Co rośliny robią zimą?

W porze białej na naszych szerokościach geograficznych może być dość zimno. Jak rośliny przeżywają zimę i czy fotosyntetyzują nawet w chłodne miesiące?

Zwierzęta zimą zarastają grubą sierścią, latem i jesienią żywią się izolacyjną warstwą tłuszczu, zapadają w stan hibernacji lub hibernacji. My, ludzie, wkładamy ciepłe ubrania, pijemy herbatę lub próbujemy się ogrzać w inny sposób. W końcu jesteśmy ciepłymi stworzeniami, które do przetrwania potrzebują określonej temperatury. Z drugiej strony rośliny to organizmy zimnokrwiste. Opracowali pomysłowe strategie przetrwania mroźnej zimy.

Strategie zimowania roślin

Strategie zimowania roślin można podzielić na różne metody. Ogólnie rzecz biorąc, zawsze chodzi o stworzenie magazynu energii i ochronę merystemu – czyli tkanki tworzącej pąki, która służy jako punkt wyjścia do pączkowania na wiosnę. Istnieją 4 strategie:

Rośliny zimujące jako nasiona

Rośliny nasienne, których ciała mają obumierać zimą, zimują tylko dzięki swoim nasionom. Zawiera zarówno substancje magazynujące, jak i embrionalną tkankę macierzystą, czyli merystem, za pomocą którego możliwe jest nowe życie.

Hibernacja bylin: wycofanie się do organów magazynujących

Byliny to wieloletnie rośliny zielne, które przetrwają kilka lat, a co za tym idzie również zimę. Przenoszą bogate w energię substancje magazynujące do korzeni, alternatywnie do cebul, bulw lub kłączy. Tkanka merystematyczna znajduje się bardzo blisko powierzchni gleby w postaci pąków lub niepozornych uśpionych oczu.

Hibernacja drzew i krzewów liściastych: wycofaj się do lasu

To, że drzewa liściaste nie gromadzą energii w liściach, ale w drewnie, jest wyraźnie rozpoznawalny po jesiennym kolorze. Liście zmieniają kolor na żółty, ponieważ substancje bogate w energię są poddawane recyklingowi i transportowane do zdrewniałych części przez ogonek liściowy. Pąki do ponownego kiełkowania są osłonięte pod łuskami pąków na drzewach, ale często kilka metrów nad ziemią i muszą być chronione przed drzewem przez dalsze środki ochrony przed mrozem.

Zimowanie roślin zimozielonych: ochrona liści i pąków przed mrozem

Rośliny zimozielone nie zrzucają liści. Dlatego też przenoszą mniej substancji rezerwowych do drewna, zamiast tego muszą dostosowywać swoje liście do chłodu poprzez swoją strukturę i przechowywanie różnych substancji. Pąki zimują w stanie uśpienia, które wywołuje specjalny koktajl hormonów.

Czy rośliny fotosyntetyzują się zimą?

Nie wszystkie rośliny fotosyntetyzują zimą, ale rośliny zimozielone tak, choć w mniejszym stopniu.

Aby odpowiedzieć na to pytanie bardziej szczegółowo, warto przyjrzeć się samej fotosyntezie. Fotosynteza opisuje proces wytwarzania materiału organicznego, czyli budulca dla organizmu rośliny, za pomocą energii świetlnej i związków nieorganicznych. Główną rolę w tym procesie odgrywa zielony chlorofil. Rośliny, które zrzucają swoje zielone części lub pozwalają im umrzeć zimą, nie mogą przeprowadzać fotosyntezy, dopóki zielone części rośliny nie będą ponownie dostępne.
Z kolei rośliny zimozielone są w stanie pozyskiwać energię ze światła słonecznego przez cały rok. Jednak zimą światło słoneczne na naszych szerokościach geograficznych jest słabsze i dostępne tylko przez krótszy czas. W połączeniu z zimnem, które hamuje fotosyntezę, skutkuje to bardzo niską wydajnością fotosyntezy. Dlatego nawet rośliny zimozielone nie rosną zimą, a jedynie pokrywają dzienne zapotrzebowanie na energię, aby utrzymać mrozoodporność.

Tak robią rośliny przed zimą

Przygotowania do zimnej pory roku zaczynają się wcześnie. Ponieważ z dnia na dzień żadna roślina nie jest przygotowana na temperatury poniżej zera i dietę. Zimne i krótsze dni dostosowują swoją równowagę hormonalną w taki sposób, że rośliny stopniowo przechodzą w stan hibernacji. To, co brzmi jak przerwa, początkowo wiąże się z dużo większą ilością pracy, niż widać z zewnątrz. Procesy te wymagają czasu i nie powinny być zakłócane: przycinaniem, zbyt dużą ilością wody czy nawożeniem z niewłaściwymi składnikami odżywczymi możemy utrudnić przygotowanie roślin, zagrażając zimotrwałości jest.

