|
ФІЗІОЛОГІЯ РОСЛИН З ОСНОВАМИ МІКРОБІОЛОГІЇ Електронний посібник |
||
|
|||
7.1. Холодостійкість рослин. Способи підвищення
холодостійкості 7.2. Морозостійкість рослин. Процеси, що відбуваються у
клітинах при їх замерзанні 7.3. Зимостійкість рослин. Причини зимової загибелі
сільськогосподарських рослин 7.4.
Вилягання рослин і його причини 7.8. Стійкість до шкідливих газоподібних виділень
промисловості і транспорту 7.1. Холодостійкість рослин.
Способи підвищення холодостійкості Холодостійкість – це здатність рослин витримувати тривалий вплив низьких плюсових температур (від 1° до
10 °С). Для оцінки
холодостійкості часто користуються
поняттям “біологічний нуль”. Це температура, за якої припиняються активні ростові процеси. Для більшості сільськогосподарських
рослин біологічний нуль знаходиться близько + 4 °С.
Чим вище значення його, тим менша
холодостійкість відповідної
групи рослин. Негативна дія понижених температур позначається передусім на стані цитоплазми (підвищення густини), проникності
мембран, дезорганізації обміну нуклеїнових кислот, білків. Порушення структури мітохондрій і хлоропластів призводить до погіршення аеробного дихання, пригнічення фотосинтезу. Рис. 1. Холодостійкість рослин 7.2. Морозостійкість рослин.
Процеси, що відбуваються у клітинах під час їх замерзання Значних збитків сільському господарству завдають заморозки, що нерідко трапляються у період вегетації рослин. Процеси
які відбуваються у клітинах під час замерзання Морозостійкість – це здатність витримувати низькі негативні температури, зумовлюється особливостями рослин. Однорічні рослини в морозний період перебувають у формі дозрілого насіння. Перша
фаза проходить
за достатнього освітлення
і низьких позитивних
температур у нічні години. Друга
фаза не
потребує світла і відбувається під час поступового зниження
температур. Таким чином, морозостійкість є тимчасовою адаптацією, а не постійною властивістю рослини. Рис. 2. Морозостійкість рослин 7.3. Зимостійкість рослин.
Причини зимової загибелі сільськогосподарських рослин Рис. 3. Зимостійкість рослин Випрівання рослин має місце теплої зими з великим сніговим покривом, особливо коли сніг випав на неохолоджений вологий грунт. Вимокання – це загибель
озимих хлібів, багаторічних трав, садів від застою на полях талих або дощових вод, чи вод від розливу рік. Випирання спостерігається за відсутності снігового покриву або коли верхній шар грунту сухий. Зимова
посуха має місце під час постійних сильних вітрів у зимовий період, особливо за нестачі опадів. Зимостійкість – це здатність рослин протистояти комплексу несприятливих факторів зовнішнього середовища у
зимовий період. Підвищити стійкість рослин можна застосуванням різних агротехнічних заходів, до яких належить і вапнування кислих ґрунтів. Вимокання – це загибель озимих хлібів, багаторічних трав, садів від застою на полях талих або дощових
вод, чи вод від розливу рік. 7.4. Вилягання рослин
і його причини Проблема вилягання посівів особливо гострою
стала у зв’язку з інтенсифікацією
землеробства й рослинництва,
різким зростанням застосування органічних і мінеральних добрив. Вилягання зернових культур зазнають 30 –
60 % посівних площ. Найбільш часто вилягають озимі зернові. Основними факторами, що індукують вилягання рослин, є надмірне
зволоження грунту і повітря, загущення посівів, надмірне внесення добрив, сильні вітри з дощем, морфологічні ознаки сорту рослин (довгостеблові форми більш схильні до вилягання, ніж короткостеблові). Залежно від фактора, можна виділити кілька типів вилягання: прикореневе (слабке укорінення рослин, особливо під час зрошення); вилягання внаслідок нахилення і наступного злому стебла (дія маси наземної
частини рослини, вітру, дощу, грибкових хвороб); похилення верхньої частини стебла під масою
репродуктивних органів. Стійкими до вилягання можуть бути рослини, у яких протягом вегетації відбувається постійне нарощування сухої речовини і нагромадження запасних вуглеводів у стеблі. Рис. 4. Вилягання рослин 7.5. Жаростійкість рослин Жаростійкість – це здатність рослин витримувати дію високих температур. Підвищення температури
особливо небезпечне за інтенсивної інсоляції. У польових
умовах на ступінь ушкодження рослин високою температурою має вплив комплекс факторів середовища, зокрема нестача вологи у ґрунті. Реакція рослин на екстремальну температуру визначається
функціональними і структурними
