Закаливание растений происходит путем

Обновлено: 05.10.2024

Документ из архива "Закаливание растений", который расположен в категории "курсовые работы". Всё это находится в предмете "биология" из раздела "Студенческие работы", которые можно найти в файловом архиве Студент. Не смотря на прямую связь этого архива с Студент, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "биология" в общих файлах.

Онлайн просмотр документа "11594"

Текст из документа "11594"

Курсовая работа

Тема: Закаливание растений

БГТИ (Ф) ГОУ ОГУ 011600 50040 100

Руководитель работы: Мезенкова И.А.

Исполнитель: студент группы 02 БИО (д) Алейникова Е.П.

1. Закаливание растений 5

1.1 Сущность закаливания растений и его фазы 5

1.2 Закалка семян 7

1.3 Закаливание рассады 11

1.4 Реакция адаптации корневых систем, воздействуя на них температурами закаливания 12

2. Холодостойкость растений 16

3. Морозоустойчивость растений 20

Практическая часть 28

Список используемой литературы 30

Закаливание - это процесс, в результате которого повышается способность растений переносить неблагоприятные факторы внешней среды.

Проводится перед высадкой рассады, выращенной в защищенном грунте. Достигается оно путем снижения поливов и понижения температуры воздуха. Рассада за время закаливания становится приземистой, крепкой и значительно легче переносит высадку на новое место. Прошедшие закалку растения обычно более темной окраски, на листьях характерный налет.

Один лишь пример. При работе на опытном участке незакаленная рассада капусты погибала при заморозке -2 о , а закаленная выдерживала температуру -5 о . У некоторых растений (к примеру, томатов) холодостойкость от закаливания существенно не возрастает, но улучшается их приживаемость в неблагоприятных условиях.

Однако закаливанием не следует увлекаться, так как оно влечет за собой стойкие необратимые неблагоприятные изменения в растениях. Чтобы закалка не повредила вашему растению ее достаточно начинать за 3-5 дней до высадки рассады.

Целью данной курсовой работы изучить, обобщить и систематизировать теоретические и практические сведения о закаливании растений.

- проанализировать литературу по данному вопросу;

- обобщить теоретические и практические сведения;

Данная работа состоит из трех теоретических и одной практической части. Теоретическая часть включает в себя общее описание процесса закаливания растений, а также характеристика холодостойкости и морозоустойчивости растений.

Для достижения поставленной цели использовались следующие методы: библиографический, метод анализа и синтеза, эксперимент и мониторинг.

1.1 Сущность закаливания растений и его фазы

Физиологическая природа процесса закаливания была раскрыта благодаря работам И. И. Туманова и его школы.

Закаливание — это обратимое физиологическое приспособление к неблагоприятным воздействиям, происходящее под влиянием определенных внешних условий. В результате процесса закаливания морозоустойчивость организма резко повышается. Способностью к закаливанию обладают не все растительные организмы, она зависит от вида растения, его происхождения. Растения южного происхождения вообще к закаливанию не способны. У растений северных широт, переживающих значительное понижение температуры, процесс закаливания приурочен лишь к определенным этапам развития. Так, для приобретения способности к закаливанию древесине растения должны закончить процессы роста. Одновременно должен произойти отток различных веществ из надземных органов в корневые системы. Если в течение лета у древесных растений процессы роста не успели закончиться, то это может вызвать массовую гибель растений зимой. Так, часто зимняя гибель вызывается летней засухой. Засуха приостанавливает рост летом, не позволяет древесным культурам завершить ростовые процессы к осени. В результате растения оказываются не способны пройти процессы закаливания и гибнут даже при небольших морозах. Растения, выращенные при несоответствующем фотопериоде, не успевают завершить летний рост и не способны к закаливанию. Исследования показали, что яровые злаки по сравнению с озимыми растут при более пониженных плюсовых температурах, из-за этого в осенний период они почти не снижают темпов роста и не способны к закаливанию. Способность к закаливанию утрачивается весной в связи с началом ростовых процессов. Таким образом, устойчивость растений к морозу, способность пройти процессы закаливания тесно связаны с резким снижением темпов роста, с переходом растений в покоящееся состояние.

Показано, что к закаливанию способен лишь организм в целом, при обязательном наличии корневой системы. Всякое нарушение процессов оттока (кольцевание) препятствует закаливанию. Роль корней не сводится только к тому, что туда оттекают продукты обмена гормоны, способствующие ростовым процессам. Важное значение имеет то, что клетки корня вырабатывают вещества, повышающие устойчивость организма против мороза.

Собственно процесс закаливания требует определенного комплекса внешних условий и проходит в две фазы.

Первая фаза закаливания проходит на свету при несколько пониженных плюсовых температурах (днем около 10°С, ночью около 2°С) и умеренной влажности. В эту фазу продолжается дальнейшее замедление и даже полная остановка ростовых процессов. Особенное значение в развитии устойчивости растений к морозу в эту фазу имеет накопление сахарозы и некоторых других олигосахаров. Показано, что накапливающиеся в процессе закалывания сахара локализуются в разных частях клетки: в клеточном соке, цитоплазме, органеллах (особенно хлоропластах). Благодаря такому распределению часть сахаров прочно удерживается в клетках.