Oto kroki, które rośliny muszą podjąć przed zimą:

Przechowywanie materiałów rezerwowych

Jak opisano powyżej, rośliny gromadzą swoje zapasy energii w różnych miejscach. Rośliny mają dużo pracy na jesieni, aby przenieść je do odpowiednich organów roślinnych.

wycofać się do lasu

Przebarwienia liści można zaobserwować jesienią na większości naszych lokalnych drzew liściastych. Zjawisko to występuje, ponieważ chlorofil, który sprawia, że ​​liście wydają się zielone, jest poddawany recyklingowi i usuwany. Inny wysokoenergetyczny materiał jest również przenoszony z liści do pnia.

Poniżej kory dzielą się bogate w wodę organelle komórkowe, wakuole. Kilka dużych wakuoli daje początek licznym małym. Gromadzi się w nich przede wszystkim cukier, ale także białka i inne rozpuszczone substancje. Niezbędne pierwiastki, takie jak potas, magnez i fosfor, są również usuwane z liści przed ich upuszczeniem.
Skrobia jest magazynowana w amyloplastach jako zapas energii. W ciągu roku drzewa czerpią z tych rezerw, tak że w maju, po rozwinięciu liści, są one w dużej mierze ponownie wykorzystywane.
Po zmagazynowaniu wszystkich ważnych składników odżywczych i minerałów, liście są zrzucane. Pozwala to ograniczyć do minimum obszar obciążenia śniegiem i ruchów korony, które mogą prowadzić do pęknięć.
Drzewa mogą wydawać się nieaktywne na zewnątrz zimą, ale są stale zaangażowane w oddychanie komórkowe. W ten sposób dostarczają energii do funkcjonowania ważnych procesów metabolicznych.

Wycofanie do gleby: bulwy, cebulki, kłącza i korzenie

Wiele takich roślin zielnych Lilia doliny (Convallaria majalis), podagrycznik zwyczajny (Podagraria Aegopodium) lub imbir (Zingiber officinale) tworzą tzw. kłącza. Jest to system pędów, który rośnie pod lub tuż nad ziemią i ma za zadanie magazynować substancje zapasowe. Dzięki tym zmagazynowanym substancjom, w tym w szczególności skrobi, wiele roślin może zimować w glebie. Rośliny cebuli wykorzystują przekształcone liście jako organy magazynujące. Pod powierzchnią ziemi te organy magazynujące są w dużej mierze chronione przed mrozem.

Rośliny hibernujące pod ziemią doceniają naszą pomoc! Ściółkę można zastosować w celu wzmocnienia izolacyjnej warstwy ochronnej. Nasz Organiczna kora sosnowa Plantura nie tylko chroni przed wysychaniem, ale także hamuje wzrost chwastów.

Wycofanie do nasion: rozmnażanie i ochrona zimowa w jednym

Rośliny mogą również zimować jako nasiona. Zwykle składają się one z okrywy nasiennej, tkanki odżywczej i zarodka, który może znajdować się na różnych etapach rozwoju. W zależności od rodzaju nasion tkanka odżywcza ma różny charakter. Nasiona roślin strączkowych, takie jak fasola (Vicia), Groszek (Pisum) i soczewki (Obiektyw) są bogate w białko. Nasiona zbóż takich jak pszenica (triticum) lub owies (avena) oraz drzewa liściaste np. dąb (Quercus) i kasztan (Castanea) przechowują energię głównie w postaci skrobi. Niektóre nasiona, takie jak orzech laskowy (korylus) i orzech (juglanów), uformuj nasiona z tłuszczem jako ciałem magazynującym. Nic dziwnego, że my, ludzie, używamy wielu z tych nasion do jedzenia. Również w nasionach tkanka odżywcza jest wykorzystywana nie tylko do wejścia w życie, tj. kiełkowania, ale także do znacznie zmniejszonego oddychania komórkowego. Więc każde nasiono jest żywym, oddychającym embrionem. Dzięki bardzo niskiej zawartości wody, twardej okrywie nasiennej oraz wysokiemu stężeniu substancji osmotycznie czynnych jest dobrze chroniony przed zamarzaniem.

Jesienny kolor liści

Nawet niezależnie od tego, że żółty jesienny kolor rozwija się w wyniku przemieszczania się chlorofilu z liści do chronionych części rośliny, liście są wybarwione. Widać to po tym, że niektóre wiecznie zielone drzewa, na przykład mahonia (mahoń), jesienią przebarwiają się na jaskrawe liście. Odpowiedzialne za nie są antocyjany i karotenoidy, które powstają w celu ochrony przed mrozem i zbyt dużym nasłonecznieniem. Ponieważ rośliny zimozielone mają problem w zimie: jeśli w tym samym czasie jest bardzo zimno, ale świeci słońce, dużo promieniowania o wysokiej energii uderza w liść. Jednak zimno spowalnia wszystkie procesy zachodzące w komórce roślinnej, tak że energia słoneczna nie może być magazynowana w użytecznej postaci. Powstaje szkodliwy nadmiar energii, który może uszkadzać składniki komórek – podobnie jak w przypadku oparzeń słonecznych. Antocyjany, które wydają się nam czerwone lub fioletowe, działają jako ochrona przed tymi szkodliwymi skutkami.
Dokładne wyjaśnienie kolorowanie liści jesienią można znaleźć w naszym specjalnym artykule.

