Čo robia rastliny v zime?

V bielom období sa môže v našich zemepisných šírkach poriadne ochladzovať. Ako rastliny prežijú zimu a ako sa v chladných mesiacoch fotosyntetizujú?

Zvieratám v zime narastie hustá srsť, v lete a na jeseň sa živia izolačnou vrstvou tuku, upadajú do paralýzy alebo upadajú do zimného spánku. My ľudia si obliekame hrejivé oblečenie, pijeme čaj alebo sa snažíme zahriať iným spôsobom. Sme predsa živé bytosti rovnakej teploty, ktoré na prežitie potrebujú špecifickú teplotu. Rastliny sú na druhej strane chladnokrvné organizmy. Aby prežili chladnú zimu, vyvinuli dômyselné stratégie.

Zimné stratégie rastlín

Zimné stratégie rastlín možno rozdeliť do rôznych metód. Vo všeobecnosti ide vždy o vytvorenie energetického zásobníka a ochranu meristému – tvorivého pletiva púčikov, ktorý slúži ako východiskový bod pre pučanie na jar. Existujú 4 stratégie:

Zimné rastliny ako semená

Semenné rastliny, ktorých telá v zime systematicky odumierajú, sa ukladajú na zimný spánok iba vďaka semenám. Tento obsahuje zásobné látky aj embryonálne kmeňové tkanivo, teda meristém, pomocou ktorého je možný nový život.

Prezimovanie trvaliek: ústup do zásobných orgánov

Trvalky sú trváce, bylinné rastliny, ktoré vydržia niekoľko rokov a teda aj zimu. Do koreňov presúvajú energeticky bohaté zásobné látky, prípadne do cibule, hľúz alebo podzemkov. Meristémové tkanivo sa nachádza veľmi blízko povrchu pôdy vo forme púčikov alebo nenápadných spiacich očí.

Prezimovanie listnatých stromov: ustúpiť do lesa

To, že listnaté stromy ukladajú energiu nie do listov, ale do dreveného korpusu, je jasne vidieť z jesennej farby. Lístie zožltne, pretože energeticky bohaté materiály sa recyklujú a dopravia do drevenej časti cez stonku listov. Na stromoch sú púčiky na opätovné vyklíčenie chránené pod púčikovými šupinami, často však niekoľko metrov nad zemou a musia byť stromom chránené ďalšími protimrazovými opatreniami.

Prezimovanie vždyzelených rastlín: ochrana listov a pukov pred mrazom

Vždyzelené rastliny nezhadzujú listy. Tým pádom aj menej zásobných látok presúvajú do dreveného korpusu, namiesto toho musia svoje listy svojou štruktúrou a ukladaním rôznych látok prispôsobovať chladnému počasiu. Púčiky hibernujú v kľudovom stave, ktorý navodzuje špeciálny hormonálny kokteil.

Fotosyntetizujú rastliny v zime?

Nie všetky rastliny v zime fotosyntetizujú, ale vždyzelené rastliny áno – aj keď v menšej miere.

Ak chcete na otázku odpovedať podrobnejšie, má zmysel sa rýchlo pozrieť na samotnú fotosyntézu. Fotosyntéza popisuje proces využitia svetelnej energie a anorganických zlúčenín na výrobu organického materiálu, t. j. stavebných kameňov pre rastlinné telo. Hlavnú úlohu v tomto procese zohráva zelený chlorofyl. Rastliny, ktoré zhadzujú svoje zelené časti alebo ich nechajú v zime odumrieť, nemôžu fotosyntetizovať, kým zelené časti nebudú opäť dostupné.
Vždyzelené rastliny sú naopak schopné získavať energiu zo slnečného žiarenia po celý rok. Slnečné svetlo v našich zemepisných šírkach je však v zime slabšie a dostupné len kratšiu dobu. V spojení s chladom, ktorý brzdí fotosyntézu, to zaisťuje len veľmi nízky výkon fotosyntézy. Preto ani vždyzelené rastliny nepokračujú v zimnom raste, ale môžu len pokryť svoju dennú energetickú potrebu na udržanie mrazuvzdornosti.

Rastliny to robia pred zimou

Prípravy na chladné obdobie začínajú skoro. Pretože cez noc nie je žiadna rastlina pripravená na mínusové teploty a diétu. Vplyvom chladu a kratších dní sa ich hormonálna rovnováha upraví tak, že rastliny postupne upadajú do zimného spánku. To, čo znie ako prestávka, sa však spočiatku spája s oveľa väčším množstvom práce, ako navonok vidieť. Tieto procesy si vyžadujú čas a nemali by byť narušené: rezom, príliš veľkým množstvom vody alebo hnojením nesprávnymi živinami môžeme sťažiť prípravu rastlín a ohroziť zimovzdornosť je.