Влияние сахаров на повышение морозоустойчивости растений многосторонне. Накапливаясь в клетках, сахара повышают осмотическое давление. Чем выше концентрация раствора, тем ниже его точка замерзания, поэтому накопление сахаров предохраняет от замерзания большое количество воды, следовательно, заметно уменьшает количество образующегося льда. Накопление сахаров стабилизирует клеточные структуры, в частности хлоропласты, благодаря чему они продолжают функционировать.

Имеются данные, что при накоплении сахаров процесс фотофос-форилирования продолжается даже при отрицательных температурах. Особенное значение имеет защитное влияние сахаров на белки, сосредоточенные в поверхностных мембранах клетки. Условия, необходимые для прохождения первой фазы закаливания, пониженная плюсован температура и достаточное количество света способствуют накоплению сахаров. В этих условиях образование сахаров в процессе фотосинтеза идет с достаточной интенсивностью. Вместе с тем пониженная температура сокращает их трату как в процессе дыхания, так и в процессах роста. Более морозостойкие виды и сорта характеризуются большей способностью к накоплению. сахаров именно при пониженной температуре. Защитное действие сахаров проявляется только в том случае, если оно происходит при одновременном понижении температуры и умеренной влажности. В первую фазу закаливания происходит уменьшение содержания свободной воды. Именно поэтому излишняя влажность почвы (дождливая осень) препятствует прохождению процесса закаливания. Чем меньше в клетках и тканях содержание воды, тем меньше образуется льда и тем меньше опасность повреждения. К концу первой фазы закаливания клетки растений переходят в покоящееся состояние. Происходит процесс обособления цитоплазмы, что, в свою очередь, снижает возможность ее повреждения образующимися в межклетниках кристаллами льда. В эту фазу начинается также перестройка процессов обмена веществ. Особенно интенсивно эта перестройка протекает в период второй фазы закаливания.

Вторая фаза закаливания протекает при дальнейшем понижении температуры (около 0°С) и не требует света. В связи с этим для травянистых растений она может протекать и под снегом. В течение второй фазы происходит перестройка белков цитоплазмы. Происходит новообразование специфических белков. В относительно больших количествах накапливаются водорастворимые белки, отличающиеся менее крупными молекулами, но большей устойчивостью к обезвоживанию.

Важное значение имеет изменение межмолекулярных связей белков цитоплазмы. При обезвоживании, происходящем под влиянием льдообразования, происходит сближение белковых молекул. Связи между ними рвутся и не восстанавливаются в прежнем виде из-за слишком сильного сближения в деформации белковых молекул. В связи с этим большое значение имеет наличие сульфгидрильных и других гидрофильных группировок, которые способствуют удержанию воды препятствуют сближению молекул белка. Установлен параллелизм между содержанием сульфгидрильных групп и морозоустойчивостью.

В результате изменения свойств белков, межмолекулярных связен между ними постепенное обезвоживание приводит к тому, что в процессе закаливания цитоплазма переходит из состояния золя в гель. Перестройка цитоплазмы способствует увеличению ее проницаемости для воды. Благодаря более быстрому оттоку воды уменьшается опасность внутриклеточного льдообразования.

Не для всех растений необходимо протекание процессов закаливания в две фазы. У древесных растений, обладающих достаточным количеством сахаров, сразу протекают изменения, соответствующие второй фазе закаливания.

Таким образом, в процессе закаливания возникает морозоустойчивость, которая определяется рядом изменений. У закаленных растений благодаря высокой концентрации клеточного сока, уменьшению содержания воды кристаллы льда образуются не в клетке, а в межклетниках. Количество образовавшегося льда в межклетниках у закаленных растении также значительно меньше. Изменение свойств белков цитоплазмы приводит к тому, что они становятся более устойчивыми к обезвоживанию. Накопление сахаров оказывает дополнительное защитное влияние. Цитоплазма закаленных растений более устойчива и к механическому давлению. При закаливании происходят обратимые физиологические изменения. Повышение температуры весной сопровождается противоположными изменениями — происходит процесс закаливания растений. Поэтому весной растения часто гибнут даже от небольших заморозков.

1.2 Закалка семян

С этой целью семена помидоров и огурцов предварительно намачивают до полного набухания, а затем набухшие семена ежедневно выдерживают 6—8 часов в тепле (комнатная температура) и 16—18 часов на холоде (в холодильнике при —2—3° или в снегу). Семена закаливают до начала их массового прорастания (8—12 суток). Для помидоров хорошие результаты дает промораживание набухших (но не проросших!) семян в течение 3 суток при —3°.

Срока высева семян. Морковь, петрушку, салат, шпинат, лук можно высевать под зиму, перед наступлением постоянных морозов. Подзимние посевы ускоряют появление всходов. Весной эти культуры высевают рано, вскоре после схода снега. Свеклу сеют на 5—7 дней позже моркови. Скороспелые культуры — репу, редис, салат, шпинат — высевают по 3— 4 раза за лето. Однако необходимо учитывать, что репа, редис и скороспелые сорта редьки при позднее весеннем и июньском севе в сухую погоду очень быстро стрелкуются.

