B altuoju metų laiku mūsų platumose gali būti gana š alta. Kaip augalai išgyvena žiemą ir ar jie fotosintezuoja š altaisiais mėnesiais?
Žiemą gyvūnai užsiaugina storą kailį, vasarą ir rudenį pasiglemžia izoliacinį riebalų sluoksnį, žiemoja arba žiemoja. Mes, žmonės, apsirengiame šiltais drabužiais, geriame arbatą ar kitais būdais stengiamės sušilti. Juk esame šilti padarai, kuriems išgyventi reikia tam tikros temperatūros. Kita vertus, augalai yra š altakraujai organizmai. Jie sukūrė išradingas strategijas, kaip išgyventi š altą žiemą.
Augalų žiemojimo strategijos
Augalų žiemojimo strategijas galima suskirstyti į skirtingus metodus. Apskritai, visada reikia sukurti energijos saugyklą ir apsaugoti meristemą, t. y. pumpurų formavimo audinį, kuris yra pavasario pumpurų atsiradimo pradžios taškas. Yra 4 strategijos:
Žiemojantys augalai kaip sėklos
Sėkliniai augalai, kurių kūnai žiemą numirs, išgyvena tik dėl savo sėklų. Jame yra ir saugojimo medžiagų, ir embriono kamieninio audinio, t. y. meristemos, kurios pagalba galima nauja gyvybė.
Žiemojantys daugiamečiai augalai: pasitraukite į saugojimo organus
Daugiamečiai augalai yra daugiamečiai, žoliniai augalai, išgyvenantys keletą metų, įskaitant žiemą. Jie perkelia daug energijos turinčias medžiagas į šaknis, arba į svogūnėlius, gumbus ar šakniastiebius. Meristeminis audinys randamas labai arti dirvos paviršiaus pumpurų arba nepastebimų miegančių akių pavidalu.
Laukščių medžių ir krūmų žiemojimas: atsitraukite į mišką
Tai, kad lapuočiai energiją kaupia ne lapuose, o medienoje, aiškiai atpažįstama iš rudens spalvų. Lapai pagelsta, nes daug energijos turinčios medžiagos yra perdirbamos ir per lapkojį pernešamos į sumedėjusią dalį. Pakartotiniam dygimui skirti pumpurai yra ant medžiųapsaugotas po pumpurų žvyneliais, bet dažnai kelis metrus virš žemės ir turi būti apsaugotas nuo medžio papildomomis apsaugos nuo šalčio priemonėmis.
Visžalių augalų žiemojimas: lapų ir pumpurų apsauga nuo šalčio
Visžaliai augalai nenumeta lapų. Todėl jie taip pat perneša mažiau atsarginių medžiagų į medienos kūną, o savo lapus turi prisitaikyti prie š alto oro per savo struktūrą ir kaupdami įvairias medžiagas. Pumpurai žiemoja ramybės būsenoje, kurią sukelia specialus hormonų kokteilis.
Ar augalai fotosintezuoja žiemą?
Ne visi augalai žiemą fotosintezuoja, bet visžaliai – nors ir mažesniu mastu.
Norint atsakyti į klausimą išsamiau, prasminga trumpai pažvelgti į pačią fotosintezę. Fotosintezė apibūdina organinių medžiagų, t. y. augalo kūno statybinių blokų, gamybos procesą, naudojant šviesos energiją ir neorganinius junginius. Pagrindinį vaidmenį šiame procese atlieka žalias chlorofilas. Augalai, kurie numeta žalias dalis arba leidžia joms numirti žiemą, negali atlikti fotosintezės, kol žaliosios augalo dalys vėl nebus prieinamos.
Kita vertus, amžinai žaliuojantys augalai gali gauti energijos iš saulės šviesos ištisus metus apvalus. Tačiau saulės šviesa mūsų platumose žiemą yra silpnesnė ir pasiekiama tik trumpiau. Kartu su šalčiu, kuris slopina fotosintezę, dėl to fotosintezė yra labai žema. Todėl net visžaliai augalai žiemą toliau neauga, o gali patenkinti tik kasdienius energijos poreikius, kad išlaikytų atsparumą šalčiui.
Štai ką augalai daro prieš žiemą
Pasiruošimas š altajam sezonui prasideda anksti. Nes per naktį nė vienas augalas nėra paruoštas minusinei temperatūrai ir dietai. Š altos ir trumpesnės dienos taip sureguliuoja savo hormonų pusiausvyrą, kad augalai palaipsniui pereina į žiemos miegą. Tai, kas skamba kaip pertrauka, iš pradžių asocijuojasi su daug didesniu darbu, nei matote iš išorės. Šie procesai užtrunka ir neturėtų būti trikdomi: genėdami, perlaistydami ar tręšdami netinkamomis maistinėmis medžiagomis galime apsunkinti augalų pasiruošimą, sukeldami pavojų žiemos atsparumui.
