Какво правят растенията през зимата?

click fraud protection

През белия сезон по нашите ширини може да стане доста студено. Как оцеляват растенията през зимата и как фотосинтезират през студените месеци?

Дърво в снега
През зимата растенията изглежда са в латентно състояние [Снимка: Дударев Михаил / Shutterstock.com]

Животните растат с дебела козина през зимата, хранят се с изолиращ слой мазнини през лятото и есента, изпадат в парализа или изпадат в хибернация. Ние, хората, обличаме затоплящи дрехи, пием чай или се опитваме да се стоплим по други начини. В крайна сметка ние сме живи същества с една и съща температура, които се нуждаят от определена температура, за да оцелеят. Растенията, от друга страна, са хладнокръвни организми. За да преживеят студената зима, те са разработили гениални стратегии.

съдържание

  • Зимни стратегии на растенията
    • Зимуващи растения като семена
    • Зимуване на трайни насаждения: оттегляне в органи за съхранение
    • Зимуващи широколистни дървета: оттегляне в гората
    • Презимуване на вечнозелени растения: защита от замръзване на листата и пъпките
  • Фотосинтезират ли растенията през зимата?
  • Растенията правят това преди зимата
    • Съхранение на запасни материали
      • Отдръпнете се в гората
      • Оттегляне в земята: луковици, луковици, коренища и корени
      • Оттегляне в семената: размножаване и зимна защита в едно
    • Есенни цветове на листата
    • Растенията произвеждат собствен антифриз
    • Защитени пъпки: отправна точка за нов живот

Зимни стратегии на растенията

Зимните стратегии на растенията могат да бъдат класифицирани в различни методи. Като цяло винаги става въпрос за създаване на енергиен склад и защита на меристемата – формиращата тъкан на пъпките, която служи като отправна точка за пъпкуване през пролетта. Има 4 стратегии:

Зимуващи растения като семена

Семенните растения, чиито тела систематично умират през зимата, спят зимен сън благодарение на семената си. Той съдържа както запаси, така и ембрионалната стволова тъкан, тоест меристема, с помощта на която е възможен нов живот.

Растения, покрити със сняг
Зимната градина изглежда неподвижна, но има активност в растенията [Снимка: GypsyGraphy / Shutterstock.com]

Зимуване на трайни насаждения: оттегляне в органи за съхранение

Многогодишните насаждения са многогодишни тревисти растения, които издържат няколко години, а по този начин и зимата. Те преместват богати на енергия вещества за съхранение в корените, алтернативно в лук, грудки или коренища. Меристемната тъкан е разположена много близо до повърхността на почвата под формата на пъпки или незабележими спящи очи.

Зимуващи широколистни дървета: оттегляне в гората

От есенния цвят ясно се вижда фактът, че широколистните дървета съхраняват енергия не в листата, а в дървеното тяло. Листата пожълтява, защото богатите на енергия материали се рециклират и транспортират в дървената част чрез дръжката на листата. При дърветата пъпките за повторно поникване са защитени под пъпкови люспи, но често на няколко метра над земята и трябва да бъдат защитени от дървото чрез допълнителни мерки за защита от замръзване.

Презимуване на вечнозелени растения: защита от замръзване на листата и пъпките

Вечнозелените растения не хвърлят листата си. В резултат на това те прехвърлят и по-малко резервни вещества в дървеното тяло, вместо това трябва да адаптират листата си към студеното време поради структурата си и съхранението на различни вещества. Пъпките зимуват в латентно състояние, което се предизвиква от специален хормонален коктейл.

Подготовка за зимата
Растението седум (Sedum telephium) можете да видите през есента, че се подготвя за студа [Снимка: Beekeepx / Shutterstock.com]

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 разгледаме набързо самата фотосинтеза. Фотосинтезата описва процеса на използване на светлинна енергия и неорганични съединения за производство на органичен материал, т.е. градивни елементи за растителното тяло. Основната роля в този процес играе зеленият хлорофил. Растенията, които хвърлят зелените си части или ги оставят да умрат през зимата, не могат да фотосинтезират, докато зелените части не са налични отново.
Вечнозелените растения, от друга страна, са в състояние да печелят енергия от слънчевата светлина през цялата година. Въпреки това, слънчевата светлина в нашите географски ширини е по-слаба през зимата и е достъпна само за по-кратък период от време. В съчетание със студа, който инхибира фотосинтезата, това гарантира само много нисък изход на фотосинтеза. Следователно дори вечнозелените растения не продължават да растат през зимата, а могат само да задоволят ежедневните си енергийни нужди, за да поддържат устойчивост на замръзване.