Одной из наиболее ценных овощных культур является томат. Она получила широкое распространение благодаря высоким питательным свойствам плодов, содержанию в них витаминов, минеральных солей и органических кислот. Используются как в свежем, так и в переработанном виде. Растения требовательны к теплу, свету, влаге. Лучшие почвы для помидоров — легкие, хорошо прогреваемые солнцем черноземы. В местных условиях помидоры выращивают преимущественно рассадным способом. Существует огромное количество ранних, средних и поздних сортов. В нашей зоне лучшими раннеспелыми сортами являются: Волгоградский скороспелый 323, Агата, Белый налив 241, Невский; среднеспелыми — Колхозный 34, Перемога, Тамбовский урожайный; поздними — Волгоградский 5/95, Новинка Приднестровья, Советский. Лучшие сорта для закрытого грунта — Украинский тепличный, Ленинградский осенний, Тепличный 200. Для приусадебных участков лучшее соотношение сортов (в %): ранние — 40%, средние—30%, поздние — 30%.

Для того чтобы растения лучше противостояли весенним возвратам холодов, рекомендуется набухшие семена закаливать с помощью низких температур. Для этого можно завернуть их в мешковину и закопать на 3—4 часа в снег. Затем занести в теплое помещение и прогреть. Эта операция повторяется несколько раз в течение 2—3 суток.

Лучшими сроками посева семян на рассаду в местных условиях считается 1—5 марта. Для прорастания семян необходима температура +20. +22°. С появлением всходов температуру на 2—3 дня снижают до +10. + 15° днем и +6. + 8° — ночью. Такой прием предохраняет рассаду от вытягивания и создает условия для хорошего развития корневой системы.

Наиболее благоприятная температура для роста, развития и плодоношения помидоров + 22. + 25° днем и + 16. + 18° — ночью. Ночная температура не должна опускаться ниже +12°, так как в этом случае растения приостанавливают цветение, а при +10° и ниже — прекращается и рост. Особенно опасна пониженная температура ( + 8° и ниже) в период бутонизации и цветения, когда у растений изменяется обмен веществ.

Гибель растений в результате воздействия температур ниже 0°С зависит от генетической природы организма и от тех условий, в которых он находился в период, предшествующий морозам. Так, один и тот же растительный организм может погибнуть при температуре –5°С и перенести температуру до – 40. -50°С и даже ниже.

Закаливание – это обратимое физиологическое приспособление к неблагоприятным воздействиям, происходящее под влиянием определенных внешних условий. Физиологическая природа процесса закаливания к отрицательным температурам была раскрыта благодаря работам И.И. Туманова и его школы.

В результате процесса закаливания морозоустойчивость организма резко повышается. Способностью к закаливанию обладают не все растительные организмы, она зависит от вида растения, его происхождения. Растения южного происхождения к закаливанию не способны. У растений северных широт процесс закаливания приурочен лишь к определенным этапам развития.

Для приобретения способности к закаливанию растения должны закончить процессы роста. Сигналом к прекращению роста и стимулом для изменений в гормональной системе для растений является сокращение фотопериода и снижение температуры. Ослабляется синтез ИУК и гиббереллинов, усиливается образование АБК и этилена. Это и приводит к торможению ростовых процессов. Другим условием для приобретения способности к закаливанию является завершение оттока веществ. Если в течение лета у древесных растений процессы роста не успели закончиться, то это может вызвать массовую гибель растений зимой. Так, зимняя гибель часто вызывается летней засухой. Засуха приостанавливает рост летом, не позволяет древесным культурам завершить ростовые процессы к осени. В результате растения оказываются неспособными пройти процессы закаливания и гибнут даже при небольших морозах. Аналогичная картина характерна для растений, выращенных при несоответствующем фотопериоде, не успевших завершить летний рост и поэтому неспособных к закаливанию. Исследования показали, что яровые злаки по сравнению с озимыми растут при более пониженных температурах, из-за этого в осенний период они почти не снижают темпов роста и не способны к закаливанию. Способность к закаливанию утрачивается весной в связи с началом ростовых процессов.

Таким образом, устойчивость растений к морозу, способность пройти процессы закаливания тесно связаны с резким снижением темпов роста, с переходом растений в покоящееся состояние. Показано, что к закаливанию способен лишь целостный организм, при обязательном наличии корневой системы. Всякое нарушение процессов оттока (кольцевание) препятствует закаливанию. Роль корней не сводится только к тому, что туда оттекают продукты обмена, гормоны, способствующие ростовым процессам. Важное значение имеет то, что клетки корня вырабатывают вещества, повышающие устойчивость организма против мороза. Собственно процесс закаливания требует комплекса внешних условий и проходит в две фазы.

Особенное значение в развитии устойчивости растений к морозу в эту фазу имеет накопление веществ-криопротекторов, выполняющих защитную функцию: сахарозы, моносахаридов, растворимых белков и др. В этих условиях образование сахаров в процессе фотосинтеза идет с достаточной интенсивностью. Вместе с тем пониженная температура сокращает их трату, как в процессе дыхания, так и в процессах роста. Более морозостойкие виды и сорта характеризуются большей способностью к накоплению сахаров именно при пониженной температуре. Показано, что накапливающиеся в процессе закаливания сахара локализуются в разных частях клетки: клеточном соке, цитоплазме, органеллах (особенно хлоропластах). Благодаря такому распределению часть сахаров прочно удерживается в клетках.