TaiVeiksmai, kuriuos augalai turi atlikti prieš žiemą:
Rezervinės medžiagos saugojimas
Kaip aprašyta aukščiau, augalai kaupia energijos atsargas skirtingose vietose. Rudenį augalai turi daug dirbti, kad jie būtų perkelti į atitinkamus augalų organus.
Atsitraukite į mišką
Rudenį daugumos vietinių lapuočių medžių lapai gali pakisti. Šis reiškinys atsiranda dėl to, kad chlorofilas, dėl kurio lapai atrodo žali, yra perdirbamas ir išnešamas. Kitos daug energijos turinčios medžiagos taip pat pernešamos iš lapų į kamieną.
Žemiau žievės dalijasi vandens turtingos ląstelių organelės, vakuolės. Iš kelių didelių vakuolių susidaro daug mažų. Visų pirma juose kaupiasi cukrus, bet ir b altymai bei kitos ištirpusios medžiagos. Esminiai elementai, tokie kaip kalis, magnis ir fosforas, taip pat pašalinami iš lapų prieš juos numetant.
Krakmolas kaupiamas amiloplastuose kaip energijos rezervas. Metų eigoje medžiai naudoja šias atsargas, todėl gegužę, kai išsiskleidžia lapai, jos vėl išnaudojamos.
Sukaupus visas svarbias maistines medžiagas ir mineralus, lapai nukrenta. Taip sumažinama sniego apkrova ir lajos judėjimas, dėl kurio gali atsirasti lūžių.
Žiemą medžiai išorėje gali atrodyti neaktyvūs, tačiau jie nuolat dalyvauja ląstelių kvėpavime. Tokiu būdu jie suteikia energijos gyvybiškai svarbiems medžiagų apykaitos procesams.
Atsitraukite į žemę: gumbai, svogūnėliai, šakniastiebiai ir šaknys
Daugelis žolinių augalų, pvz., pakalnutės (Convallaria majalis), paprastoji šeivamedžio šeivamedžio (Aegopodium podagraria) arba imbieras ( Zingiber officinale) sudaro vadinamuosius šakniastiebius. Tai ūglių sistema, auganti žemiau arba tiesiai virš žemės ir kurios užduotis yra kaupti atsargines medžiagas. Dėl šių sukauptų medžiagų, ypač krakmolo, daugelis augalų gali žiemoti dirvožemyje. Svogūnų augalai naudoja transformuotus lapus kaip saugojimo organus. Žemiau žemės paviršiaus šie saugojimo organai yra labai apsaugoti nuo šalčio.
Augalai, kurie žiemoja po žeme, vertina mūsų pagalbą! Izoliaciniam apsauginiam sluoksniui sustiprinti galima uždėti mulčią. Mūsų Plantura ekologiška pušies žievė ne tik apsaugo nuo išdžiūvimo, bet ir slopina piktžolių augimą.
Atsitraukite į sėklas: dauginimas ir apsauga nuo žiemos viename
Augalai taip pat gali žiemoti kaip sėklos. Paprastai juos sudaro sėklos apvalkalas, maistinis audinys ir embrionas, kuris gali būti skirtinguose vystymosi etapuose. Priklausomai nuo sėklos rūšies, maistinis audinys yra kitokio pobūdžio. Ankštinių augalų, pvz., pupelių (Vicia), žirnių (Pisum) ir lęšių (Lens), sėklos yra daug b altymų. Javų, pvz., kviečių (Triticum) arba avižų (Avena), ir lapuočių medžių, tokių kaip ąžuolas (Quercus) sėklos) ir saldieji kaštonai (Castanea) kaupia energiją daugiausia krakmolo pavidalu. Kai kurios sėklos, pvz., lazdyno riešutas (Corylus) ir graikinis riešutas (Juglans), sudaro sėklas su riebalais kaip kaupimo medžiagas. Nenuostabu, kad mes, žmonės, daug šių sėklų naudojame maistui. Sėklose maistinis audinys taip pat naudojamas ne tik žingsniui į gyvenimą, t. y. daigumui, bet ir labai sumažintam ląstelių kvėpavimui. Taigi kiekviena sėkla yra gyvas, kvėpuojantis embrionas. Dėl labai mažo vandens kiekio, kieto sėklų lukšto ir didelės osmosiškai aktyvių medžiagų koncentracijos jis gerai apsaugotas nuo užšalimo.
Rudens lapų spalva
Nepriklausomai nuo to, kad geltona rudens spalva atsiranda dėl chlorofilo perkėlimo iš lapų į saugomas augalo dalis, lapai yra spalvoti. Tai matote iš to, kad kai kurie visžaliai krūmai, pavyzdžiui, mahonija (Mahonia), rudenį nuspalvina savo lapiją. Atsakingi yra antocianinai ir karotinoidai, kurie susidaro siekiant apsaugoti nuo šalčio ir per daug saulės spindulių. Mat visžaliai augalai žiemą turi bėdą: jei tuo pačiu metu labai š alta, bet šviečia saulė, į lapą patenka daug didelės energijos spinduliuotės. Tačiau š altis sulėtina visus augalo ląstelėje vykstančius procesus, todėl saulės energija negali būti sukaupta tinkama naudoti. Susidaro žalingas energijos perteklius, galintis pažeisti ląstelių komponentus – panašiai, kaip nudegus saulėje. Antocianinai, kurie mums atrodo raudoni arba violetiniai, apsaugo nuo šio žalingo poveikio.