особливостями клітин. Серед цитоплазматичних змін, викликаних дією високих температур, слід відзначити інгібування руху, збільшення густини і коагуляцію цитоплазми, ядерні зміни, втрату мембранної напівпроникності. Жаростійкість значною мірою визначається стадією
розвитку рослин: молоді, активно ростучі рослини менш стійкі, ніж старі
і ті, що перебувають у стані спокою. Тому найбільшої шкоди високі температури завдають рослинам на ранніх стадіях їх розвитку. 7.6. Посухостійкість рослин Посуха – це тривала нестача
вологи. Посуха призводить до значних втрат урожаю сільськогосподарських культур. Здатність рослин витримувати тривалі періоди нестачі вологи називається посухостійкістю. Є
два види посухи – атмосферна і ґрунтова. Рис. 5. Посухостійкість рослин Суто атмосферна посуха може спостерігатися
весною, коли температура повітря значно перевищує температуру грунту,
який на цей час ще недостатньо зволожений за рахунок снігу, що тане
Тривала атмосферна посуха призводить до ґрунтової посухи,
яка для рослин є більш небезпечною. Вона спостерігається
найчастіше у середині або наприкінці літа. Нестача вологи у грунті призводить до ушкодження кореневої системи, порушення водного
режиму всієї рослини,
негативно позначається на фізіолого-біохімічних
процесах. Найбільшою посухостійкістю відзначаються ксерофіти – рослини посушливих місць Рис. 6. Ксерофіти Рослини помірного клімату – мезофіти – характеризуються помірною стійкістю до посухи. Рис. 7. Мезофіти Гігрофіти – це рослини вологих
місць, які є нестійкими до посухи. Рис. 8. Гігрофіти Кращий спосіб поливу – дощування, завдяки якому не тільки зволожується грунт, але
і покращується мікроклімат.
7.7. Солестійкість рослин Солестійкість рослин За реакцією
на засолення грунту рослини
поділяють на галофіти і глікофіти. У
природних умовах на солончакових
грунтах росте досить велика кількість
видів, що пристосувалися до високої концентрації солей у них. Рис. 9. Галофіти Ззагальний вид галофіта (Salicornia herbacea) Рис. 10. Галофіт Евгалофіти – соленакопичувальні
рослини з м’ясистими стеблами і листками, клітини яких відзначаються дуже високим осмотичним потенціалом, що перевищує осмотичний потенціал ґрунтового розчину. Криногалофіти – солевиділяючі рослини, їх протоплазма відзначається високою проникністю для солей, ніби фільтруючи і перепускаючи їх крізь себе. Глікогалофіти – соленепроникні рослини, у яких солепроникність крізь
цитоплазму клітин дуже незначна. Клітинний
сік їх має великий осмотичний тиск, що зумовлюється високою концентрацією органічних сполук, особливо вуглеводів. За ступенем
солестійкості культурні рослини поділяються на слабостійкі (пшениця,
гречка, льон, огірки, квасоля, яблуня, вишня), середньостійкі (овес, просо, кукурудза,
соняшник, жито, картопля,
цибуля, морква, томати,
виноград, люцерна) і сильностійкі (ячмінь, гірчиця, конюшина, капуста, цукровий буряк). 7.8. Стійкість до шкідливих
газоподібних виділень промисловості і транспорту Інтенсивний розвиток промисловості, сільськогосподарського виробництва,
активна діяльність людей супроводжуються
значними змінами навколишнього середовища. Під час спалювання нафти, кам’яного вугілля і різних органічних відходів в атмосферу
виділяється значна кількість різних вуглеводнів, оксидів азоту і сірки, вуглекислого газу та інших речовин, а також тверді компоненти – пил, сажа. У клітинах
ушкоджених рослин спостерігається зниження
рН клітинного соку, помітно активуються такі ферменти, як пероксидаза, порушується вуглеводно-азотний
обмін, пригнічується рух цитоплазми і розтягування клітин, відбувається розпад хлорофілу і руйнування структури хлоропластів, спостерігається депресія
фотосинтезу; порушується проникність
і регуляторна діяльність замикаючих клітин продихів. Рис. 11. Вплив забруднення
повітря на рослину Рослини – детектори забруднення
довкілля https://www.youtube.com/watch?v=ellc7C7em_0 Питання для самоконтролю 1. Поняття жаростійкості
й посухостійкості рослин 2. Дія понижених
температур на рослину. Холодостійкість
рослин 3. Дія низьких
температур на рослину. Морозостійкість
рослин 5. Загартування рослин
у природних умовах щодо дії низьких температур 6. Шляхи підвищення холодостійкості й морозостійкості рослин 7. Солестійкість і газостійкість 8. Як можна підвищити стійкість
рослин під час вирощування їх у виробничих умовах? Вивчення життєздатності
озимих культур методом забарвлення
тканин. Вивчення захисної
дії цукрів на
протоплазму. |
|||