Влияние сахаров на повышение морозоустойчивости растений многосторонне. Накапливаясь в клетках, сахара повышают концентрацию клеточного сока, снижают водный потенциал. Чем выше концентрация раствора, тем ниже его точка замерзания, поэтому накопление сахаров стабилизирует клеточные структуры, в частности хлоропласты, благодаря чему они продолжают функционировать. Процесс фотофосфорилирования продолжается даже при отрицательных температурах. Особенное значение имеет защитное влияние сахара на белки, сосредоточенные в поверхностных мембранах клетки. Защитное действие сахаров проявляется только в том случае, если происходит при одновременном понижении температуры. Имеются данные, что сахара повышают устойчивость именно специфических белков, образующихся при пониженной температуре.

В первую фазу закаливания происходит также уменьшение содержания свободной воды. Излишняя влажность почвы (дождливая осень) препятствует прохождению процесса закаливания. Чем меньше в клетках и тканях содержание воды, тем меньше образуется льда и тем меньше опасность повреждения. В составе мембран возрастает уровень и изменяется структура фосфолипидов. Повышается содержание ненасыщенных жирных кислот. Это позволяет поддерживать высокую проницаемость мембран, необходимую для транспорта воды. Происходит перестройка ферментных систем процесса дыхания, возрастает альтернативный путь дыхания, что усиливает рассеивание энергии в виде тепла.

Влияние света в первую фазу закаливания не ограничивается увеличением накопления сахаров, помимо этого свет оказывает регуляторное влияние. Это подтверждается тем, что этиолированные растения не способны к закаливанию даже при обогащении их сахарами. В восприятии изменений освещенности важная роль принадлежит фитохрому. Фитохром оказывает влияние на генетический аппарат клетки и способствует активизации генов, участвующих в переходе в покоящееся состояние.

Среди механизмов адаптации к действию пониженных температур – синтез ряда стрессовых белков, к которым относят десатуразы, дегидрины – LEA-белки, а также белки холодового шока – БХШ. Эти гидрофильные белки синтезируются в цитоплазме под действием низких температур и выделяются в клеточную стенку. БХШ располагаются на поверхности кристаллов льда, препятствуют их росту, тормозят образование межклеточного льда.

БХШ разобщают окислительное фосфорилирование, что позволяет использовать энергию окисления на повышение температуры органов растений на 4–7ºС выше окружающего воздуха.

К концу первой фазы закаливания клетки растений переходят в покоящееся состояние. Происходит процесс обособления цитоплазмы, что, в свою очередь, снижает возможность ее повреждения образующимися в межклетниках кристаллами льда. Особенно интенсивно перестройка обмена веществ протекает в период второй фазы закаливания.

Вторая фаза закаливания протекает при дальнейшем понижении температуры (около 0°С) и не требует света. В связи с этим для травянистых растений ша может протекать и под снегом. В эту фазу происходит отток воды из клеток, а также перестройка структуры протопласта. Продолжается новообразование специфических, устойчивых к обезвоживанию белков. Опыты показали, что в присутствии ингибиторов синтеза белка процесс закаливания не происходит (Т.И. Трунова). Важное значение имеет изменение межмолекулярных связей белков цитоплазмы. При обезвоживании, происходящем под влиянием льдообразования, происходит сближение белковых молекул. Связи между ними рвутся и не восстанавливаются в прежнем виде из-за слишком сильного сближения и деформации белковых молекул. В связи с этим большое значение имеет наличие сульфгидрильных и других гидрофильных группировок, которые способствуют удержанию воды и препятствуют сближению молекул белка. Перестройка цитоплазмы способствует увеличению ее проницаемости для воды. Благодаря более быстрому оттоку воды уменьшается опасность внутриклеточного льдообразования. Не для всех растений необходимо протекание процессов закаливания в две фазы. У древесных растений, обладающих достаточным количеством сахаров, сразу протекают изменения, соответствующие второй.

Таким образом, в процессе закаливания возникает морозоустойчивость, которая определяется рядом изменений. У закаленных растении благодаря высокой концентрации клеточного сока, уменьшению содержания воды кристаллы льда образуются не в клетке, а в межклетниках. Количество образовавшегося в межклетниках льда у закаленных растений также значительно меньше.

Изменение свойств белков цитоплазмы приводит к тому, что они становятся более устойчивыми к обезвоживанию. Накопление Сахаров оказывает дополнительное защитное влияние. Важное значение имеет повышение устойчивости мембран к обезвоживанию и механическому давлению. Имеются данные, что при закаливании увеличивается количество фосфолипидов и ненасыщенных жирных кислот. Важно отметить, что в клетках закаленных растений накапливается АТФ. Чем больше развитие указанных признаков у отдельных видов и сортов растений, тем выше их морозоустойчивость. Морозоустойчивость – комплексный признак, запрограммированный генетически, однако он проявляется в определенных условиях среды. Повышение температуры весной сопровождается противоположными изменениями. Поэтому весной растения часто гибнут даже от небольших заморозков.