Išsamų lapų dažymo rudenį paaiškinimą rasitemūsų specialiame straipsnyje.
Augalai gamina savo antifrizą
Kodėl augalai tiesiog neužšąla žiemą, kaip daržovės šaldiklyje? Kodėl veja galima vaikščioti net esant šalčiui, kai ašmenys nelūžta kaip ledo spygliai? Ląstelės užšalimas būtų mirtinas, nes vanduo išsiplės ir tiesiog susprogdintų ląsteles.
Atsakymą galima paaiškinti jūros pavyzdžiu. Jei vanduo praturtinamas pakankamai didele osmosiškai aktyvių medžiagų koncentracija, sumažėja jo užšalimo temperatūra. Jūroje ši osmosiškai aktyvi medžiaga yra druska. Įvairūs cukrūs, alkoholio junginiai ir, svarbiausia, kalis, augalų ląstelėse veikia kaip antifrizas.
Patarimas: Tai taip pat yra rudens tręšimo, pavyzdžiui, rudeninės vejos, priežastis. Specialios trąšos, tokios kaip mūsų ekologiškos rudeninės vejos trąšos Plantura, skatina vejos atsparumą žiemai, o ne kelia jai pavojų. Jie tai daro įvesdami kalio, kuris saugomas vakuolėse kaip antifrizas.
Pavyzdžiui, paprastosios gebenės (Hedera helix) lapuose užšalimo temperatūra gali būti sumažinta iki -3 °C laikant cukrų. Prie to prisideda ir kitos molekulės, kurios neleidžia susidaryti ledo kristalams ląstelėse.
Šių specialių atsargumo priemonių saugojimo organuose dėka augalai gali atlaikyti žemesnę nei -45 °C temperatūrą. Žinoma, tai netaikoma visų tipų augalams, bet priklauso nuo to, iš kur jis kilęs ir kokios apsaugos nuo užšalimo priemonės yra įtrauktos į jo genetiką.
Patarimas: 10 geriausių visžalių augalų pristatome atskirame straipsnyje.
Apsaugoti pumpurai: naujo gyvenimo pradžios taškas
Lapai ir žiedpumpuriai dažnai atsiranda praėjusiais metais, o tada pereina į ramybės fazę, kad lauktų žiemos. Signalą tai duoda žema temperatūra ir trumpa dienos trukmė. Dabar procesai inicijuojami per hormonus, siekiant apsaugoti lapus ir žiedpumpurius. Šiuo tikslu jie yra apsupti pumpurų žvynais. Šių žvynų viduje susidaro b altas negyvų plaukų kailis, turintis izoliacinį poveikį. Žinoma, saugomas ir „antifrizas“. Šioje būsenoje pumpurai nepaiso šalčio ir šalčio. Tik kaiDienoms ilgėjant ir vėl šiltėjant, sumažėja šalčio kietumas, didėja vandens kiekis ir toliau vystosi audiniai. Šiame etape pumpurai gali būti pažeisti dėl vėlyvų šalnų.
Žemėje šilčiausia: geofitai, tokie kaip pavasario žiedai, slepia savo pumpurus žemėje. Hemikriptofitai, tarp kurių yra dauguma daugiamečių augalų, bent jau slepia savo pumpurus po izoliuojančia lapija. Augalai, kurių atsinaujinimo audinys yra iki 30 cm aukštyje, vadinami chamaefitais. Jų pumpurus saugo sniego danga. Jei pumpurai dar aukštesni, kalbama apie fanerofitus, kuriems priklauso visi sumedėję augalai. Kuo aukščiau, t. y. labiau veikiami vėjo, pumpurai yra, tuo veiksmingiau jie turi būti apsaugoti nuo šalčio.
Patarimas: Pavasarį augalai gali per anksti išdygti tręšiant ir laistant, taip pat padėjus juos į šiltą vietą. Tai idealus metas persodinti vazoninius ir kambarinius augalus bei įberti trąšų, kad naujas auginimo sezonas būtų sėkmingas! Dėl NK santykio 3–4 mūsų Plantura organinės kambarinių ir žaliųjų augalų trąšos idealiai tinka daugeliui kambarinių augalų. Tačiau patariama būti atsargiems: šiuo apdorojimu sumažiname atsparumą žiemai, todėl nuvaryti augalai turi būti apsaugoti nuo šalčio.
Kaip matote, yra išradingos taktikos, kaip žiemoti medžiai ir kaip kiti augalai išgyvena žiemą. Tačiau jokiu būdu ne visi jie yra gerai apsaugoti nuo ledinės temperatūros. Štai kodėl mes jums pateikiame patarimų, kaip tinkamai peržiemoti augalus.