Влияние температуры на растения
Есть растения, которые нуждаются в суточных колебаниях температур, когда дневная температура значительно выше ночной. Это многие орхидеи, суккуленты, кактусы, на их исторической родине эти колебания достигают коридора в 20-40°С! И если не обеспечить им этих перепадов, растения не будут цвести. Но и это еще не все. Многим растениям, помимо суточных колебаний температур для закладки цветочных почек необходимы особые световые условия. Например, всем известные азалия и декабрист (шлюмбергера) для цветения нуждаются в понижении температуры до 10-15°С в условиях короткого светового дня.
Естественные колебания температуры дома
В природе наблюдается ритмическая смена температуры: ночью она понижается, а днем – повышается. Такие же изменения происходят на протяжении всего года, когда времена года плавно сменяется одно за другим.
Растения, в естественной среде приспосабливаются к таким переменам. Комнатные цветы, которые в природных условиях произрастают в умеренных широтах, хорошо переносят изменения количества тепла, тогда как для гостей из тропиков такие колебания температур более болезненны.
Поэтому в холодное время года у тропических растений наступает ярко выраженный период покоя. Для них он очень важен, поскольку положительно влияет на дальнейший рост и развитие.
Важно знать, что на комнатные растения благотворно повлияет, когда температура в дневное время будет на несколько градусов выше, чем в ночное
Дефицит давления пара
Относительная влажность окружающей среды зависит от температуры и скорости ветра. Более высокие температуры обычно приводят к увеличению потоотделения. Отчасти это связано с тем, что молекулы движутся быстрее, но горячий воздух также может содержать больше водяного пара. Когда нет движения воздуха, воздух вокруг листьев насыщается водяным паром, замедляя процесс испарения. Если воздух насыщается водой, слой воды конденсируется как на листьях, так и вокруг них, создавая благоприятную среду для патогенов, которые могут атаковать растение.
Дефицит водяного пара (далее ДВП) можно сравнить с одометром автомобиля. Если обороты двигателя увеличиваются, стрелка одометра поворачивается и входит в красную зону. Это приводит к повреждению двигателя только в том случае, если автомобиль продолжает двигаться в таком режиме в течение длительного периода времени. То же самое происходит и с растениями: когда ДВП остается очень высоким в течение длительного периода времени, на следующую ночь растение не сможет восстановиться и получит необратимые повреждения (сожженные листья или лепестки).
Разница между количеством водяного пара в воздухе и точкой насыщения называется дефицитом водяного пара (далее ДВП). Чем выше уровень ДВП, тем больше растение может выделять воды посредством транспирации. Однако, если ДВП слишком высок, растение может испытывать стресс, потому что оно не может восполнить количество воды, которое оно теряет в результате транспирации. Это не вызывает никаких проблем в краткосрочной перспективе — растение на следующую ночь поглощает достаточно воды, чтобы восстановиться. Но если ДВП остается повышенным в течение длительного времени, растение не может восстановиться на следующую ночь из-за необратимых повреждений, таких как сожженные листья или лепестки.
Измерение толщины листа дает визуальное представление о восстановительном потенциале растения. На самом деле листья истончаются в течение дня, потому что теряют воду через транспирацию, но если ночью лист тоньше, чем накануне, это означает, что растение не смогло восстановиться. Таким образом, у нас может возникнуть соблазн поддерживать низкий уровень ДВП, чтобы избежать повреждений, но в этих условиях растение не стимулируется к росту и активности, что может иметь негативные последствия, когда растение сталкивается со стрессовыми ситуациями.В общем, сравнение можно провести с одометром автомобиля. По мере увеличения оборотов двигателя стрелка одометра поднимается вверх, пока не достигнет красной зоны. Это приводит к повреждению двигателя только в том случае, если стрелка остается в красной зоне слишком долго. Для большинства установок ДВП должен находиться в пределах от 0.45 до 1.25 выраженных в кПа (кПа — единица давления) с оптимальным уровнем около 0.85 кПа. ДВП следует более или менее той же схеме, что и уровни облучения в окружающей среде; утром повышается, когда начинает светить солнце, достигая пика в полдень, а затем снова постепенно уменьшаясь, начиная с полудня. Чтобы рассчитать ДВП, вам сначала нужно знать температуру воздуха, температуру растения и относительную влажность.