Повышение морозоустойчивости растений имеет большое практическое значение. Для предохранения растений от повреждения морозом важно правильно организовать их питание в осенний период. Усиление фосфорного питания повышает устойчивость растений к морозу, тогда как азотные удобрения, способствуя процессам роста, делают растения более чувствительными. Благоприятное влияние на морозоустойчивость оказывает обработка такими микроэлементами как цинк, молибден, кобальт. Очень большое значение имеет также выведение морозоустойчивых сортов растений. Делаются попытки создания морозоустойчивых трансгенных растений путем введения генов, кодирующих ферменты синтеза веществ-криопротекторов, например, пролина и бетаина.

Для получения раннего урожая овощных культур садоводам-огородникам необходимо заблаговременно подготовить посевной материал, продумать рациональное размещение грядок и насаждений, провести все грамотно и четко, опираясь на советы и рекомендации специалистов. Немало важным процессом считают подготовку семян к посевам и выращивание рассады. На процессе выращивания растений рассадным способом хотелось бы рассказать поподробнее, а именно об этапе закаливания сеянцев.

Почему рассада погибает после пересадки в открытый грунт?

Казалось бы, все известно и понятно, почва подготовлена, высеянные семена взошли и хорошо подрастают, внешний вид растения, растущего в садовом стакане или контейнере в теплице или на подоконнике, обещает высокий урожай желанного овоща. Но, при высаживании на грядку в теплую и установившуюся весеннюю погоду, растение вдруг начинает чахнуть и болеть. Некогда красивая лиственная масса под потоками ветров и солнечными лучами истрепывается и обвисает, растение вместо полноценного роста – окончательно погибает.

Ответ прост: Происходит столь нежелательный процесс, если рассаду из теплого помещения сразу, минуя процесс постепенного закаливания, высаживают в открытый грунт. Как бы ни было тепло и влажно, растения без закалки практически обречены. Если ночные заморозки не подморозят стебель и листья, ветер не истреплет растение, то уж солнечные весенние лучи обязательно его погубят. Поэтому мероприятия по закаливанию рассады необходимо обязательно проводить до пересаживания растений в открытый грунт.

Что такое закаливание?

Закаливание – это ряд хорошо спланированных садоводческих операций, включающие в себя подготовку хорошо развитых и окрепших в домашних условиях растений, к высадке на грядку в открытом грунте. Мероприятия, включающие в себя световую, температурную, воздушную закалку, позволяющие еще до высаживания приблизить условия произрастания тепличных растений максимально близко к естественным условиям открытого грунта. Именно так, растение заранее должно полноценно адаптироваться к природным катаклизмам и механическим повреждениям, которые возможны при пересадке на грядку.

Какая рассада закаленная? Главные критерии закалки

Закаленным растение считают, если ему не страшны:

не значительные повреждения корневой системы при пересаживании;
недостаточное и не регулярное увлажнение;
повышенная солнечная радиация и ультрафиолет;
не контролируемая скорость движения воздушных масс;
ночные и дневные колебания температурных показателей.

Как выглядит закаленная рассада: внешние данные и характеристики

Хорошо развитое и приспособленное к росту в открытом грунте, а именно закаленное растение, выращенное самостоятельно или купленное на рынке, должно иметь, прежде всего, красивый и здоровый внешний вид. Благодаря наличию в лиственной массе и стеблях большого количества сахаров, растения становятся коренастыми, с мочковатой и разветвленной корневой системой, темно-зелеными и крупными листьями на толстых фиолетовых стеблях, покрытыми толстым слоем добротного эпидермиса, который и образуется на растении только при проведении должного температурного, светового и воздушного закаливания.

Как правильно производить закаливание: сроки и разновидности

Самым, пожалуй, главным правилом полноценного закаливания является произведение постепенных процедур с растением, выращенным в тепличных условиях перед высадкой в открытый грунт. Закаливают проросший сеянец еще на ранних этапах развития, после образования первых листочков. И начинают закалять сеянец постепенным понижением температурных показателей.

Сроки правильного закаливания

При работе с рассадой, главное не нарушить приблизительные рекомендованные специалистами сроки, и все операции производить, постепенно увеличивая временную длительность процедур. Первое закаливание рекомендуют начинать за две недели до предполагаемого высаживания растения в открытый грунт. В это время, к примеру, огуречная рассада уже имеет 2-3 настоящих листочка. А томатные сеянцы нарастили уже до 6 штук.

Определить правильно сроки высадки и внешние данные растений, готовых к высаживанию в открытый грунт, помогут только характеристики культур, с которыми необходимо ознакомиться заранее. На основании момента высаживания и определяют момент начала закаливания рассады в помещении.

Температурное закаливание

Понижение температуры в помещении с 25 градусов тепла до 16 в дневное время, и с 15 градусов тепла до 12 в ночное – не позволит стеблю слишком вытянуться.Снижение температурных показателей рекомендовано для содержания сеянцев после десятидневного периода произрастания. Дальнейшее снижение температурных показателей может замедлить процесс развития сеянцев и привести к поражению грибковыми спорами болезней. Температуру воздуха более не снижают, вплоть до начала следующего этапа закаливания, поддерживают показатели в установленном диапазоне.