Rastliny musia pred zimou vykonať tieto kroky:

Skladovanie rezervných materiálov

Ako je uvedené vyššie, rastliny ukladajú svoje energetické zásoby na rôznych miestach. Rastliny majú na jeseň veľa práce, aby ich premiestnili do príslušných rastlinných orgánov.

Ustúpiť do lesa

Na väčšine našich miestnych listnatých stromov možno na jeseň pozorovať sfarbenie listov. K tomuto javu dochádza, pretože chlorofyl, ktorý spôsobuje, že listy vyzerajú zelené, je recyklovaný a transportovaný preč. Ďalší energeticky bohatý materiál sa tiež presúva z listov do kmeňa.

Bunkové organely bohaté na vodu, vakuoly, sa delia pod kôrou. Niekoľko veľkých vakuol vedie k mnohým malým. Hromadí sa v nich najmä cukor, ale aj bielkoviny a iné rozpustené látky. Esenciálne prvky, ako je draslík, horčík a fosfor, sú tiež odstránené z listov predtým, ako sa zbavia.
Škrob je uložený v amyloplastoch ako energetická rezerva. V priebehu roka stromy tieto zásoby čerpajú, takže väčšina z nich sa opäť spotrebuje, keď sa v máji rozvinú listy.
Po uložení všetkých dôležitých živín a minerálov sa listy vyhodia. Týmto spôsobom je plocha pre zaťaženie snehom a pohyby koruny, ktoré môžu viesť k zlomom, čo najmenej.
Stromy sa môžu v zime navonok javiť ako neaktívne, no neustále dýchajú bunkami. Týmto spôsobom poskytujú energiu pre fungovanie životne dôležitých metabolických procesov.

Ústup do zeme: cibule, cibuľky, podzemky a korene

Veľa podobných byliniek Konvalinka (Convallaria majalis), zemná tráva (Aegopodium podagraria) alebo zázvor (Zingiber officinale) tvoria takzvané rizómy. Ide o klíčkový systém rastúci pod alebo tesne nad zemou s úlohou uchovávať rezervné látky. Vďaka týmto zásobným látkam, medzi ktoré patrí najmä škrob, môžu mnohé rastliny hibernovať v zemi. Cibuľové rastliny využívajú premenené listy ako zásobné orgány. Tieto zásobné orgány sú z veľkej časti chránené pred mrazom pod zemským povrchom.

Rastliny, ktoré hibernujú pod zemou, oceňujú našu pomoc! Na vystuženie izolačnej ochrannej vrstvy možno použiť mulčovanie. náš Bio borovicová kôra Plantura nielenže chráni pred vysychaním, ale potláča aj rast buriny.

Stiahnutie v semenách: rozmnožovanie a zimná ochrana v jednom

Rastliny môžu tiež hibernovať ako semená. Tieto zvyčajne pozostávajú z obalu semena, živného tkaniva a embrya, ktoré môžu byť vyvinuté v rôznych stupňoch. V závislosti od druhu semien má živné tkanivo rôznu povahu. Semená strukovín, ako je fazuľa (Vicia), Hrach (Pisum) a šošovky (Objektív) sú bohaté na bielkoviny. Semená obilia ako pšenica (Triticum) alebo ovos (Avena) a listnaté stromy ako dub (Quercus) a sladký gaštan (Castanea) uchovávať energiu hlavne vo forme škrobu. Niektoré semená, napríklad lieskový orech (Corylus) a orech (Juglans), tvoria semená s tukom ako zásobné telesá. Niet divu, že my ľudia mnohé z týchto semien používame ako potravu. Aj v semenách sa živné tkanivo nevyužíva len na vstup do života, teda klíčenie, ale aj na výrazne znížené dýchanie buniek. Takže každé semienko je živé, dýchajúce embryo. Vďaka veľmi nízkemu obsahu vody, tvrdému obalu semena a vysokej koncentrácii osmoticky účinných látok je dobre chránený pred mrazom.

Jesenné farby listov

Bez ohľadu na to, že žltá jesenná farba vzniká presunom chlorofylu z listov do chránených častí rastliny, listy sú sfarbené do pestrých farieb. Vidno to zo skutočnosti, že niektoré vždyzelené stromy, napríklad oregon hrozno (Mahonia), sfarbia ich listy na jeseň jasne. Môžu za to antokyány a karotenoidy, ktoré sa tvoria na ochranu pred mrazom a priveľkým slnečným žiarením. Vždyzelené rastliny majú totiž v zime problém: Ak je zároveň veľmi chladno, no svieti slnko, na list dopadá množstvo vysokoenergetického žiarenia. Chlad však spomaľuje všetky procesy v rastlinnej bunke, takže slnečnú energiu nie je možné skladovať vo využiteľnej forme. Vzniká tak škodlivý prebytok energie, ktorý môže poškodiť zložky buniek – podobne, ako keď sa spálime. Ako ochrana pred týmito škodlivými vplyvmi pôsobia antokyány, ktoré sa nám javia ako červené alebo fialové.
Podrobné vysvetlenie Farba listov na jeseň nájdete v našom špeciálnom článku.