Фотосинтеза през зимата
Ако растенията запазят зелените си части, те могат да фотосинтезират дори през зимата [Снимка: Pegasene / Shutterstock.com]

Растенията правят това преди зимата

Подготовката за студения сезон започва рано. Защото за една нощ нито едно растение не е подготвено за минусови температури и диета. Поради студа и по-кратките дни хормоналният им баланс се регулира така, че растенията постепенно преминават в хибернация. Това, което звучи като почивка обаче, първоначално е свързано с много повече работа, отколкото можете да видите отвън. Тези процеси отнемат време и не трябва да се нарушават: от рязане, твърде много вода или торене с неправилни хранителни вещества можем да затрудним подготовката на растенията и да застрашим зимоустойчивостта е.

Растенията трябва да извършат тези стъпки преди зимата:

Съхранение на запасни материали

Както беше описано по-горе, растенията съхраняват своите енергийни резерви на различни места. Растенията имат много работа през есента, за да ги преместят в съответните растителни органи.

Основен корен от моркови
морковът (Daucus carota subsp. sativus) съхранява хранителни вещества в корена си [Снимка: rodimov / Shutterstock.com]

Отдръпнете се в гората

При повечето от нашите местни широколистни дървета може да се наблюдава обезцветяване на листата през есента. Това явление възниква, защото хлорофилът - който прави листата да изглеждат зелени - се рециклира и транспортира. Друг богат на енергия материал също се измества от листата в ствола.

Дървета с жълти листа
Тези дървета просто преместват материал от листата към дървената част [Снимка: Wheatfieldstock / Shutterstock.com]


Богатите на вода клетъчни органели, вакуолите, се разделят под кората. Няколко големи вакуоли водят до множество малки. В тях се натрупва основно захар, но също и протеини и други разтворени вещества. Есенциални елементи като калий, магнезий и фосфор също се отстраняват от листата, преди да бъдат изхвърлени.
Нишестето се съхранява в амилопластите като енергиен резерв. През годината дърветата черпят тези резерви, така че повечето от тях се изразходват отново, когато листата се разгънат през май.
След като всички важни хранителни вещества и минерали са съхранени, листата се изхвърлят. По този начин площта за натоварвания от сняг и движения на короната, които могат да доведат до счупвания, се поддържа възможно най-малко.
Дърветата може да изглеждат неактивни отвън през зимата, но те постоянно дишат през клетките. По този начин те осигуряват енергия за функционирането на жизненоважни метаболитни процеси.

Жълти листа на пейка
Листата не просто падат, те се хвърлят активно от дървото [Снимка: InesBazdar / Shutterstock.com]

Оттегляне в земята: луковици, луковици, коренища и корени

Много такива тревисти растения Момина сълза (Convallaria majalis), обикновена трева (Aegopodium podagraria) или джинджифил (Zingiber officinale) образуват така наречените коренища. Това е система от кълнове, растяща под или точно над земята със задачата да съхранява резервни вещества. Благодарение на тези съхранени вещества, включително нишестето по-специално, много растения могат да зимуват в земята. Луковите растения използват трансформираните листа като органи за съхранение. Тези органи за съхранение са до голяма степен защитени от замръзване под земната повърхност.

Многогодишни органи на растенията
Ирисите също се изтеглят в коренището си [Снимка: jelloyd / Shutterstock.com]

Растенията, които зимуват под земята, оценяват нашата помощ! Може да се приложи мулч за укрепване на изолационен защитен слой. Нашите Органична борова кора Plantura не само предпазва от изсушаване, но и потиска растежа на плевелите.

Оттегляне в семената: размножаване и зимна защита в едно

Растенията също могат да зимуват като семена. Те обикновено се състоят от обвивка на семената, хранителна тъкан и ембрион, който може да се развие в различна степен. В зависимост от вида на семената, хранителната тъкан е от различно естество. Бобови семена като боб (Vicia), грах (Писум) и лещи (Лещи) са богати на протеини. Семената на зърното като пшеница (Тритикум) или овес (Авена) и широколистни дървета като дъб (Quercus) и сладък кестен (Кастанея) съхраняват енергия главно под формата на нишесте. Някои семена, като лешника (Корил) и орехът (Juglans), образуват семена с мазнини като тела за съхранение. Нищо чудно, че ние, хората, използваме много от тези семена като 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. С много ниско съдържание на вода, твърда обвивка на семената и висока концентрация на осмотично ефективни вещества, той е добре защитен от замръзване.