Хорошо производить температурное закаливание рассады, выставленной в пленочной теплице. Покрытие просто снимают на некоторое время с арки строения, оставляя на стенах. При этом у сеянцев увеличивается концентрация клеточного сока, хлорофилла и аскорбиновой кислоты, что влечет за собой полноценное и правильное развитие, а стало быть, и получение ранней и здоровой продукции, крупных плодов желанных овощей. Через открытую крышу растения несколько часов в день получают полезный кислород и солнечное тепло, обдуваются легким ветерком.

Вывод, благодаря температурному закаливанию, температура листьев снижается на пару градусов, увеличивается соотношение корневой массы к листовой и стеблевой, что обязательно скажется на качестве приживаемости рассады, интенсивности цветообразования и плодоношения растения в открытом грунте.

Закаливание влагой

Важным этапом полноценного закаливания считают сокращение поливов растения. Конечно же, нельзя допускать пересушивание верхнего слоя почвы, что может привести к увяданию листвы и осыпанию. Норму воды, используемую для орошения почвенного грунта, не уменьшают, просто увеличивают временные интервалы между поливами. Удлиненный сухой период способствует более быстрому подсыханию верхнего слоя почвы, а вот в зоне корней она все еще остается увлажненной.

Вывод, такие действия приостанавливают рост стебля и листьев, но увеличивают корневую систему. Сеянец становиться более массивным и крепким, листья покрываются добротным эпидермисом, что значительно влияет на рост и развитие растения в дальнейшем. Но, во всем нужна мера, и очень легко переступить границу. При недостатке влаги растение будет сбрасывать листья и цветущие бутоны, в итоге всё растение зачахнет и пропадет.

Ограничение солнечного воздействия

В начале своего развития, наращивания корней и листьев, рассада не вынесет прямого солнечного света. Молодые листочки просто погибнут от солнечных ожогов. Через 4-5 дней после всходов, растения убирают подальше от прямых солнечных лучей, или посадки притеняют, оставляя под солнцем минут на 20-25 в утреннее или вечернее время. Постепенно время нахождения на солнце подрастающим сеянцам увеличивают. Двух недельную рассаду, хорошо развитую и окрепшую уже можно не притенять, оставлять на солнечном подоконнике на весь день, но все, же периодически контролировать внешний вид сеянца. Именно таким, исключительно постепенным, считается правильное закаливание рассады солнцем.

Закаливание воздухом

Предпосадочное закаливание

Особо активное закаливание рассады, то есть создание практически уличных условий роста, необходимо производить не более, чем за одну неделю до высаживания растения в открытый грунт. Для теплолюбивых томатов, огурцов, перца и баклажан создают микроклимат в помещении на уровне 12 градусов тепла, для холодоустойчивых капусты и салатов приемлемы показатели в 8 градусов.

Если период интенсивного закаливания перед высадкой будет более продолжительным, то растение просто прекратит свое развитие и урожайность культуры значительно снизиться. Для создания нужного микроклимата, рассаду выставляют на закрытые балконы или веранды и оставляют так вплоть до момента высаживания. Форточки и окна оставляют открытыми, постепенно уравнивают температуру воздуха в помещении и на улице.

Круглосуточное нахождение на открытом месте на террасе или балконе, позволит растению правильно и хорошо закалиться перед высадкой на грядке. После двух-трех ночей уличного пребывания и отсутствия признаков поражения и ухудшения внешнего вида саженцев, рассаду считают закаленной и готовой к высадке в открытый грунт на грядке.

Подкормка при закаливании – польза или предрассудки?

Нужно ли закаливать купленную рассаду?

Этот вопрос очень актуален, так как многие огородники предпочитают избежать всех хлопот по выращиванию рассады, покупая готовые растения для высадки. Но к сожалению, на него однозначного ответа нет. Выращенная руками опытного садовода или в условиях питомника селекционерами, рассада овощных и ягодных культур, а так же цветов обязательно должна быть подвергнута процессу закаливания. А уж, каким образом происходили действия можно судить только по внешнему виду предлагаемой продукции. Даже если саженцы красивы, мощны и на вид здоровы, а значит, качественно закалены и готовы к высаживанию, двух-трех дневная закалка перед высадкой растению не повредит.

Для надежности выставьте контейнера на несколько дней на улицу, под крону дерева или у забора, там, где нет прямых лучей, а солнечный свет рассеянный. На ночь можно слегка накрыть растения агроволокном или лутрасилом, на день укрытие полностью следует убрать.

Качественно подготовленная, закаленная и подкормленная перед высаживанием в открытый грунт рассада любых культур, намного легче перенесет стрессовые потрясения во время перевалки из контейнера в лунку, быстрее приживется и начнет развиваться на новом месте роста. Не качественно подготовленная рассада замедляет свое развитие, рост, цветение и плодоношение более, чем на две недели.Вы готовы пожертвовать драгоценным временем перед сбором первого урожая.