Rastliny si vyrábajú vlastnú nemrznúcu zmes

Prečo rastliny v zime jednoducho nezamrznú, ako napríklad zelenina v mrazničke? Prečo sa dá chodiť po trávniku, keď je mráz bez toho, aby sa steblá lámali ako ľadové ihly? Zmrazenie bunky by bolo smrteľné, pretože voda expanduje a bunky by jednoducho praskli.
Odpoveď možno vysvetliť na príklade mora. Ak je voda obohatená o dostatočne vysokú koncentráciu osmoticky aktívnych látok, znižuje sa jej bod tuhnutia. V mori je touto osmoticky aktívnou látkou soľ. Ako nemrznúce látky v rastlinných bunkách pôsobia rôzne cukry, zlúčeniny alkoholu a vo veľkej miere aj draslík.

Tip: To je dôvod aj na takéto jesenné hnojenie Jesenné hnojenie trávnika. Špeciálne hnojivá ako u nás Organické jesenné trávnikové hnojivo Plantura podporovať zimnú odolnosť trávnika namiesto jeho ohrozenia. Robia to tak, že prinesú draslík, ktorý je uložený vo vakuolách ako prostriedok proti zamrznutiu.

V listoch Brečtan obyčajný (Hedera helix), napríklad skladovaním cukru možno teplotu tuhnutia znížiť na -3 °C. Prispievajú k tomu aj ďalšie molekuly, ktoré bránia tvorbe ľadových kryštálikov v bunkách.
Vďaka týmto špeciálnym opatreniam v zásobných orgánoch rastliny vydržia teploty pod -45 °C. Samozrejme, neplatí to pre každý druh rastliny, ale závisí od oblasti, z ktorej pochádza a aké protimrazové opatrenia boli prijaté v jej genetike.

tip: 10 najlepších vždyzelené rastliny vám prinášame v samostatnom článku.

Chránené puky: východiskový bod pre nový život

Listové a kvetné puky sa často vytvárajú v predchádzajúcom roku a potom prechádzajú do pokojovej fázy, aby čakali na zimu. Signál na to dávajú nízke teploty a krátka dĺžka dňa. Hormóny sa používajú na spustenie procesov na ochranu listov a kvetných pukov. K tomu sú obklopené šupinami púčikov. Vo vnútri týchto šupín sa z odumretej srsti tvorí biela srsť, ktorá pôsobí izolačne. Samozrejme sa ukladá aj „nemrznúca zmes“. V tomto stave puky odolávajú chladu a mrazu. Až keď sa dni predĺžia a opäť oteplia, zníži sa mrazuvzdornosť, zvýši sa obsah vody a tkanivo sa ďalej rozvinie. V tomto štádiu je veľké riziko poškodenia púčikov neskorými mrazmi.

Najteplejšie je na zemi: geofytom sa páčia Jarný kvietok skryť svoje púčiky v zemi. Hemikryptofyty, ku ktorým patrí väčšina trvaliek, ukrývajú svoje púčiky pod izolačným listom. Rastliny, ktoré majú svoje obnovovacie pletivo vo výške do 30 cm, sa nazývajú Chamaephytes. Vaše púčiky sú chránené snehovou prikrývkou. Ak sú púčiky ešte vyššie, hovorí sa o fanerofytoch, ku ktorým patria všetky dreviny. Čím vyššie, teda viac vystavené vetru, púčiky sú, tým účinnejšie ich treba chrániť pred mrazom.

Tip: Na jar, pomocou hnojenia a zálievky, ako aj ich umiestnením na teplé miesto, môže byť pučanie rastlín predčasné. Toto je ideálny čas na presádzanie črepníkových a izbových rastlín a dodávanie hnojiva pre úspešný štart do nového vegetačného obdobia! náš Organické hnojivo pre vnútorné a zelené rastliny Plantura Vďaka pomeru NK 3-4 je ideálny pre väčšinu izbových rastlín. Odporúča sa však opatrnosť: Týmto ošetrením vyvoláme zníženie zimnej odolnosti, preto treba klíčiace rastliny chrániť pred mrazom.

Ako môžete vidieť, existujú sofistikované taktiky, ako je hibernácia stromov a iné rastliny, ktoré prečkajú zimu. Nie všetky sú však prirodzene dobre chránené pred ľadovými teplotami. Preto vám dávame tipy, ako ho využiť Rastliny správne zazimujte.