطيًا إلى الجسم الخشبي ، وبدلاً من ذلك يتعين عليهم تكييف أوراقهم مع الطقس البارد بسبب هيكلها وتخزين المواد المختلفة. البراعم في حالة سبات في حالة سبات ، والتي تنتج عن طريق كوكتيل هرموني خاص.

هل النباتات ضوئيًا في الشتاء؟

لا تقوم جميع النباتات بعملية التمثيل الضوئي في الشتاء ، ولكن الخضرة تفعل ذلك - وإن كان ذلك بدرجة أقل.

للإجابة على السؤال بمزيد من التفصيل ، من المنطقي إلقاء نظرة سريعة على عملية التمثيل الضوئي نفسها. يصف التمثيل الضوئي عملية استخدام الطاقة الضوئية والمركبات غير العضوية لإنتاج المواد العضوية ، أي اللبنات الأساسية لجسم النبات. الدور الرئيسي في هذه العملية يلعبه الكلوروفيل الأخضر. النباتات التي تخلصت من أجزائها الخضراء أو تركتها تموت في الشتاء لا يمكنها البناء الضوئي حتى تصبح الأجزاء الخضراء متاحة مرة أخرى.
من ناحية أخرى ، فإن النباتات دائمة الخضرة قادرة على اكتساب الطاقة من ضوء الشمس على مدار السنة. ومع ذلك ، فإن ضوء الشمس في خطوط العرض لدينا يكون أضعف في الشتاء ولا يتوفر إلا لفترة زمنية أقصر. إلى جانب البرودة ، التي تمنع التمثيل الضوئي ، فإن هذا يضمن فقط ناتج تمثيل ضوئي منخفض للغاية. لذلك ، حتى النباتات دائمة الخضرة لا تستمر في النمو في الشتاء ، ولكن يمكنها فقط تلبية احتياجاتها اليومية من الطاقة للحفاظ على صلابة الصقيع.

النباتات تفعل ذلك قبل الشتاء

الاستعدادات لموسم البرد تبدأ في وقت مبكر. لأنه بين عشية وضحاها لا يتم تحضير أي نبات لدرجات حرارة دون الصفر والنظام الغذائي. بسبب الأيام الباردة والأيام الأقصر ، يتم ضبط توازنها الهرموني بطريقة تدخل النباتات تدريجياً في حالة السبات. ومع ذلك ، فإن ما يبدو وكأنه استراحة ، يرتبط في البداية بالكثير من العمل أكثر مما تراه من الخارج. تستغرق هذه العمليات وقتًا ويجب عدم إزعاجها: عن طريق القطع أو الإفراط في الماء أو الإخصاب مع العناصر الغذائية الخاطئة يمكن أن نعيق تحضير النباتات ونعرض قساوة الشتاء للخطر هو.

يجب على النباتات تنفيذ هذه الخطوات قبل الشتاء:

تخزين المواد الاحتياطية

كما هو موضح أعلاه ، تخزن النباتات احتياطياتها من الطاقة في أماكن مختلفة. تقوم النباتات بالكثير من العمل في الخريف لنقلها إلى الأعضاء النباتية المقابلة.

تراجع في الغابة

في معظم أشجارنا المحلية المتساقطة الأوراق ، يمكن ملاحظة تغير لون الأوراق في الخريف. تحدث هذه الظاهرة لأن الكلوروفيل - الذي يجعل الأوراق تبدو خضراء - يتم إعادة تدويره ونقله بعيدًا. يتم أيضًا نقل المواد الأخرى الغنية بالطاقة من الأوراق إلى الجذع.

تنقسم العضيات الخلوية الغنية بالمياه ، الفجوات ، أسفل القشرة. ينتج عن عدد قليل من الفجوات الكبيرة العديد من الفجوات الصغيرة. يتراكم فيها السكر بشكل أساسي ، وكذلك البروتينات والمواد الذائبة الأخرى. يتم أيضًا إزالة العناصر الأساسية مثل البوتاسيوم والمغنيسيوم والفوسفور من الأوراق قبل تساقطها.
يتم تخزين النشا في amyloplasts كاحتياطي للطاقة. على مدار العام ، تعتمد الأشجار على هذه الاحتياطيات ، بحيث يتم استخدام معظمها مرة أخرى عندما تتكشف الأوراق في شهر مايو.
بعد تخزين جميع العناصر الغذائية والمعادن المهمة ، يتم التخلص من الأوراق. بهذه الطريقة ، يتم الاحتفاظ بمساحة أحمال الثلج وحركات التاج ، والتي يمكن أن تؤدي إلى الكسور ، بأقل قدر ممكن.
قد تبدو الأشجار غير نشطة من الخارج في الشتاء ، لكنها تتنفس باستمرار من خلال الخلايا. وبهذه الطريقة توفر الطاقة اللازمة لتشغيل عمليات التمثيل الغذائي الحيوية.