Орехови семена
Това, което ядем от ореха, са котиледони на ембриона, които съхраняват много мазнини [Снимка: Krasowit / Shutterstock.com]

Есенни цветове на листата

Независимо от факта, че жълтият есенен цвят се развива поради изместването на хлорофила от листата в защитени части на растението, листата са оцветени в ярки цветове. Можете да видите това от факта, че някои вечнозелени дървета, например орегонското грозде (Махония), оцветяват ярко листата им през есента. За това са отговорни 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 полезна форма. Това създава вреден излишък от енергия, който може да увреди клетъчните компоненти – подобно на това, което се случва, когато изгорим на слънце. Антоцианините, които ни изглеждат червени или лилави, действат като защита срещу тези вредни ефекти.
Подробно обяснение на Цвят на листата през есента можете да намерите в нашата специална статия.

Растение с портокалови листа
Антоцианините осигуряват красиви цветове на листата и предпазват от твърде много слънчева енергия [Снимка: Ksenia Lada / Shutterstock.com]

Растенията произвеждат собствен антифриз

Защо растенията просто не замръзват през зимата, като зеленчуците във фризера? Защо е възможно да се ходи по моравата, когато е мразовита, без стъблата да се счупят като ледени игли? Замразяването на клетката би било фатално, защото водата се разширява и клетките просто ще се спукат.
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 до голяма степен калият действат като антифриз в растителните клетки.

Трева през зимата
Стъпките трева също се предпазват от замръзване чрез [Снимка: Malshak / Shutterstock.com]

Бакшиш: Това е и причината за такова есенно торене Есенно торене на тревата. Специални торове като нашите Органичен есенен тор за тревни площи Plantura насърчаване на зимната издръжливост на тревата, вместо да я застрашава. Те правят това, като внасят калий, който се съхранява във вакуолите като средство против замръзване.

В листата на Обикновен бръшлян (Хедера спирала), например, точката на замръзване може да бъде понижена до -3 ° C чрез съхраняване на захар. За това допринасят и други молекули, които предотвратяват образуването на ледени кристали в клетките.
Поради 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, а зависи от района, от който идва и какви предпазни мерки срещу замръзване са взети в генетиката му.

Вечнозелени растения през зимата
Вечнозелените растения предпазват себе си и другите от замръзване през зимата [Снимка: meiningi / Shutterstock.com]

бакшиш: 10-те най-добри вечнозелени растения представяме ви в отделна статия.

Защитени пъпки: отправна точка за нов живот

Листните и цветните пъпки често се създават през предходната година и след това преминават във фаза на покой, за да изчакат зимата. Сигнал за това са ниските температури и късата продължителност на деня. Хормоните се използват за иницииране на процеси за защита на листните и цветните пъпки. За да направите това, те са заобиколени от пъпкови люспи. Вътре в тези люспи от мъртви косми се образува бяла козина, която има изолиращ ефект. Разбира се, "антифризът" също се съхранява. В това състояние пъпките издържат на студа и студа. Само когато дните отново станат по-дълги и по-топли, устойчивостта на замръзване ще намалее, съдържанието на вода се увеличи и тъканта ще се развие допълнително. На този етап пъпките са изложени на голям риск да бъдат повредени от късни слани.

Зимни пъпки
Местните растителни пъпки издържат на замръзване със защита от замръзване и изолация [Снимка: Alan Sau / Shutterstock.com]

Най-топло е на земята: геофити като тях Пролетен цъфтеж скриват пъпките си в земята. Хемикриптофитите, към които принадлежат повечето трайни насаждения, крият пъпките си под изолираща зеленина. Растения, които имат своята обновителна тъкан на височина до 30 см, се наричат ​​Chamaephytes. Вашите пъпки са защитени от снежната покривка. Ако пъпките са още по-високи, се говори за фанерофити, към които принадлежат всички дървесни растения. Колкото по-високи, тоест по-изложени на вятъра, са пъпките, толкова по-ефективно трябва да бъдат защитени от замръзване.

Бакшиш: През пролетта, с помощта на торене и поливане, както и поставянето им на топло място, поникването на растенията може да бъде преждевременно. Това е идеалното време да пресадите саксийни и стайни растения и да им дадете тор за успешен старт на новия вегетационен период! Нашите Органичен вътрешен и зелен тор за растения Plantura Благодарение на своето NK съотношение 3-4, той е идеален за повечето стайни растения. Но се препоръчва повишено внимание: с това третиране провокираме намаляване на зимоустойчивостта, така че поникващите растения трябва да се предпазват от замръзване.

Както можете да видите, има усъвършенствани тактики като дървета в хиберниране и други растения, преживели зимата. Но не всички от тях са естествено добре защитени срещу ледените температури. Затова ви даваме съвети как да използвате вашия Правилно хибернирайте растенията.