Большая часть воды в атмосфере присутствует в виде водяного пара. Водяной пар невидим, но мы можем заметить его присутствие в зависимости от того, чувствуем ли мы его на себе (в летний зной и повышенную влажность это сильно ощущается, более высокая влажность заставляет нас чувствовать себя липкими). На видимость также влияет количество водяного пара в воздухе. Облака видны, потому что содержащийся в них водяной пар охлаждается в точке, где молекулы воды начинают конденсироваться и образовывать в воздухе маленькие капельки воды или даже кристаллы льда, которые мы воспринимаем как облака.
Важно
Растения, размещенные на подоконнике нужно защищать как от холодного воздуха, идущего от стекол или щелей в рамах, так и от теплого воздуха батарей. Такое сочетание холодного и теплого воздуха, дующего с разных сторон, для растения наиболее неблагоприятно.
Если у вас старые деревянные рамы, и холодный подоконник, можно поставить горшки с цветами на высокие куски пенопласта, какими обкладывают новую бытовую технику. При этом горшок будет располагаться гораздо выше щелей в рамах, и не будет касаться холодного подоконника (если он бетонный).
Чтобы изолировать растения от жаркого воздуха батарей, нужно установить по краю подоконника заграждение. Это может быть парниковая пленка, натянутая между боковыми откосами окна на высоту 25-30см, можно выше. Или лист стекла, равный длине подоконника и высотой 25-30см.
Защита цветов при проветривании
Проветривание необходимо для комнатных растений, так как они нуждаются в свежем воздухе. Особенно они испытывают этот недостаток зимой, когда окна закрыты по причине зимнего холода
Однако зимнее проветривание нужно проводить очень осторожно, чтобы не снизить температуру в комнате резко и не навредить растениям
Можно делать постепенное проветривание помещения через промежуточную комнату, воздух которой уже обновился.
В этом случае свежий воздух будет постепенно перемещаться в помещение с растениями и не приведет к сильному снижению температуры.
Проще всего при проветривании помещения вынести цветы в другую комнату.
Особенно нужно позаботиться о тех растениях, которые стоят ближе к окну, потому что там температура может достичь предельных для них значений. Вносить их назад рекомендуется только после того, как температурный режим придет в норму.
Кроме снижения температуры при проветривании возникает и риск сквозняков. Многие виды негативно реагируют на сквозняки, сбрасывая листья, причем это может происходить даже летом. Поэтому необходимо следить, чтобы комнатные цветы не оказались на сквозняке, убирать их при открывании окон.
Кстати
Как уже говорилось, температура земли в горшке на 1-2°С ниже, чем окружающего воздуха. Поэтому для некоторых растений (эухарис, гардения, фикусы и др., это те растения, про которые пишут, что они любят держать ноги в тепле), возможно, зимой потребуется утеплять горшок.
Укутывать кашпо шерстяной тканью, или поместить его в другой, еще больший горшок, а пустоты между их стенками засыпать сухими опилками. Еще вариант — обернуть горшок полосой поролона.
Кроме того, с понижением температуры зимой, сокращается полив, при низких температурах земля просыхает значительно дольше, и необходимость поливать возникает значительно реже, чем когда тепло.
Так, при температуре 24-26°С почва может высохнуть в горшке за 2 дня полностью, при температуре 20-24°С в этом же горшке, она будет сохнуть 4-5 дней, при 16-18°С — больше недели, при 12-14 около месяца.