التراجع إلى الأرض: البصيلات ، البصيلات ، الجذور والجذور

الكثير من النباتات العشبية من هذا القبيل زنبق الوادي (مجالس كونفالاريا) ، عشب مشترك (إيجوبوديوم بوداغاريا) أو زنجبيل (زنجبير اوفيسينال) تشكل ما يسمى الجذور. إنه نظام تنبت ينمو أسفل الأرض أو فوقها مباشرة مع مهمة تخزين المواد الاحتياطية. بفضل هذه المواد المخزنة ، بما في ذلك النشا على وجه الخصوص ، يمكن للعديد من النباتات السبات في الأرض. تستخدم نباتات البصل الأوراق المحولة كأعضاء تخزين. أجهزة التخزين هذه محمية إلى حد كبير من الصقيع تحت سطح الأرض.

النباتات التي تسبت تحت الأرض تقدر مساعدتنا! يمكن استخدام الفرش لتعزيز طبقة الحماية العازلة. لنا لحاء الصنوبر العضوي لا يحمي من الجفاف فحسب ، بل يمنع أيضًا نمو الحشائش.

الانسحاب في البذور: التكاثر والوقاية الشتوية في آن واحد

يمكن للنباتات أيضًا أن تسبت كبذور. تتكون هذه عادة من غلاف البذرة ونسيج مغذي والجنين ، والتي يمكن تطويرها بدرجات مختلفة. اعتمادًا على نوع البذور ، يكون للأنسجة المغذية طبيعة مختلفة. بذور البقول مثل الفول (فيسيا)، بازيلاء (بيزوم) والعدسات (عدسة) غنية بالبروتين. بذور الحبوب كالقمح (تريتيكوم) أو الشوفان (أفينا) والأشجار المتساقطة الأوراق مثل البلوط (Quercus) والكستناء الحلو (كاستانا) تخزن الطاقة بشكل رئيسي على شكل نشا. بعض البذور مثل البندق (كوريلس) والجوز (Juglans) ، تشكل البذور مع الدهون كأجسام تخزين. لا عجب أننا نحن البشر نستخدم العديد من هذه البذور كغذاء. في البذور أيضًا ، لا تستخدم الأنسجة المغذية فقط للخطوة في الحياة ، أي الإنبات ، ولكن أيضًا لتقليل تنفس الخلية بشكل كبير. لذا فإن كل بذرة هي جنين حي ، يتنفس. مع محتوى الماء المنخفض للغاية ، وغطاء البذور الصلب والتركيز العالي للمواد الفعالة تناضحيًا ، فهي محمية جيدًا من التجمد.

ألوان الخريف للأوراق

بصرف النظر عن حقيقة أن لون الخريف الأصفر يتطور بسبب تحول الكلوروفيل من الأوراق إلى الأجزاء المحمية من النبات ، فإن الأوراق ملونة بألوان زاهية. يمكنك أن ترى هذا من حقيقة أن بعض الأشجار دائمة الخضرة ، على سبيل المثال عنب أوريغون (ماهونيا) ، قم بتلوين أوراقها بألوان زاهية في الخريف. تعتبر الأنثوسيانين والكاروتينات ، التي يتم تكوينها للحماية من الصقيع والكثير من ضوء الشمس ، مسؤولة عن ذلك. لأن النباتات دائمة الخضرة تواجه مشكلة في الشتاء: إذا كان الجو باردًا جدًا في نفس الوقت ، ولكن الشمس مشرقة ، فإن الكثير من الإشعاع عالي الطاقة يضرب الورقة. ومع ذلك ، فإن البرودة تبطئ جميع العمليات في الخلية النباتية بحيث لا يمكن تخزين الطاقة الشمسية في شكل قابل للاستخدام. هذا يخلق فائضًا ضارًا من الطاقة يمكن أن يدمر مكونات الخلايا - على غرار ما يحدث عندما نتعرض لحروق الشمس. الأنثوسيانين ، الذي يظهر لنا باللون الأحمر أو الأرجواني ، يعمل كحماية ضد هذه الآثار الضارة.
شرح مفصل ل لون الأوراق في الخريف يمكن العثور عليها في مقالتنا الخاصة.

النباتات تنتج التجمد الخاص بها

لماذا لا تتجمد النباتات فقط في الشتاء ، مثل الخضار في المجمد؟ لماذا يمكن المشي على العشب عندما يكون الجو باردًا دون أن تنكسر السيقان مثل إبر الجليد؟ قد يكون تجميد الخلية قاتلاً لأن الماء يتمدد وتنفجر الخلايا ببساطة.
يمكن شرح الإجابة باستخدام مثال البحر. إذا تم إثراء الماء بتركيز عالٍ بدرجة كافية من المواد الفعالة تناضحيًا ، تنخفض نقطة التجمد. هذه المادة الفعالة تناضحيًا في البحر هي الملح. تعمل السكريات المختلفة ومركبات الكحول ، وإلى حد كبير ، البوتاسيوم كعوامل مضادة للتجمد في الخلايا النباتية.

نصيحة: وهذا أيضًا سبب التخصيب في الخريف من هذا القبيل إخصاب حديقة الخريف. الأسمدة الخاصة مثلنا سماد نباتي عضوي في حديقة الخريف تعزيز قساوة العشب الشتوي بدلاً من تعريضه للخطر. يفعلون ذلك عن طريق جلب البوتاسيوم ، الذي يتم تخزينه في الفجوات كعامل مضاد للتجمد.

في أوراق اللبلاب المشترك (هيديرا هيليكس) ، على سبيل المثال ، يمكن خفض درجة التجمد إلى -3 درجة مئوية عن طريق تخزين السكر. تساهم أيضًا الجزيئات الأخرى التي تمنع تكوين بلورات الجليد في الخلايا في ذلك.
بسبب هذه الاحتياطات الخاصة في أجهزة التخزين ، يمكن للنباتات تحمل درجات حرارة أقل من -45 درجة مئوية. بالطبع ، هذا لا ينطبق على كل نوع من النباتات ، ولكنه يعتمد على المنطقة التي تأتي منها وما هي الاحتياطات المضادة للتجمد التي تم اتخاذها في علم الوراثة.

تلميح: أفضل 10 نباتات دائمة الخضرة نقدم لكم في مقال منفصل.

البراعم المحمية: نقطة انطلاق لحياة جديدة

غالبًا ما يتم إنشاء براعم الأوراق والزهور في العام السابق ثم تدخل في مرحلة نائمة لانتظار الشتاء. يتم إعطاء إشارة لذلك من خلال درجات حرارة منخفضة وطول يوم قصير. تستخدم الهرمونات لبدء عمليات لحماية الأوراق وبراعم الزهور. للقيام بذلك ، فهي محاطة بمقاييس البراعم. داخل هذه المقاييس ، يتكون فرو أبيض من الشعر الميت ، والذي له تأثير عازل. بالطبع ، يتم تخزين "التجمد" أيضًا. في هذه الحالة ، تتحدى البراعم البرد والصقيع. فقط عندما تصبح الأيام أطول وأكثر دفئًا مرة أخرى ، ستنخفض مقاومة الصقيع ويزداد محتوى الماء وتتطور الأنسجة أكثر. في هذه المرحلة ، تكون البراعم معرضة بشدة للتلف بسبب الصقيع المتأخر.

يكون الجو أكثر دفئًا على الأرض: نباتات جيوفيتية مثلهم الربيع البنطلون يخفون براعمهم في الأرض. تخفي نباتات Hemicryptophytes ، التي تنتمي إليها معظم النباتات المعمرة ، براعمها تحت أوراق الشجر العازلة. تسمى النباتات التي لها أنسجة متجددة بارتفاع يصل إلى 30 سم نباتات شامافيت. براعمك محمية ببطانية من الثلج. إذا كانت البراعم أعلى ، يتحدث المرء عن phanerophytes ، التي تنتمي إليها جميع النباتات الخشبية. كلما زاد تعرض البراعم للرياح ، زادت فعالية حمايتها من الصقيع.

نصيحة: في الربيع ، بمساعدة الإخصاب والري ، وكذلك وضعها في مكان دافئ ، يمكن أن يكون تنبت النباتات سابقًا لأوانه. هذا هو الوقت المثالي لإعادة زرع أصيص النباتات المنزلية ومنحها سمادًا لبداية ناجحة لموسم النمو الجديد! لنا بلانتورا سماد نباتي عضوي داخلي وخضراء بفضل نسبة NK التي تبلغ 3-4 ، فهي مثالية لمعظم النباتات الداخلية. لكن ينصح بالحذر: مع هذا العلاج نحث على تقليل قساوة الشتاء ، لذلك يجب حماية النباتات النابتة من الصقيع.

كما ترون ، هناك تكتيكات معقدة مثل سبات الأشجار والنباتات الأخرى التي تدوم الشتاء. ولكن ليست جميعها محمية بشكل طبيعي من درجات الحرارة الجليدية. لذلك نقدم لك نصائح حول كيفية استخدام ملف إسبات النباتات بشكل صحيح.