Rośliny produkują własny płyn przeciw zamarzaniu

Dlaczego rośliny nie zamarzają po prostu zimą, jak warzywa w zamrażarce? Dlaczego można chodzić po trawniku nawet w mrozie bez łamania ostrzy jak igły lodu? Zamrożenie komórki byłoby śmiertelne, ponieważ woda rozszerzałaby się i po prostu rozerwałaby komórki.
Odpowiedź można wyjaśnić na przykładzie morza. Jeżeli woda zostanie wzbogacona odpowiednio wysokim stężeniem substancji osmotycznie czynnych, obniży się jej temperatura zamarzania. W morzu tą osmotycznie aktywną substancją jest sól. W komórkach roślinnych różne cukry, związki alkoholowe i, co najważniejsze, potas działają jako środki przeciw zamarzaniu.

Wskazówka: To też jest powód takiego jesiennego nawożenia jesienne nawożenie trawnika. Nawozy specjalne, takie jak nasze Plantura Organiczny jesienny nawóz do trawników promować mrozoodporność trawnika zamiast narażać go na niebezpieczeństwo. Robią to, wprowadzając potas, który jest przechowywany w wakuolach jako środek przeciw zamarzaniu.

W liściach bluszcz pospolity (Hedera helisa) temperaturę zamarzania można obniżyć do -3°C, na przykład przechowując cukier. Przyczyniają się do tego również inne cząsteczki, które zapobiegają tworzeniu się kryształków lodu w komórkach.
Dzięki tym specjalnym środkom ostrożności w organach magazynujących rośliny mogą wytrzymać temperatury poniżej -45 °C. Oczywiście nie dotyczy to każdego rodzaju rośliny, ale zależy od tego, z jakiego obszaru pochodzi i jakie środki ochrony przed zamarzaniem są wbudowane w jej genetykę.

Wskazówka: 10 najlepszych rośliny zimozielone przedstawiamy w dodatkowym artykule.

Chronione pąki: punkt wyjścia do nowego życia

Pąki liściowe i kwiatowe często zawiązują się w poprzednim roku, a następnie przechodzą w fazę uśpienia w oczekiwaniu na zimę. Sygnałem do tego są niskie temperatury i krótki dzień. Procesy są teraz inicjowane przez hormony w celu ochrony liści i pąków kwiatowych. W tym celu otoczone są łuskami pąków. Wewnątrz tych łusek tworzy się białe futro martwych włosów, które ma działanie izolujące. Oczywiście przechowywany jest również „środek przeciw zamarzaniu”. W tym stanie pąki są odporne na zimno i mróz. Dopiero gdy dni stają się dłuższe i cieplejsze, zmniejsza się twardość mrozu, wzrasta zawartość wody i tkanka dalej się rozwija. Na tym etapie pąki są narażone na duże ryzyko uszkodzenia przez późne przymrozki.

Na ziemi jest najcieplej: takie geofity wiosenne bloomersy ukryj swoje pąki w ziemi. Hemikryptofity, do których należy większość bylin, przynajmniej ukrywają swoje pąki pod izolującym listowiem. Rośliny, które mają odnowioną tkankę na wysokości do 30 cm, nazywane są chamaefitami. Ich pąki chroni pokrywa śnieżna. Jeśli pąki są jeszcze wyższe, mówi się o fanerofitach, które obejmują wszystkie rośliny drzewiaste. Im wyższe, czyli bardziej wystawione na działanie wiatru pąki, tym skuteczniej należy je chronić przed mrozem.

Wskazówka: Wiosną do przedwczesnego kiełkowania roślin można wykorzystać nawożenie i podlewanie oraz umieszczenie w ciepłym miejscu. To idealny czas na przesadzanie roślin doniczkowych i doniczkowych oraz dodawanie nawozu, aby z powodzeniem rozpocząć nowy sezon wegetacyjny! Nasz Plantura organiczny nawóz do roślin wewnętrznych i zielonych jest idealny dla większości roślin domowych dzięki proporcji NK 3-4. Należy jednak zachować ostrożność: tym zabiegiem prowokujemy zmniejszenie zimotrwałości, dlatego uprawiane rośliny należy chronić przed mrozem.

Jak widać, istnieją genialne taktyki zimowania drzew i innych roślin. Ale bynajmniej nie wszystkie z nich są dobrze chronione przed mroźnymi temperaturami. Dlatego dajemy Ci wskazówki, jak zrobić własne Rośliny zimują prawidłowo.