Использование льдоподобной формы воды, очевидно, потребовало соответствующих изменений в обмене веществ у организмов, во всяком случае, тех процессов, которые в своем завершении так или иначе связаны с молекулами воды. А в живом организме почти все системы имеют отношение к воде.

Как было уже показано, теплолюбивые растения, в т. ч. и ныне существующие, не приспособлены к использованию льдоподобной формы воды. При температурах ниже 4 °С, когда происходит физиологическая ангидрия они испытывают физиологическую сухость холодной почвы и криозасуху в их надземных органах, что является причиной гибели теплолюбов от холода. В отличие от них холодоустойчивые и засухоустойчивые растения, а также пойкилотермные и гетеротермные животные приспособились к льдоподобной воде и в определенные периоды жизни, в частности, во время гипобиоза используют ее для поддержания жизнедеятельности. Поэтому эти организмы могут без вреда перенести холод, то есть температуру с 4 °С до 0 °С. Организмы, способные перейти в состояние анабиоза могут частично использовать льдоподобную воду для синтетических процессов, направленных на образование ксеро- и криорезистентных структур и выдерживать уже значительные отрицательные температуры и отсутствие воды.

Каким же путем пошла эволюция организмов в использовании льдоподобной формы воды: путем повышения мобильности, пластичности уже имеющегося комплекса систем жизнедеятельности или путем создания качественно нового его аналога, имеющего сродство к льдоподобной воде?

В условиях теплого климата у древних растений и животных, очевидно, был теплолюбивый комплекс систем жизнедеятельности. Эту древнюю систему назовем архесистемой (от греч. arche – начало, начальный) жизнедеятельности, или для краткости архесистемой и обозначим буквами AСЖД. Архесистема является ликвофильной и сохраняет свою жизнеспособность до +4 °С – ниже уже инактивируется.

Нижней температурной границей жизнедеятельности истинных теплолюбов считается температура 4 °С. Значит архекомплекс систем жизнедеятельности у современных теплолюбивых растений и гомойотермных животных сохранился без изменения. Таким образом, интенсивность физиологических процессов (JT) у теплолюбивых организмов обеспечивается работой ликвофильной архесистемой жизнедеятельности:

Теперь рассмотрим систему жизнеобеспечения у пойкилотермных и гетеротермных организмов.

Таким образом, становится очевидным, что древняя предковая система жизнедеятельности – ACЖД у современных холодоустойчивых растений сохраняется полностью в неизменном виде и функционирует в теплое время, в период активной вегетации растений или активной жизнедеятельности других организмов. После холодового закаливания у пшеницы в области 4 °С можно уже наблюдать аномальную вспышку физиологических процессов. У других растений, например, у клубня картофеля происходит постепенное усиление интенсивности дыхания, которое начинается также с 4 °С [202]. При температуре ниже 4 °С происходит стратификация семян [199], закаливание растений и т. д. и т. п.

Для этой цели была выдвинута очень простая гипотеза, которая постулировала существование двух отдельных процессов, конкурирующих за общий субстрат. Каждый из процессов имеет положительные (хотя и различные) температурные коэффициенты:

Предлагаемая нами ниже гипотеза объясняет это явление c другой точки зрения, и опирается на имеющиеся прямые экспериментальные материалы.

Известно, что теплолюбивые растения нельзя сделать холодоустойчивыми путем холодового закаливания. Правда, при этом удается незначительно увеличить их резистентность к холоду, что, однако, происходит, по всей вероятности, за счет неспецифической реакции организма [292], а не в результате перестройки работы архекомплекса систем жизнедеятельности.

Из сказанного следует, что ACЖД обладает определенной консервативностью, не лабилен и не динамичен, поэтому не может нормально функционировать в среде льдоподобной воды, то есть при температурах ниже 4 °С, что с успехом осуществляется у холодоустойчивых растений. Скорее всего, в ходе эволюции у холодоустойчивых растений образовался новый комплекс систем жизнеобеспечения, дополнительно к уже существующему, то есть (АСЖД). Этот комплекс имеет сродство к льдоподобной воде и работоспособен в условиях холода и засухи. Данная гипотеза подкрепляется фактами, которых в последние годы становится все больше и больше. О них мы будем говорить чуть позже. Сейчас рассмотрим работу системы жизнеобеспечения у холодоустойчивых оорганизмов на примере растений. Она, очевидно, является более сложной, чем у теплолюбов.

Интенсивность физиологических процессов у холодоустойчивых растений (Jx) во время их активной вегетации, то есть в теплое время, обеспечивается, как и у теплолюбов, работой архесистемы жизне- деятельности:

При охлаждении растения, когда температура падает ниже 4 °С, архесистема жизнедеятельности инактивируется, теплолюбивые организмы при этом погибают, а у холодоустойчивых включается новый комплекс систем жизнеобеспечения, его назовем Системой гипобиометаболизма – СГБМ, то есть системой работающей во время гипобиоза. У пойкилотермных и гетеротермных организмов в условиях холода (от 4 °С до 0 °С) и засухи интенсивность физиологических процессов, поддерживаемая СГБМ, очень низка и обеспечивает только их жизнеспособность (гипобиоз). Однако с понижением температуры ее активность не прекращается, а наоборот, усиливается, поэтому она не устойчива к морозу.