Все это условно, так как помимо температуры на скорость просыхания грунта влияет еще и пористость грунта — чем она выше, тем быстрее сохнет почва, и от влажности воздуха и от наполненности горшка корнями растения, интенсивности его обмена веществ.
Тепло для растений
Упрощая все классификации, для обычного цветовода мы делим (условно) все растения по температурному режиму на: комнатные растения теплых и растения прохладных помещений. В теплых помещениях температура колеблется в пределах зимой 16-20°С (летом обычная комнатная), в прохладных — в среднем в пределах 12-14°С (нижний предел зависит от конкретного вида, например, для миртовых, некоторых пальм может быть 6-8°С). В более теплых помещениях содержат растения тропических стран. Растения субтропических стран и выносливые растения тропических стран хорошо растут и развиваются в более прохладных помещениях.
Есть растения, не требовательные к температуре помещения (алоэ, аспидистра, драцена, монстера, фикусы), т.е. они могут хорошо расти как в теплых, так и в прохладных помещениях, если при этом соблюсти баланс света и полива. Т.е. освещение всегда одинаково хорошее, а полив при понижении температуры сокращается, причем, чем холоднее, тем суше, вплоть до полной просушки земли в горшке. Все потому, что всасывание воды корнями растений, затруднено при низкой температуре (а также при большой сухости почвы, засолении или сильной кислотности). И если растение поливать сверх того, что оно может впитать, всосать и израсходовать, корни попросту сгнивают.
Некоторые растения очень болезненно относятся к очень резким суточным перепадам температур, когда отличие составляет 10-15°С. Но это только если растение во влажной земле. Следует помнить, что зимой температура около окна на 1-2°С ниже, чем в комнате, а на подоконнике, ниже на 3-4°С (разница может достигать 5-8°С). Кроме того, земля в горшке (вокруг корней) также ниже, чем температура окружающего воздуха примерно на 1-2°С. Если растение стоит на подоконнике, на котором 16°С, то в корнях после полива температура может составлять только 13°С. А это уже на грани, для некоторых растений. Поэтому, чтобы не гадать на кофейной гуще, ориентируйтесь на термометр, расположенный на подоконнике. Однако если корни растения находятся в лишь слегка увлажненной почве (т.е. влага даже не ощущается руками, она где-то в самой глубине горшка, земля не сырая) или практически в сухой земле, то даже значительные колебания температур ему не страшны. Не страшен даже небольшой сквознячок, если он не вызывает охлаждения земли в горшке.
Высокая температура для растений
Не все комнатные растения хорошо переносят летнюю жару. Многие из них страдают от высокой температуры и пониженной влажности в районах умеренного климата. Чтобы защитить комнатные цветы от несвойственной для них температуры, применяют обильный полив, опрыскивание и притенение.
Тропическое лето отличается высокой влажностью воздуха. При этом растения легко переносят температуру до 30ºС. Повышению влажности в помещении способствует хорошее увлажнение земляного кома и опрыскивание листьев растения.
Для жителей тропиков, кроме частого полива, подойдет установка горшка в поддон с увлажненным песком. Опрыскивание можно проводить ежедневно водой комнатной температуры.
Часто растение летом страдает не столько от высокой температуры, сколько от действия прямых солнечных лучей. Для того чтобы избежать ожогов на листьях, а заодно и снизить температуру воздуха, в которой обитает растение, нужно убрать его в тень или закрыть от солнца белой бумагой.
Падение температуры и интегрирование (DIF)
Концепция DIF касается взаимосвязи между дневными и ночными температурами. Влияние чередующихся дневных температур на рост длины стебля растений зависит от разницы (DIF) между дневными и ночными температурами (которая рассчитывается путем вычитания ночных температур из дневных температур), а не от отдельных и независимых реакций на дневные и ночные температуры. Другими словами, эта разница температур имеет решающее значение, как и то, что выше: ночная температура или дневная температура.
DIF сильно влияет не на рост листвы, а на рост секций стебля (расстояние между междоузлиями). Растения, выращенные с положительным DIF выше, чем растения выращенные с нулевым DIF, в то время как растения, выращенные с нулевым DIF, выше и имеют более длинные междоузлия, чем растения, выращенные с отрицательным DIF. Другие важные морфогенетические ответы на отрицательный DIF (т.е. когда дневная температура ниже ночной) включают цветочные стебли, цветоносы, листья и более короткие черешки.
Различия в удлинении междоузлий и расширении листа являются результатом различий в процессе удлинения и/или деления клеток. Когда DIF отрицателен, оба этих процесса ингибируются, и это может быть результатом снижения активности гиббереллина в субапикальной меристеме (ткань растения, ответственная за рост).
Гиббереллин — растительный гормон, стимулирующий рост растений.
DIF больше влияет на удлинение стебля в период быстрого роста, поэтому сеянцы более чувствительны, чем взрослые растения, к перепадам дневных и ночных температур. Следовательно, отрицательный DIF на ранней стадии удлинения стебля важен для ограничения высоты растения.Удлинение стебля также может быть вызвано кратковременным понижением температуры (около двух часов) в течение суточного 24-часового цикла выращивания, обычно при первых лучах солнца или незадолго до него, но в темное время суток. Реактивность на изменение температуры проявляется сильнее в первые часы света у растений длинного, короткого и нейтрального дня; поэтому падение температуры в течение последних двух часов ночи влияет на высоту растения. Обычно это легко сделать в теплицах осенью в холодном климате из-за естественно низких ночных температур.
Изменение чувствительности удлинения стебля к температуре днем и ночью может контролироваться эндогенной скоростью роста. В 1994 году у Chrysanthemum была выявлена циркадная скорость роста (длительностью около 24 часов). Удлинение стебля растения не является постоянным в течение 24-часового цикла света и темноты. Как длиннодневные, так и короткодневные растения, выращенные в условиях искусственного света, ночью вытягиваются быстрее, чем днем. Для цветения орхидеям нужен период низких ночных температур.
Температурная интеграция — это стратегия, используемая производителями. Определяются минимальная и максимальная температура для урожая, и температура может варьироваться, пока средняя температура поддерживается в течение более длительного периода. Эта стратегия максимально использует природное тепло.
Температура воздуха является основным фактором окружающей среды, влияющим на скорость развития и роста растения. Однако температура воздуха никогда не является изолированным фактором. Каждый фактор роста растения связан со всеми остальными факторами, и задача состоит в том, чтобы найти слабое звено в этой цепи. В этой статье проанализированы многие из факторов, но есть и другие важные факторы, такие как водный баланс и, следовательно, косвенно транспирация. Все, что происходит или будет происходить в оранжереях, происходит при первой точке контроля температуры воздуха; достижение этого является первым шагом на долгом пути к получению превосходных урожаев.
Оптимальная температура днем и ночью
Днём и ночью в растении происходят разные процессы, соответственно меняются и оптимальные температуры для растения. Транспортировка сахаров происходит в основном ночью и особенно в самые жаркие части растения. Листья остывают быстрее, чем плоды и цветы, и поэтому большая часть доступной энергии уходит на эти части растения, которым энергия нужна для роста и развития.
Оптимальные сочетания дневных и ночных температур изучались в первой в мире теплице с кондиционированием воздуха, фитотроне, в Калифорнийском технологическом институте в 1949 г. Эксперименты показали, что растения томатов вырастали более высокими при сочетании повышенной температуры в часы светового периода и более низкая температура в темное время суток, а не когда температура поддерживается постоянной. Эта способность растений различать колебания температуры между днем и ночью называется термопериодизмом и влияет на цветение, плодоношение и рост.
Количество сахара, транспортируемого в растущую ткань, где энергия необходима для обеспечения более высокого уровня дыхания, может быть ограничено при более высоких ночных температурах, и, следовательно, рост также может быть ограничен. Также было обнаружено, что удлинение стебля происходит при сочетании высоких дневных и низких ночных температур. Низкая ночная температура улучшает водный баланс растения, что является основной причиной большей вытянутости стебля. Таким образом, температуру можно использовать как инструмент регулирования роста растений, но низкие ночные температуры также могут экономить энергию. Термин термоморфогенез используется для описания последствий термопериода на морфологии растения.
Оптимальная температура воздуха зависит также от интенсивности света и количества углекислого газа в воздухе. Растения функционируют подобно хладнокровным животным, поскольку их метаболизм и скорость фотосинтеза увеличиваются в зависимости от температуры окружающего воздуха. При очень низких температурах (уровень зависит от сорта растения) фотосинтез почти не происходит, сколько бы света ни было. Скорость фотосинтеза увеличивается с повышением температуры воздуха. Когда свет и температура находятся в равновесии, определяющим фактором будет уровень CO2 в окружающей среде. Если достаточно СО2, скорость фотосинтеза увеличивается с повышением температуры, хотя другие факторы, такие как фермент RuBisCo, также вносят свой вклад.RuBisCo играет жизненно важную роль в фотосинтезе. В некоторых случаях происходит процесс, известный как фотодыхание — это происходит, когда RuBisCo связывается с кислородом, а не с углекислым газом, как это происходит при обычном фотосинтезе. Уровень CO2 и оптимальная температура будут ниже при низком уровне освещения, чем при высоком, а ферментативная активность также будет увеличиваться при более высоких температурах.
Адаптация растений к высоким температурам
Способность растений адаптироваться и переносить воздействие высоких температур называется жароустойчивостью. Теплолюбивые цветы могут выдерживать длительный перегрев, в то время как умеренно теплолюбивые – кратковременный.
Для защиты от высоких температур растения используют различные виды адаптации.
Морфолого-анатомические приспособления – это особое строение, которое способствует предотвращению перегрева. К таким чертам относится:
- Блестящая поверхность листьев и стеблей, отражающая солнечный свет;
- Густое опушение растения, которое усиливает способность листьев к отражению и придает им светлый окрас;
- Меридиональное или вертикальное положение листьев, которое уменьшает поверхность, поглощающую солнечные лучи;
- Общая редукция поверхности листьев.
Все эти особенности также помогают растению меньше терять воду.
Среди физиологических приспособлений можно выделить:
- Усиленную транспирацию, то есть испарение воды с поверхности листьев. Она помогает снизить температуру на 3-5 градусов;
- Выработку термостойких белков;
- Высокую эффективность дыхания и фотосинтеза;
- Повышенное содержание защитных веществ, таких как органические кислоты и слизь;
- Стабилизацию метаболических процессов.
Контраст температур и его влияние на растения[править | править код]
Контраст температур – это разница между самой высокой и самой низкой температурой в данной местности за определенный период времени. Этот контраст может иметь как положительное, так и отрицательное влияние на растения. В районах с большим температурным контрастом температуры днем и ночью растения могут более эффективно фотосинтезировать из-за более высокой интенсивности света в течение дня и более низких температур ночью. Это позволяет растениям производить больше энергии и быстрее расти. С другой стороны, большие температурные контрасты могут быть вредны для некоторых растений, вызывая повреждение от мороза или другие проблемы. Растения, не приспособленные к большим температурным контрастам, часто страдают от увядания или других симптомов стресса.
Есть много растений, которые могут жить в районах с большими температурным контрастом. Например: суккуленты, кактусы и тропические растения. Эти растения приспособлены к выживанию в экстремальных условиях и обычно могут переносить большие колебания температуры. Другие растения, более устойчивые к колебаниям температуры, включают некоторые травы.
Влияние тепла на растения
Чрезмерное тепло так же вредно для растений, как и чрезмерный холод. Эволюция организмов развила влияние температуры на растения как устойчивость к тепловому стрессу, хотя изменения не столь заметны, как устойчивость к холодовому стрессу. Различные части растений приобретают разную степень термостойкости, но картина меняется между видами. У некоторых видов самые верхние листья кроны часто являются наиболее термостойкими; у других видов это средние листья или листья у основания растения. Температура около 44ºC обычно вредна для вечнозеленых растений и кустарников из холодных зимних регионов.
Деревья умеренной зоны повреждаются при температуре 45–50ºC, тропические деревья-при температуре 50–55ºC. Повреждения, полученные при температуре ниже 50 °C, обычно могут быть восстановлены ростом; повреждения, полученные при температуре выше этой температуры, чаще всего необратимы. Время воздействия чрезмерного тепла является критическим фактором выживания растений, в то время как воздействие заморозков переживают легче. Про деревья много интересных фактов.
Лаконос ягодный
Многолетнее растение высотой до 1,5–2 метров с главным стеблем толщиной до 4–5 сантиметров. Мощное корневище проникает глубоко в почву. Образует куст диаметром около 2,5–3 метров с многочисленными белыми соцветиями. К концу лета созревают ягоды в виде чёрной блестящей костянки. Соцветия под тяжестью плодов поникают. Ягоды легко осыпаются и прорастают весной, поэтому лаконос может превратиться в злостный сорняк.
Любит солнечные места, в жаркую погоду требует полива. При первых морозах листья погибают.
Родина лаконоса — Корея, Китай, Индия, где растение выращивается для приготовления различных блюд. Ягоды лаконоса используются для подкрашивания вин, заменяют краску для шерсти. В России нет единого мнения о его съедобности.
Рис. 3. Лаконос ягодный.
Что мы узнали?
Растения делятся на теплолюбивые и холодостойкие. Дикие растения средней полосы — холодостойкие. Теплолюбивые растения родом из жарких стран. Кратко описать разницу между теплолюбивыми и холодостойкими растениями можно в докладе или сообщении на уроке по окружающему миру в 3 классе.
-
/5
Вопрос 1 из 5
Устойчивость растений к низким температурам
Специальных свойств адаптации растений к низким температурам нет. Однако есть приспособления, которые оберегают от комплекса неблагоприятных условий – ветра, холода, возможности иссушения. Среди них можно выделить:
- Опушение почечной чешуи;
- Утолщение пробкового слоя;
- Опушение листьев;
- Утолщенная кутикула;
- Засмоление почек на зиму у хвойных растений;
- Особые формы роста и небольшие размеры, например, мелкие листья, карликовость, сближенные междоузлия, горизонтальная форма роста;
- Развитие толстых и мясистых сократительных корней. В конце осени они засыхают и уменьшаются в длине, втягивая в землю луковицы, корни, зимующие почки.
Физиологические приспособления способствуют снижению точки замерзания клеточного сока и защищают воду от вымерзания. К ним относится:
- Повышенная концентрация клеточного сока;
- Анабиоз – возможность при экстремальных условиях приостанавливать жизненные процессы в растении и снижать продуктивность.
Влияние температуры на растения
Если для растения обеспечивается температура, к которой оно приспособлено, оно отлично растет, развивается и обильно цветет. Но часто у цветоводов возникают сложности по обеспечению нужного температурного режима.
Несмотря на то, что многие комнатные цветы родом из тропиков, они плохо переносят повышение температуры. В их родном климате летняя жара сопровождается повышенной влажностью в отличие от климата средней полосы. Поэтому часто при повышении температуры наблюдается высыхание сначала кончика, а затем и всего листа.
Так же как и повышение температуры, для многих растений вредно ее понижение.
Низкие температуры в помещении, сопровождающиеся повышением влажности, характерны для осеннего и весеннего периодов до включения и после выключения отопления. В это время учащаются случаи загнивания корневой системы растений, а если температура понижается значительно, их листья могут свернуться и опасть. Так же растения реагируют на резкое понижение температуры.