У организмов, способных к анабиозу, в том числе у морозоустойчивых растений, система жизнеобеспечения, можно полагать, существенно не отличается от такового у холодоустойчивых организмов. Ее можно рассматривать как модифицированную систему гипобиометаболизма – м-СГБМ. У этой системы синтетическая деятельность более выражена, чем у холодоустойчивых, и этот процесс довольно активно идет во время первой фазы закаливания, затем по мере ангидрии постепенно затухает, пока практически не прекратится. В связи с этим, у этих организмов во время холода синтезируются компоненты клетки, комплементарные к структуре жидкого и твердого льда и криопротекторы, выполняющие защитную функцию. При этом, как указано выше, через определенное время м-СГБМ полностью теряет активность и, таким образом, становится устойчивым к действию мороза.

Рис. 7.1. Влияние закаливания на интенсивность физиологических процессов у растений: Верхняя линия – закаленные растения, работают две системы – JX = АСЖД + СГБМ; Нижняя линия – незакаленные растения, работает только одна система – JX = АСЖД

Системы гипобиометаболизма, в какой-то мере обладают терморезистентностью к повышенной температуре, так как в воде и при нормальной температуре сохраняется льдоподобная структура, которая поддерживает их нативность, что предполагает сохранение активности этих комплексов систем на некоторое время и после снятия холода, то есть при нормальных температурах. Следует заметить, что наличие льдоподобной воды при нормальной температуре обуславливает также возможность образования элементов СГБМ в этих условиях. Этим, например, можно объяснить некоторый закаливающий эффект температур, лежащих около 10 °С и ниже. Однако, полное включение СГБМ возможно только, начиная с 4 °С.

У закаленных холодом холодоустойчивых растений в условиях тепла будет работать 2 комплекса систем:

Интенсивность работы системы СГБМ по мере повышения температуры будет падать, чем выше температура, тем ниже их работоспособность. Благодаря совместной работе двух комплексов систем, интенсивность физиологических процессов у закаленных холодом растений будет значительно выше, чем у растений без такого закаливания (рис. 7.1). Эксперименты и практика показывают справедливость такого утверждения: умеренно закаленные холодом растения не только более жизнестойки, но и более продуктивны, чем контрольные растения [109, 140].

При неблагоприятных условиях существования, прежде всего, страдает энергетика растений [120]. Однако опыты, проведенные авторами, с использованием 2,4ДНФ показали, что усиление дыхания после холодового закаливания не сопровождается потерей энергетической эффективности дыхания.

Низкие ночные температуры до 10 °С оказывают благоприятное действие не только на рост стебля, но и интенсифицируют процессы цветения и плодоношения [161]. Предположение, что низкие ночные температуры приводят к повышению содержания сахаров в некоторых растениях в результате усиленного их перемещения, которое может дать эффект стимуляции, оказалось неверным. Экспериментальные данные свидетельствуют, что перемещение сахаров происходит наиболее интенсивно при 25 °С.

Было показано: добавка сахарозы извне не увеличивает дыхания кончиков корней гороха по сравнению с его исходной величиной [350]. Рост растения в растворе сахарозы также не увеличивался. Это, однако, не означает, что сахар не стимулирует интенсивность дыхания и ростовые процессы в меристематических и других тканях растений.

Стимулирующее действие холодового закаливания семян и проростков в настоящее время общепризнанно и находит применение на практике.

Вероятно, первым изученным биохимическим процессом, ускоряющимся при пониженных температурах, был гидролиз крахмала в клубнях картофеля, в результате которой, в тканях накапливаются растворимые сахара [374]. В образовании сахаров участвует фермент – сахарасинтетаза. Например, при температуре +4 °С в проростках пшеницы на протяжении 14 дней наблюдалось увеличение (5–6-кратная индукция) количества сахарасинтетазы [353].

В последнее время найдено большое количество биохимических соединений, синтезирующихся при пониженных температурах и проявляющие высокую активность в холодных условиях. Так при пониженных температурах синтезируются стресс-белки [63, 64, 157, 343], меняется изоферментный состав белков [9, 193], накапливается АБК [290, 364], повышается ненасыщенность жирных кислот [43, 344] и другие вещества.

По данным В.К. Войникова и М.В. Корытова [64] закаливание проростков к холоду приводит к синтезу новых полипептидов. В течение первых суток гипотермии синтезируется 7 стрессовых белков. Через 2–3 суток гипотермии число стрессовых белков увеличивается почти в 3 раза. При дальнейшем закаливании проростков к холоду число стрессовых полипептидов сохраняется и к 7–11 суткам гипотермии оставшиеся в спектре белки формируют пул белков адаптации, состоящегося только из стресс-белков.

Серьезным аргументом в пользу наличия у холодоустойчивых растений качественно нового комплекса систем жизнеобеспечения, способного работать при пониженных температурах, является обнаруженная исследователями смена ферментных систем, а также переход дыхания при неблагоприятных условиях на другой путь, например, на пентозофосфатный [244, 254] или анаэробный тип дыхания у озимых и древесных растений [201].

Читайте также: