Озеленение балконов

Озеленение балконов

Озеленение балконов является самым простым и доступным способом украшения вашего жилища. Красиво обрамленные зеленью и цветами окна и балконы эффектно выделяются на фоне стен и украшают здания. Густо разросшиеся растения на балконе выглядят не только нарядно, но при этом еще и ослабляют уличный шум, частично поглощая звук, очищаю воздух от копоти и пыли, а в жаркий день ослабят солнечный свет. Особую прелесть представляют комнатные растения, вынесенные летом на балкон. За теплые дни лета они превращаются в крупные яркие экземпляры, а с наступлением холодов переносят обратно в комнату. При этом самим растениям нужен свежий воздух, теплый ветер и солнечные лучи.

Выращивая растения в ящиках, можно превратить балкон в зеленую беседку, а перед каждым окном создать миниатюрный цветник. Балконные ящики производят из различных материалов: дерева, пластмассы, металла — выбор за вами, главное они должны быть достаточно просторными. Рекомендуемые размеры: толщина 1,5 — 2 см, высота 15 — 20 см, ширина не менее 20 см. Выбирая, помните, что в небольших ящиках длиной менее 1 м земля на открытом воздухе быстро пересыхает.

Цветочные ящики самим можно изготовить их сухих еловых или сосновых досок. При сколачивании ящика для большей прочности по внутренним его углам ставят стойки сечением 4 ? 4 см, снизу под дно прибивают такого же сечения две поперечные планки. Для стока лишней воды в дне ящика проделывают отверстия диаметром 1 см через каждые 15 см. существуют ящики более сложных конструкций: с запасным резервуаром для воды, чтобы почва не пересыхала, а также с поддонами для стекания воды.

Крепление цветочных ящиков должно быть произведено прочно и надежно. Наиболее прочное крепление осуществляется с помощью специальных металлических кронштейнов. Их можно использовать и в том случае, если окна открываются наружу, так как ящик в данном случае крепится ниже наружно подоконника. Если окно открывается внутрь помещения, ящик с растениями можно установить непосредственно на внешнем подоконнике. Ящик при этом обязательно прочно крепится к подоконнику, например с помощью металлических скоб. Чтобы ящик стоял горизонтально, под него подкладываются скошенные деревянные бруски. На балконах с металлическими решетками на окнах ящики можно устанавливать с внутренней стороны ограды, на полу балкона, например на цветочные подставки. Высокие растения размещают в ящиках, стоящих на полу, у стены, там, где больше естественной защиты от повреждений.

Если у вас не достаточно места на балконе, то можно построить своеобразный стеллаж из контейнеров, расположив его вдоль стены по всей высоте. По вашему желанию это может быть стеллаж из полочек или декоративных ящиков-контейнеров. В контейнерах можно разместить купленную цветочную рассаду или маленькие горшочки с комнатными растениями. Помимо того, такая конструкция не только экономит место, в ней можно по вашему желанию легко менять горшочки с цветами. Красиво выглядят на балконах висящие в специальных корзинках или керамических кашпо ампельные растения. Для их крепления можно использовать специальные кронштейны с подставками для горшков или плетеное кашпо.

При выращивании в ящиках вьющихся растений для них устанавливают специальные опоры в виде направляющих шнуров, решеток, арок и т. д., которые придают необходимое направление вьющимся побегам и создают задуманную форму озеленения. Наличие на балконах вертикального озеленения, как правило, создает фон для цветочного оформления, подбора его ассортимента и цветовой гаммы.

Используя приведенные примеры в вашем цветочном ящике на балконе можно устроить миниатюрный сад, высадив сразу несколько видов растений. С наружного края ящика можно высадить ампельные растения, чтобы их свисающие стебли декорировали сам ящик. По центру ящика высаживаются любые невысокие растения, это могут быть как горшечные растения или летники. А с внутреннего края балконного ящика можно высадить любые вьющиеся растения (например, плющ), с помощью которых можно притемнить балкон.

Основой хорошего развития растений является здоровая, богатая питательными веществами почва. Наиболее пригодна свежая рыхлая земляная смесь с добавлением песка. Иногда добавляют размельченный торф, особенно в том случае, когда ящики расположены на солнечной стороне. Торф впитывает в себя излишнюю влагу, удерживает ее, не закисая и не загнивая. Ящик равномерно заполняется землей так, чтобы поверхность грунта была ниже краев ящика на 1 — 2 см. Плотно утрамбовывать землю не следует, осадка земли достигается встряхиванием ящика при его заполнении. В балконных ящиках почва быстро истощается, поэтому растения уже через 2 — 3 недели после посадки необходимо регулярно подкармливать (раз в 10 — 14 дней) комплексными удобрениями, а каждую весну землю в ящиках нужно обновлять. На зиму растения из ящиков убираются, земля взрыхляется и в таком виде остается на зиму. Весной часть верхнего слоя удаляется и заменяется свежей. Так как растения в ящиках обычно высажены очень плотно, вносить удобрение в россыпь не рекомендуется. Наиболее удобные формы подкормок для балконных цветов — жидкие и палочки длительного действия. Особой заботы растения требуют к себе в период цветения, в этот период им необходима подкормка с содержанием фосфора.

Находящиеся в комнатах в течение зимы растения, предназначенные для украшения балконов, должны быть предварительно подготовлены к выращиванию на воздухе. Их выносят на балкон с наступлением теплых дней и безморозных ночей. Для защиты корней растений от пересыхания и ожогов, а также для постоянного увлажнения растений, горшки с растениями вкапывают в ящики, на 2/3 заполненные мхом, торфом, опилками или песком. Вода, испаряясь из такого грунта, насыщает влагой воздух, что благоприятно сказывается на росте наземной части растений. Чтобы корни не проросли сквозь водосточное отверстие и не углубились в землю ящика, под дно горшка можно положить кружок фанеры. Если такой способ очень сложен, то растения можно выставлять на балкон в собственных горшках, но при этом надо особенно позаботится о их поливе, а темные горшки защитить от солнечных лучей, например декорируя их светлой бумагой или выкрасив горшок в светлый цвет. Следите, чтобы листья растений не прислонялись к разогретому солнечным теплом оконному стеклу.

Высаживать цветы в балконный ящик нужно не слишком густо, чтобы было место для развития новых побегов. Пышные, хорошо сформированные растения или растения, которые развивают большую вегетативную массу можно высаживать в один ряд. Наиболее хороших результатов при выращивании цветов в ящиках достигают посадкой сильной, хорошо развитой рассады. Большинство летников можно высаживать в стадии бутонизации, посадку производят после периода возможных заморозков в пасмурную погоду или вечером. После посадки обильно поливают. Растения можно выращивать путем посева семян непосредственно в грунт ящика. В земле делаются неглубокие бороздки, а после посева, семена засыпают мелко просеянной землей или песком. После посева полив производят аккуратно, чтобы не допустить вымывания семян. Ящики до появления всходов следует накрывать бумагой или стеклом.

Предварительно не подготовленные растения в первые дни нередко сильно страдают от солнечных ожогов, перепадов температур. Стебли, листья и бутоны могут увянуть и даже погибнуть. Выносить растения на балкон лучше в пасмурный день, чтобы растения не пострадали от резкой смены условий, их предварительно необходимо закалить в хорошо проветриваемой комнате. На балконах в первые дни, особенно в полдень, растения притеняют, например, используя для этого газету. Через несколько дней своеобразную ширму убирают. В ящиках на лето растения располагают свободно, чтобы они могли разрастаться во все стороны. В остальном уход такой же, как и в комнатах. Начиная с августа, приступают к уборке комнатных растений с балконов. Первое время растения могут страдать от недостатка свежего воздуха и сухости, поэтому необходимо регулярно проветривать комнаты. Постепенно растения привыкают к новым условиям.
 

[ Адрес ]

Раздел: статьи | [ ]

Жаровыносливость растений

Жаровыносливость растений

Жаровыносливость — способность расте­ний переносить действие высоких температур, перегрев. Это ге­нетически обусловленный признак. Виды и сорта сельскохозяй­ственных растений различаются по выносливости к высоким температурам. По Жаровыносливости выделяют три группы растений. Жаростойкие — термофильные синезеленые водоросли и бак­терии горячих минеральных источников, способные переносить повышение температуры до 75—100 °С. Жаровыносливость тер­мофильных микроорганизмов определяется высоким уровнем метаболизма, повышенным содержанием РНК в клетках, устой­чивостью белка цитоплазмы к тепловой коагуляции. Жаровыносливые — растения пустынь и сухих мест обитания (суккуленты, некоторые кактусы, представители семейства Толстянковые), выдерживающие нагревание солнечными лучами до 50—65 "С. Жаровыносливость суккулентов во многом определяет­ся повышенными вязкостью цитоплазмы и содержанием связан­ной воды в клетках, пониженным обменом веществ.

Не жаровыносливые— мезофитные и водные растения.

Мезофиты открытых мест переносят кратковременное действие температур 40—47 "С, затененных мест — около 40—42 °С, водные растения выдерживают повышение температуры до 38—42 °С. Из сельско­хозяйственных наиболее жаровыносливы теплолюбивые растения южных широт (сорго, рис, хлопчатник, клещевина и др.). Многие мезофиты переносят высокую температуру воздуха и избегают перегрева благодаря интенсивной транспирации, сни­жающей температуру листьев. Более жаростойкие мезофиты от— личаются повышенной вязкостью цитоплазмы и усиленным син­тезом жаростойких белков-ферментов. Изменения обмена веществ, роста и развития растений при действии максимальных температур. Жаровыносливость во многом зависит от продолжительности действия высоких темпе­ратур и их абсолютного значения. Большинство сельскохозяйст­венных растений начинает страдать при повышении температуры до 35—40 °С. При этих и более высоких температурах нормаль­ные физиологические функции растения угнетаются, а при тем­пературе около 50 °С происходят свертывание протоплазмы и отмирание клеток. Превышение оптимального температурного уровня приводит к частичной или глобальной денатурации белков. Это вызывает разрушение белково-липидных комплексов плазмаллемы и дру­гих клеточных мембран, приводит к потере осмотических свойств клетки. В результате наблюдаются дезорганизация мно­гих функций клеток, снижение скорости различных физиологи­ческих процессов. Так, при температуре 20 °С все клетки прохо­дят процесс митотического деления, при 38 °С митоз отмечается в каждой седьмой клетке, а повышение температуры до 42 °С снижает число делящихся клеток в 500 раз (одна делящаяся клетка на 513 неделящихся). Иллюстрацией влияния повышения температуры на белково-липидные комплексы могут служить следующие данные: при температуре 22 °С лизис ядер не наблюдается совсем, при по­вышении температуры до 38 °С он отмечается у 5,3 % исследо­ванных клеток, а при температуре 52 °С практически все ядра лизированы. При максимальных температурах расход органичес­ких веществ на дыхание превышает его синтез, растение беднеет углеводами, а затем начинает голодать (Н. А. Максимов, 1952). Особенно резко это выражено у растений более умеренного кли­мата (пшеница, картофель, многие огородные культуры). Общее ослабление повышает их восприимчивость к грибным заболева­ниям. Фотосинтез более чувствителен к действию высоких тем­ператур, чем дыхание. При субоптимальных температурах расте­ния прекращают рост и фотоассимиляцию, что обусловлено нарушением деятельности ферментов, повышением дыхательного газообмена, снижением его энергетической эффективности, уси­лением гидролиза полимеров, в частности белка, отравлением протоплазмы вредными для растения продуктами распада (амми­ак и др.). У жаростойких растений в этих условиях увеличивается содержание органических кислот, связывающих избыточный ам­миак. При действии высоких температур в клетках растений инду­цируется синтез стрессовых белков (белков теплового шока). Растения сухих, светлых мест обитания более стойки к жаре, чем тенелюбивые. Кратковременное влияние очень высоких темпера— тур (43—45 °С) может быть таким же губительным, как и продол­жительное воздействие более низких, но превышающих опти­мальные значения температур. Способом защиты от перегрева может служить усиленная транспирация, обеспечиваемая мощ­ной корневой системой. В результате транспирации температура растений снижается иногда на 10—15 °С. Завядающие растения, с закрытыми устьи­цами, легче погибают от перегрева, чем достаточно снабженные водой. Растения сухую жару переносят легче, чем влажную, так как во время жары при высокой влажности воздуха регуляция температуры листьев за счет транспирации ограничена. Повышение температуры особенно опасно при сильной инсо­ляции. Для уменьшения интенсивности воздействия солнечного света растения располагают листья вертикально, параллельно его лучам (эректоидно). При этом хлоропласты активно перемеща­ются в клетках мезофилла листа, как бы уходя от избыточной инсоляции. Растения выработали систему морфологических и физиологических приспособлений, защищающих их от тепловых повреждений: светлую окраску поверхности, отражающую инсо­ляцию; складывание и скручивание листьев; опушения или че­шуйки, защищающие от перегрева глубжележащие ткани; тонкие слои пробковой ткани, предохраняющие флоэму и камбий; большую толщину кутикулярного слоя; высокое содержание уг­леводов и малое — воды в цитоплазме и др. В полевых условиях особенно губительно совместное действие высоких температур и обезвоживания. При длительном и глубо­ком завядании угнетаются не только фотосинтез, но и дыхание, что вызывает нарушение всех основных физиологических функ­ций растения. Жаровыносливость в значительной степени опре­деляется фазой роста и развития растений. Наибольший вред высокие температуры причиняют растениям на ранних этапах их развития, так как молодые, активно растущие ткани менее ус­тойчивы, чем старые и «покоящиеся». Устойчивость к жаре у различных органов растений неодинаковая: менее устойчивы подземные органы, более — побеги и почки. На тепловой стресс растения очень быстро реагируют индук­тивной адаптацией. К воздействию высоких температур они могут подготовиться за несколько часов. Так, в жаркие дни устойчивость растений к высоким температурам после полудня выше, чем утром. Обычно эта устойчивость временная, она не закрепляется и довольно быстро исчезает, если становится про­хладно. Обратимость теплового воздействия может составлять от нескольких часов до 20 дней. В период образования генератив­ных органов жаростойкость однолетних и двулетних растений снижается. Вредное действие повышенных температур — одна из важней­ших причин значительного снижения урожаев ранних яровых при запаздывании с их посевом. Например, у пшеницы в фазе кушения в конусе нарастания идет дифференциация колосков. Высокая температура почвы и воздуха приводит к повреждению конуса нарастания, ускоряет процесс и сокращает время прохож­дения IV—V этапов, в результате уменьшается число колосков в колосе, а также число цветков в колоске, что приводит к сниже­нию урожая. При совместном действии жары и сухости почвы, что харак­терно для районов Юго-Востока, в этот период в зачаточном колосе оказываются поврежденными все закладывающиеся цвет­ки, в результате после колошения колос очень быстро засыхает и белеет — явление пустоколосицы или белоколосицы. Для многих растений жара особенно опасна в период цветения, так как вызывает стерильность цветков и опадение завязей. Так, дейст­вие высокой температуры и низкой влажности в период, когда в пыльниках пшеницы образуется пыльца, а затем идет процесс оплодотворения, приводит к череззернице (не полностью озер-ненному колосу) и пустоколосью. Высокая температура в период молочной зрелости яровой пшеницы вызывает щуплость зерна — «запал».

Диагностика жаровыносливости растений

Физиологическая стойкость растений к перегреву обусловливается особыми физико-химичес­кими свойствами протоплазмы и способностью обезвреживать накапливающиеся в тканях аммиак и другие вредные продукты обмена. Жаровыносливость определяют помещением исследуемо­го растительного объекта на определенное время в камеру с высокой температурой и влажностью воздуха, исключающей ох­лаждение объекта благодаря транспирации. Об устойчивости судят по повреждению клеток, тканей, органов и т. д.

По методу Ф. Ф. Мацкова листья исследуемых растений опускают последовательно на 30 мин в подогретую воду при температурах 40, 45, 50 … до 80 °С, а затем в холодную воду на 10 мин, каждый раз отбирают пробы и после холодной воды переносят в 0,2 н. НС1. Отмершие (поврежденные) участки лис­тьев и мертвые листья буреют. Сравнительную жаровыносливость растений определяют также по изменению проницаемости про­топлазмы и другими методами. Способы повышения жаровыносливости растений и избежания перегрева. Лабораторная инфильтрация в ткани листьев раство­ров Сахаров (глюкоза, галактоза, сахароза, маннит, лактоза, маль­тоза, раффиноза) значительно повышает устойчивость к перегре­ву. Возможно, что сахара «консервируют» структуру митохонд­рий, которая становится менее чувствительной к тепловому стрессу, и этим сохраняют энергетическую функцию митохонд­рий (Ю. Г. Молотковский, 1961). П. А. Генкель (1982) предложил для повышения жаровыносливости сахарной свеклы, моркови, томата, дыни обрабатывать их семена перед посевом 0,25%-ным раствором хлорида кальция (СаСЬ) в течение 20 ч. Однако эффективность подобной обработ­ки семян нестабильна. Для повышения жаровыносливости расте­ний рекомендуют не корневую обработку посевов 0,05%-ным раствором солей цинка. Хороший эффект дают освежительные поливы дождеванием во второй половине дня (20—30 м3 воды на 1 га). Для древесных растений (кустарников и плодовых деревьев) рекомендуют побелку: солнечный свет отражается от стволов, и они предохраняются от перегрева. Из мер, направленных на борьбу с повышенной температурой, можно отметить посадку полезащитных полос и полив. Оптимальная температура клубне-образования у картофеля около 17 °С. При культуре картофеля в южных районах России и государств СНГ высокие температуры почвы во время роста и созревания клубней вызывают израстание, вырождение клубней, ускоряя прохождение в них измене­ний, приводящих к их одряхлению, снижению урожайности, потере клубнями сортовых и семенных качеств (неправильная форма клубней, несвойственная сорту окраска и др.). Использо­вание вырожденных клубней для посадки приводит к снижению урожая. Для борьбы с вырождением картофеля в южных районах используют летнюю (июльскую) посадку его на семена, когда развитие клубней совпадает с уже более холодной погодой сен­тября.
 

[ Адрес ]

Раздел: статьи | [ ]

Болота

Болота

Общим термином «заболоченные территории» называют великое многообразие переувлажненных или полузатопленных участков суши — как внутри материков, так и на морских и океанических побережьях. Это могут быть дельты и поймы рек, болотистые низины, мангровые леса, торфяники и обычные болота.

Заболоченные территории необычайно благоприятны для обитания и плодородны. В их теплых сонных водах полным-полно рыбы, на сочном разнотравье пасется домашний скот, а в густых камышах — настоящий рай для диких животных. Своим богатством и разнообразием животный мир, прежде всего, обязан обилию растительности, которая служит основой для всех пищевых цепочек. Дельты рек и заросшие водорослями морские отмели в 15 с лишним раз продуктивнее открытого океана, а мангровые заросли — более чем в 20 раз. Болота занимают около 6% поверхности земной суши и встречаются повсюду — от тундры до тропиков.

Солончаковые болота

Солончаковые болота образуются в тихих мелководных заливах умеренных широт, где с годами накапливаются наносы ила и тины. Это распространенные ландшафты речных дельт и морских заливов, отгороженных песчаными и галечниковыми косами. Полностью сформированное солончаковое болото изрезано сетью протоков, по которым движутся приливные волны, а его растительный мир зависит от климатических условий.

На добрых 6000 км протянулись солончаковые болота Атлантического побережья Северной Америки, почти сплошь заросшие валлиснерией. Гораздо богаче флора и фауна болот, окаймляющих на севере Европы берега Северного моря, которые летом радуют глаз пестрыми островками розовой смолевки, лилового кермека и солончаковой астры. Солончаковые растения — галофиты — отлично переносят регулярные морские приливы.

Самое распространенное на таких территориях растение — толстолистый солерос, своими сочными листьями напоминающий растение-суккулент. Он низко стелется по земле и, благодаря способности изменять осмотическое давление в тканях, может впитывать морскую воду. Солончаковая же астра накапливает соль в листьях и сбрасывает их, когда концентрация достигает определенного предела. На этих территориях обычно гнездится множество птиц, в Европе это: красноножки, кулики-сороки, жаворонки и обыкновенные чайки. Здесь же часто зимуют дикие гуси. Черные казарки кормятся солончаковым спорышом и морской травой, серые гуси и гуменники — корневищами исполинского камыша. Обширные поля канадского риса на восточном побережье США щедро кормят огромные стаи овсянок, краснокрылых и рисовых трупиалов. Кроме того, солончаки активно используются для выпаса домашнего скота.

Мангровые леса

Мангровые леса типичны для прибрежного мелководья тропиков и субтропиков, где на всех возвышенных клочках земли обосновались пальмы Nipa fruticans. Эти леса по преимуществу представляют собой густые заросли мангровых деревьев, корни которых погружены в морскую воду. Самые высокоразвитые мангровые леса, где насчитывается до 60 видов мангровых деревьев, окаймляют берега Юго-Восточной Азии. Эти необычные деревья демонстрируют поразительные примеры адаптации к внешним условиям. Так, огромные воздушные корни красного мангрового дерева растут прямо из ствола высоко над водой и, словно якоря, удерживают дерево на зыбкой почве. Черное мангровое дерево обладает густой системой подводных корней, находящихся на глубине до 2 м. Из них вырастают вверх дыхательные корни — пневматофоры. У других видов те же функции выполняют многочисленные коленчатые отростки. Созревшие семена красного мангрового дерева падают в воду и тотчас пускают корни, чтобы отлив не отнес их в море.

Многочисленное население мангровых лесов хорошо приспособилось к жизни на границе между водой и сушей. В сплетении корней и веток чувствуют себя как дома рыбки илистые прыгуны и манящие крабы. Прыгуны резво ползают по жидкой тине, извиваясь всем телом и помогая себе сильными грудными плавниками. С наступлением прилива они крепко цепляются за мангровые корни, пользуясь для этого присоской из сросшихся вместе анальных плавников, а во время отлива подают друг другу сигналы движениями спинных плавников. Илистое мелководье — исконная вотчина манящих крабов. На время отлива они выбираются из нор на поверхность. У самцов одна клешня несоразмерно велика, и они привлекают ею полового партнера либо отпугивают соперников. В мангровых лесах Азии крабами и другими беспозвоночными питаются различные животные и птицы, в том числе собирающие добычу на мелководье макаки-крабоеды, а также аист, лягушки-крабоеды и водяные змеи.

Некогда мангровые леса занимали огромные площади, простираясь далеко на север. Ископаемые семена мангровых деревьев можно найти даже в Эссекских болотах неподалеку от Лондона. Это значит, что 60 млн. лет назад в этих краях росли густые мангровые леса.

Пресноводные болота

В глубине материков часто встречаются низинные и верховые пресноводные болота, трясины и топи. Друг от друга они отличаются уровнем воды, кислотным либо щелочным субстратом и характером растительности.

Если заболоченные низины за лето подсыхают, то уровень воды в обычном болоте более или менее постоянен. Как правило, щелочной субстрат переувлажненных низин служит питательной средой для богатой флоры, в том числе для петрушки, болотной орхидеи и подмаренника. Типичные растения заболоченных низин в умеренных широтах — камыши и такие влаголюбивые виды, как калужница болотная, желтый ирис и болотная орхидея. На обычных болотах растительность повыше — тростник, рогоз, озерный камыш, африканский папирус и некоторые виды деревьев.

Крупнейшая в мире болотная система Эверглейдс в штате Флорида занимает площадь 28 тыс. км2. В солоноватых водах ее южной оконечности даже растут мангровые леса. На бескрайних заросших меч-травой болотах разбросаны мелкие островки, облюбованные такими тропическими растениями, как пальмы, красное дерево и золотистый фикус. Зимой, когда уровень воды падает, болотная живность перебирается поближе к сонным протокам или глубоким гнездовым ямам, вырытым аллигаторами. Из мелких млекопитающих здесь водятся енот, водяной кролик, норка, выхухоль, выдра и рысь. Многочисленное птичье население представлено серыми и белыми цаплями, аистами и пеликанами. Большинство птиц кормится рыбой и земноводными. Змеешейка широко распахивает крылья для просушки и без промаха бьет рыбу длинным и острым как кинжал клювом. Коршун-слизнеед, в отличие от других хищников, кормится улитками, добывая их из ракушки тонким крючковатым клювом.

Продуктивная экосистема

Одной из самых продуктивных экосистем в мире являются заросшие папирусом низинные болота в области Сэдд на юге Судана — излюбленное обиталище травоядного гиганта гиппопотама, вес которого достигает 2,5 тонн. В воде бегемоты кормятся кувшинками, а по ночам выходят на сушу попастись на травке. За ночь один гиппопотам способен съесть около 140 кг зелени. Эти благодушные великаны чистят водоемы от избытка растительности и щедро удобряют воду навозом. В африканских болотах водятся личи и ситатунги, чьи широкие копыта не позволяют проваливаться в жидкую грязь. А в болотах Южной Америки живет самый крупный грызун-вегетарианец — водосвинка. Глаза, уши и ноздри этого отменного пловца посажены в верхней части головы, как у гиппопотама, что вполне отвечает образу его жизни.

Жизнь по сезону

В речных поймах (и некоторых болотах) жизнь пробуждается после выпадения обильных дождей, но когда мелкие водоемы пересыхают, здешние обитатели вынуждены приспосабливаться к новым условиям. Брачные периоды многих видов совпадают с колебаниями уровня воды. С приходом паводка начинается бурный рост всех форм растительности, а вместе с нею — насекомых и рыбы. Во время сухого сезона растения гибнут, а рыбе некуда деваться из пересыхающих лужиц. Тогда-то наступает черед птиц и других животных полакомиться даровым уловом и вывести потомство.

Болота с их более или менее постоянным уровнем воды — единственный тип переувлажненных земель, где разложение погибшей растительности происходит замедленными темпами, и мертвые растения слой за слоем превращаются в торф. Болота образуются при низких температурах, высокой кислотности, скудости питательных веществ, наличии стоячей воды и нехватке кислорода. Одно время считалось, что торфяники преобладают в высоких широтах северного полушария, но они распространены по всему миру, вплоть до тропиков. Их общая площадь составляет не менее 500 млн. гектаров.

Обширные болота имеются в Ирландии и Северной Шотландии. Это поросшие вереском и пушицей бескрайние топи с более чем 30 видами сфагнума. Болотные растения успешно приспособились к среде с ограниченным количеством питательных минеральных веществ. К примеру, росянка и пузырчатка пополняют свои запасы за счет насекомых и рачков, пойманных длинными липкими волосками или скрытыми под водой пузырьками.

Значение болот

За унылым и невыразительным болотным пейзажем скрывается одна из наиболее ценных экосистем нашей планеты. Плодородные и хорошо увлажненные почвы дают высокие урожаи. Например, в Мали неоценимое хозяйственное значение имеет внутренняя дельта реки Нигер. Во время ежегодных паводков богатые питательными веществами воды разливаются на площади 20 тыс. км2, орошая сцементированные засухой земли. Тучные зеленые пастбища обеспечивают кормом свыше 2,5 млн. коров, овец и коз. Повсеместно выращивается канадский рис, сорго и просо. Богатые кормом теплые воды служат нерестилищем для двух третей всей потребляемой нами рыбы.

Особое значение имеют болота тропиков и субтропиков, где происходят ранние стадии развития съедобных моллюсков и раков. Мангровые деревья служат важным источником древесины, особенно в Юго-Восточной Азии. В заболоченных лесах Индонезии растут деревья ценнейших тропических пород, а болотная пальма Nipa fruticans снабжает местное население плодами, сахаром, уксусом, крепкими напитками и волокном. В северном полушарии торф более 2000 лет используется как топливо. В Ирландии 40% электроэнергии вырабатывают семь работающих на торфе электростанций.

Использование животных

Не менее важным природным ресурсом являются представители болотной фауны, снабжающие человека большим разнообразием продуктов — от мяса и шкур до меда и птичьих или черепашьих яиц. В Сальвадоре местные жители собирают яйца древесной утки, которые служат ценной белковой добавкой к их небогатому рациону. Разнообразный животный мир болот привлекает все большее число любителей природы, благодаря чему многие бедные страны получают значительные доходы от туризма. Недоступность многих болот для человека делает их безопасным убежищем для редких и исчезающих видов, например, для ягуара, облюбовавшего обширные болота Пантанал на юге Бразилии, и сибирского журавля, крупная популяция которого зимует на берегах озера Поян в Южном Китае.

Болота выполняют важнейшие регуляционные функции, действуя как огромные губки, фильтры и буферные зоны, поддерживающие общий водный баланс. Накапливая воду, они предотвращают паводки и позволяют экономить средства на возведении дорогостоящих дамб и водохранилищ.

Болотная растительность и мангровые леса укрепляют береговую линию и ослабляют ударную мощь штормовых волн, не допуская размывания берегов. Густые фильтры торфяников улавливают азотные и фосфорные удобрения, которые накапливаются в грунте либо всасываются корнями растений. Таким способом очищается вода и предотвращается эутрофикация (перенасыщение азотом и фосфором, приводящее к массовому развитию водорослей) водоемов. Точно так же густой корневой системой болотных растений улавливаются и ядохимикаты.

Уничтожение болот

Из века в век люди неутомимо осушали болота во имя общего прогресса. Это делалось в целях избавления от таких болезней, как малярия, либо осушенные земли использовались в сельском хозяйстве или промышленности. Еще одной причиной наступления на болота был тот факт, что две трети населения Земли сосредоточены на морских побережьях и в поймах рек. К примеру, в США осушено свыше 50% болот, а тем, что сохранились, нанесен серьезный ущерб. Обширные территории в штате Луизиана заняты солончаковыми болотами, но после того, как в начале 1900-х гг. в этих краях была найдена нефть, здесь прорыли густую систему каналов, которые в сочетании с мелиоративными работами нанесли непоправимый вред креветочным отмелям в Мексиканском заливе.

Серьезно пострадали мангровые леса на юго-востоке Азии. Вырубленные деревья перерабатываются в стружку, экспортируемую в Японию, а на расчищенных территориях создаются рыбоводческие фермы или ведется осушение земель под сельскохозяйственные угодья. С 1920 по 1980 гг. Филиппины потеряли 65% своих мангровых лесов.
 

[ Адрес ]

Раздел: статьи | [ Добавить комментарий ]

Засухо­устойчивость растений

ЗАСУХОУСТОЙЧИВОСТЬ РАСТЕНИЙ

Обычным явлением для многих регионов России и государств СНГ стали засухи. Засуха — это длительный бездождливый пери­од, сопровождаемый снижением относительной влажности воз­духа, влажности почвы и повышением температуры, когда не обеспечиваются нормальные потребности растений в воде. На территории России имеются регионы неустойчивого увлажнения с годовым количеством осадков 250—500 мм и засушливые, с количеством осадков менее 250 мм в год при испаряемости более 1000 мм. Для формирования урожая существенно относительно равно­мерное распределение осадков, особенно в период активного роста растений. Во многих регионах, в том числе в Нечернозе­мье, особенно эффективны дожди в мае и июне, однако именно эти месяцы бывают засушливыми. Наибольший вред засуха при­чиняет в весеннее и летнее время, когда идет формирование генеративных органов растений. В отдельные годы урожайность сельскохозяйственных культур, пострадавших от засухи, снижа­ется до минимальных величин (у зерновых до 0,3—0,4 т/га). Засухоустойчивость — способность растений переносить дли­тельные засушливые периоды, значительный водный дефицит, обезвоживание клеток, тканей и органов. При этом ущерб уро­жая зависит от продолжительности засухи и ее напряженности. Различают засуху почвенную и атмосферную. Почвенная засуха вызывается длительным отсутствием дождей в сочетании с высокой температурой воздуха и солнечной инсо­ляцией, повышенным испарением с поверхности почвы и транс-пирацией, сильными ветрами. Все это приводит к иссушению корнеобитаемого слоя почвы, снижению запаса доступной для растений воды при пониженной влажности воздуха. Атмосферная засуха характеризуется высокой температурой и низкой относи­тельной влажностью воздуха (10—20 %). Жесткая атмосферная засуха вызывается перемещением масс сухого и горячего возду­ха — суховея. К тяжелым последствиям приводит мгла, когда суховей сопровождается появлением в воздухе почвенных частиц (пыльные бури). Атмосферная засуха, резко усиливая испарение воды с по­верхности почвы и транспирацию, способствует нарушению со­гласованности скоростей поступления из почвы в надземные органы воды и потери ее растением, в результате растение завя-дает. Однако при хорошем развитии корневой системы атмо­сферная засуха не причиняет растениям большого вреда, если температура не превышает переносимый растениями предел. Продолжительная атмосферная засуха в отсутствие дождей при­водит к почвенной засухе, которая более опасна для растений. Обычно атмосферная и почвенная засухи сопровождают друг друга. В чистом виде атмосферная засуха нередко наступает вес­ной, когда почва еще насыщена водой после схода снега. Почвен­ная засуха часто наблюдается в середине или конце лета, когда зимние запасы влаги уже исчерпаны, а летних осадков оказалось недостаточно. Почвенная засуха всегда снижает урожай, а если она начинается очень рано, то может привести к полной потере урожая. Совместное действие недостатка влаги и высокой температуры на растение. Засуха вызывает в первую очередь нарушения вод­ного режима растений, которые затем отражаются и на осталь­ных его физиологических функциях. При атмосферной засухе в сочетании с высокой температурой и солнечной инсоляцией отмечаются значительная задержка роста стеблей и листьев растений, снижение урожая, а иногда растения в течение короткого времени погибают от «теплового удара». Внезапно наступающие суховеи вызывают высыхание и отмирание значительной части листьев травянистых растений, верхушек ветвей у кустарников и плодовых деревьев. Суховеями повреждаются цветочные органы и формирующиеся плоды и семена. Дело в том, что подвядающие листья активно отсасыва­ют воду от цветочных бутонов, завязывающихся плодов или мо­лодых растущих верхушек побегов. Особенности водообмена у ксерофитов и мезофитов. Засухо­устойчивость обусловлена генетически определенной приспособ­ленностью растений к условиям места обитания, а также адапта­цией к недостатку воды. Засухоустойчивость выражается в спо­собности растений переносить значительное обезвоживание за счет развития высокого водного потенциала тканей при функци­ональной сохранности клеточных структур, а также за счет адап­тивных морфологических особенностей стебля, листьев, генера­тивных органов, повышающих их выносливость, толерантность к действию длительной засухи. По отношению к воде выделяют три экологические группы растений. Ксерофиты — растения засушливых местообитаний, способные в процессе онтогенеза хорошо приспосабливаться к атмосферной и почвенной засухе. Гигрофиты — растения водные и увлажненных местообитаний, неустойчивые к засухе. Даже незначительное снижение воды в почве вызывает быстрое завя-дание гигрофитов. Для гигрофитов характерны низкое осмоти­ческое давление клеточного сока, большая листовая пластинка, длинный стебель, недостаточно развитая корневая система, боль­шие размеры клеток с тонкостенными оболочками, большие ус­тьица при незначительном количестве их на единицу поверхнос­ти листа, слабое развитие механических тканей. Мезофиты — растения, обитающие в среде со средним уровнем обеспеченнос­ти водой. К этой группе принадлежит большинство сельскохо­зяйственных растений умеренного климата.

Для мезофитов и ксерофитов в условиях дефицита воды ха­рактерны три основных способа защиты: предотвращение из­лишней потери воды клетками (избегание высыхания); перенесе­ние высыхания; избегание периода засухи. Остановимся на фи­зиологической характеристике разных типов ксерофитов. Единственным общим для всех ксерофитов признаком являются незначительные размеры испаряющей поверхности. Первый тип ксерофитов — суккуленты — растения, за­пасающие влагу (ложные ксерофиты). К ним относятся кактусы, алоэ, очиток, молодило, молочай и др. Кактусы — растения пус­тынь, районов, где бездождливые периоды сменяются периодами дождей. Кактусы имеют мясистые сочные стебли с большим запасом воды. Осмотический потенциал у них невысок. Листья утратили свою ассимиляционную функцию и редуцированы в колючки. Развитая неглубокая корневая система располагается в верхних слоях почвы и в период дождей интенсивно поглощает воду, которую кактусы расходуют медленно, так как эпидермис этих растений покрыт толстым слоем кутикулы, а число устьиц очень мало. Концентрация сока в клетках низкая. Фотосинтез идет чрезвычайно медленно. У суккулентов, для которых харак­терен САМ-тип фотосинтеза, устьица открыты только в ночное время. В период засухи тонкие боковые корни кактусов отмирают и остается только центральный корень. Эти растения харак­теризуются очень медленным ростом. У алоэ, агавы, молодило и некоторых других растений вмес­тилищами запасов воды служат мясистые листья, покрытые мощным кутикулярным слоем с немногочисленными углублен­ными устьицами. В листьях содержится много воды, осмотичес­кий потенциал невысок. Корневая система развита слабо. Эти растения также отличаются очень экономным расходованием воды, растут на песках, скалах и даже на каменных заборах и крышах, где тонкий слой почвы обычно пересыхает. Все сукку­ленты выносят перегрев и малоустойчивы к обезвоживанию. Во время засухи они выживают, так как содержат большое количе­ство воды в тканях и медленно ее расходуют. Второй тип ксерофитов — тонколистные ксерофиты — растения, имеющие развитые приспособления к добыванию воды. Тонколистные высокотранспирирующие ксерофиты имеют тонкие нежные листья с большим количеством устьиц и сетью жилок. Корневая система уходит в глубь почвы (у верблюжьей колючки до 15—20 м), хорошо разветвленная. Концентрация клеточного сока очень высокая, осмотический потенциал до­вольно большой, следовательно, клетки корня способны погло­щать труднодоступную воду. Для этих ксерофитов характерна интенсивная транспирация, особенно на солнце, благодаря хоро­шо развитой проводящей системе. Растения используют для сбора воды очень большие объемы почвы. В жаркие сухие дни они держат устьица открытыми, энергично осуществляют фотосинтез. Но в самый сухой период года растения сбрасывают часть листьев и веток. Листья некото­рых тонколистных ксерофитов покрыты волосками, защищаю­щими листья, пигментный комплекс от перегрева. К этой группе ксерофитов относятся верблюжья колючка, степная люцерна, дикий арбуз, распространенные в степях и полупустынях виды полыни и др. Третий тип ксерофитов — жестколистные ксерофиты — растения, переносящие засуху в состоянии анабиоза. Они имеют жесткие листья (склерофиты), характеризующиеся сравнительно малым содержанием воды (степные злаки — ковыль, типчак; не­которые зонтичные — перекати-поле и др.). Жестколистные ксе­рофиты отличаются значительной концентрацией клеточного сока и высоким осмотическим потенциалом, исключительно вы­сокой вязкостью протоплазмы. Они имеют листья с большим количеством устьиц, которые у некоторых растений находятся в специальных углублениях и сверху закрываются смоляными пробками, иногда листья редуцированы; слаборазвитую неглубо­кую корневую систему. При достаточном количестве воды интенсивность транспира-ции у них высокая. В период засухи листья многих жестколист— ных ксерофитов свертываются и устьица оказываются внутри трубки. В таком состоянии эти растения способны переносить длительное обезвоживание (содержание воды может опускаться до 25 %), впадая в анабиоз. Однако при улучшении водоснабже­ния они быстро переходят к нормальной жизнедеятельности. Кроме этих трех типов настоящих ксерофитов в пустынях обита­ют ложные ксерофиты — эфемеры — растения, избегающие засу­хи благодаря короткому жизненному циклу (полтора-два меся­ца), приуроченному к периоду дождей. По всем остальным фи­зиологическим свойствам эфемеры — типичные мезофиты. Рассмотренные типы, конечно, не охватывают все многообразие переходных форм. Для агронома особенно важно знание признаков и свойств, определяющих устойчивость к засухе растений третьей экологи­ческой группы — мезофитов. Многие физиологические факторы, механизмы устойчивости растений к засухе, характерные для ксерофитов, в той или иной степени представлены у растений-мезофитов. К мезофитам относятся основные виды злаковых и бобовых трав, зерновые и зернобобовые культуры, корне— и клубнеплоды, масличные и прядильные культуры, возделывае­мые в России. Мезофиты произрастают в условиях достаточного увлажнения. Осмотическое давление клеточного сока у них 1 — 1,5 тыс. кПа. Устойчивость к засухе выражается в том, что эти растения способны регулировать интенсивность транспирации за счет ра­боты устьичного аппарата, сбрасывания листьев и даже завязей. Для более засухоустойчивых видов и сортов характерны развитая корневая система, достаточно высокое корневое давление, зна­чительна водоудерживающая способность тканей, обусловленная накоплением в вакуолях осмотически активных веществ (углево­дов, органических кислот, растворимых форм азота и ионов минеральных веществ). Влияние на растения недостатка влаги. Недостаток воды в тканях растений возникает в результате превышения ее расхода на транспирацию перед поступлением из почвы. Это часто на­блюдается в жаркую солнечную погоду к середине дня. При этом содержание воды в листьях снижается на 25—28 % по сравнению с утренним, растения утрачивают тургор и завядают. В результате снижается и водный потенциал листьев, что активизирует по­ступление воды из почвы в растение. Различают два типа завядания: временное и глубокое. Причи­ной временного завядания растений обычно бывает атмосферная засуха, когда при наличии доступной воды в почве она не успе­вает поступать в растение и компенсировать ее расход. При временном завядании тургор листьев восстанавливается в вечер­ние и ночные часы. Временное завядание снижает продуктив­ность растений, так как при потере тургора устьица закрываются и фотосинтез резко замедляется. Наблюдается, как отмечал А. Г. Лорх, «простой» растений в накоплении урожая. Глубокое завядание растений наступает, когда в почве практи­чески нет доступной для корней воды. Происходит частичное, а при длительной засухе и общее иссушение и даже гибель расти­тельного организма. Характерный признак устойчивого водного дефицита — сохранение его в тканях утром. Временное и даже глубокое завядание может рассматриваться как один из способов защиты растения от летального обезвоживания, позволяющих некоторое время сохранять воду, необходимую для поддержания жизнеспособности растения. Завядание может происходить при разной потере воды растениями: у тенелюбивых — при 3—5 %, у более стойких — при водном дефиците в 20 и даже 30 %.

Водный дефицит и завядание в разной мере влияют на физио­логическую деятельность растения в зависимости от длительнос­ти обезвоживания и вида растения. Последствия водного дефи­цита при засухах многообразны. В клетках снижается содержание свободной воды, возрастает концентрация и снижается рН ваку-олярного сока, что влияет на гидратированность белков цито­плазмы и активность ферментов. Изменяются степень дисперс­ности и адсорбирующая способность цитоплазмы, ее вязкость. Резко возрастают проницаемость мембран и выход ионов из клеток, в том числе из листьев и корней (экзоосмос); эти клетки теряют способность к поглощению питательных веществ. При длительном завядании снижается активность ферментов, катализирующих процессы синтеза, и повышается ферментов, катализирующих гидролитические процессы, в частности распад (протеолиз) белков на аминокислоты и далее до аммиака, поли-сахаридов (крахмала на сахара и др.), а также других биополиме­ров. Многие образующиеся продукты, накапливаясь, отравляют организм растения. Нарушается аппарат белкового синтеза. При возрастании водного дефицита, длительной засухе нарушается нуклеиновый обмен, приостанавливается синтез и усиливается распад ДНК. В листьях снижается синтез и усиливается распад всех видов РНК, полисомы распадаются на рибосомы и субъеди­ницы. Прекращение митоза, усиление распада белков при про­грессирующем обезвоживании приводят к гибели растения. Безусловно, происходящие изменения до определенного этапа в условиях обезвоживания играют и защитную роль, приводят к увеличению концентрации клеточного сока, снижению осмоти­ческого потенциала, а следовательно, повышают водоудерживаю-щую способность растения. При недостатке влаги суммарный фотосинтез снижается, что является следствием в основном не­достатка СО2 в листьях; нарушения синтеза и распада хлорофил-лов и других пигментов фотосинтеза; разобщения транспорта электронов и фотофосфорилирования; нарушения нормального хода фотохимических реакций и реакций ферментативного вое— становления СО2; нарушения структуры хлоропластов; задержки оттока ассимилятов из листьев. По данным В. А. Бриллиант (1925), уменьшение оводненности листа у сахарной свеклы на 3—4 % приводит к снижению фотосинтеза на 76 %. При нарастающем обезвоживании у незасухоустойчивых рас­тений в первый период завядания интенсивность дыхания воз­растает возможно из-за большого количества простых продуктов (гексоз) гидролиза полисахаридов, в основном крахмала, а затем постепенно снижается. Однако выделяющаяся в процессе дыха­ния энергия не аккумулируется в АТФ, а рассеивается в виде теплоты (холостое дыхание). При действии на растения высокой температуры (45 °С) и суховея происходят глубокие структурные изменения митохондрий, повреждение или ингибирование фер­ментов фосфорилирующего механизма. Все это свидетельствует о нарушении энергетического обмена растений. В корнях и пасоке повышается содержание амидов. В результате тормозится рост растения, особенно листьев и стеблей, снижается урожай. У более засухоустойчивых растений все эти изменения менее выра­жены. Из физиологических процессов наиболее чувствительным к недостатку влаги является процесс роста, темпы которого при нарастающем недостатке влаги снижаются значительно раньше фотосинтеза и дыхания. Ростовые процессы задерживаются даже после восстановления водоснабжения. При прогрессирующем обезвоживании наблюдается определенная последовательность в действии засухи на отдельные части растения. Если рост побегов и листьев в начале засухи замедляется, то корней даже ускоряется и снижается лишь при длительном недо­статке воды в почве. При этом молодые верхние по стеблю листья оттягивают воду от более старых нижних, а также от плодоэлементов и корневой системы. Отмирают корни высоких порядков и корневые волоски, усиливаются процессы опробко­вения и суберинизации. Все это приводит к сокращению погло­щения корнями воды из почвы. После длительного завядания растения оправляются медленно и функции их полностью не восстанавливаются. Затянувшееся завядание при засухе приводит к резкому снижению урожая сельскохозяйственных культур или даже к их гибели. При внезапном и сильном напряжении всех метеорологических факторов растение может быстро погибнуть в результате высыхания (захват) или высоких температур (запал). Засухоустойчивость различных органов растений неодинакова. Так, молодые растущие листья за счет притока ассимилятов дольше сохраняют способность к синтезу, относительно более устойчивы, чем листья, закончившие рост, или старые, которые при засухе подвядают в первую очередь. В условиях затянувшейся засухи отток воды и веществ в мо­лодые листья может происходить и из генеративных органов. Засуха в ранние периоды развития приводит к гибели цветочных зачатков, их стерильности (белоколосица), а в более поздние — к образованию щуплого зерна (захват). При этом захват будет более вероятен при хорошо развитой к началу засухи листовой поверхности. Поэтому при сочетании влажной весны и начала лета с очень сухой второй половиной (или даже отдельных силь­ных суховеев) опасность снижения урожая наиболее вероятна. Физиологические особенности засухоустойчивости сельскохо­зяйственных растений. Засухоустойчивость сельскохозяйственных растений — это комплексный признак, связанный с рядом их физиологических особенностей. Засухоустойчивые растения спо­собны переносить временное обезвоживание с наименьшим сни­жением ростовых процессов и урожайности. По данным И. И. Туманова, длительное завядание, вызванное пересыханием почвы, мало отражается на урожае проса, но очень сильно сни­жает урожай овса. Н. А. Максимов (1958) отмечает, что нет еди­ного типа засухоустойчивости сельскохозяйственных культур, как нет и универсальных признаков засухоустойчивости. Из общих признаков следует отметить меньшие отрицательные пос­ледствия обезвоживания и более быстрое восстановление основ­ных физиологических функций после засухи у более засухоустой­чивых видов и сортов сельскохозяйственных культур. Засухоустойчивость определяется способностью растительного организма как можно меньше изменять процессы обмена ве­ществ в условиях недостаточного водоснабжения. У более засу­хоустойчивых растений при нарастающем обезвоживании дольше сохраняются синтетические процессы, не повреждаются или меньше повреждаются мембранные системы клеток, обеспечи­вающие их нормальный гомеостаз, сохраняются нормальные фи­зико-химические свойства протоплазмы (вязкость, эластичность, проницаемость); больше выражен ксероморфизм. В. Р. Заленский (1904) показал, что анатомическая структура листьев растений закономерно изменяется в зависимости от их ярусности. Верхние листья растут в условиях несколько затруд­ненного водоснабжения, что формирует их мелкоклеточность, они имеют больше устьиц на единицу поверхности, развитую сеть проводящих пучков. Чем выше расположен лист, тем более высокой транспирацией и большей интенсивностью фотосинтеза он обладает. Указанные закономерности получили название за­кона Заленского. Растения в более засушливых условиях отлича­ются меньшими размерами, формируют ксероморфную структуру листьев как одно из анатомических приспособлений к недостат­ку воды.

Ксероморфная структура — один из признаков при селекции засухоустойчивых сортов. У злаков и других растений важное значение имеет наличие как бы чехла из более старых высохших и отмерших листьев, окружающих основание стебля и покрыва— ющих находящиеся в центре этого чехла молодые точки роста (Н. А. Максимов, 1958). У засухоустойчивых растений относи­тельно низкая величина транспирационного коэффициента. Засухоустойчивые виды и сорта растений способны без особо­го вреда терять часть своей воды и даже в периоды наибольшей сухости не закрывать устьица и продолжать фотосинтез. Поэтому у ряда культур, в том числе у пшеницы, одним из важных признаков засухоустойчивости является суточный ход устьичных движений. Н. А. Максимов отмечал, что устойчивые южнорус­ские пшеницы в условиях засушливого климата Ростовской об­ласти держат свои устьица открытыми в течение всего дня, тогда как менее устойчивые канадские пшеницы закрывают их рано утром, а потому рано прекращают фотосинтез и дают понижен­ный урожай. Различия в засухоустойчивости между отдельными сортами и культурами определяются также развитием корневой системы, наличием запасов воды в стеблях или корнях, размера­ми и характером листовой поверхности и др. Помимо анатомо-морфологических засухоустойчивые виды и сорта имеют биохимические механизмы защиты, способствую­щие в условиях засухи поддерживать достаточно высокий уро­вень физиологических процессов растений. Эти механизмы предотвращают обезвоживание клетки за счет накопления низко­молекулярных гидрофильных белков, связывающих значительное количество воды, взаимодействия их с пролином, концентрация которого значительно возрастает, увеличения моносахаров, обес­печивающих детоксикацию продуктов распада (так, образующий­ся аммиак обезвреживается с участием возрастающих при засухе органических кислот); способствуют восстановлению нарушен­ных структур цитоплазмы при условии сохранения от поврежде­ния генетического аппарата клеток. Защита молекул ДНК от вредного действия обезвоживания обеспечивается частичным переводом их в пассивное состояние с помощью ядерных белков или, возможно, специальных стрессовых белков. Засуха приводит к адаптивным изменениям гормональной системы регуляции растений. Содержание гормонов — активато­ров роста и стимуляторов роста фенольной природы уменьшает­ся, а абсцизовой кислоты и этилена возрастает. Все это обеспе­чивает остановку ростовых процессов, а следовательно, выжива­ние растений в жестких условиях засухи. В первый период засухи стремительно возрастает содержание АБК в листьях, обеспечи­вающей закрывание устьиц, уменьшение потери воды через транспирацию. При развитии засухи АБК, активируя синтез пролина, способ­ствует запасанию гидратной воды в клетке, тормозит синтез РНК и белков, накапливаясь в корнях, задерживает синтез цитокини-на, способствует переводу обмена веществ клеток в режим покоя. В условиях водного дефицита отмечаются увеличение биосинтеза и выделения этилена, у многих растений накаплива­ются ингибиторы роста фенольной природы (хлорогеновая кис­лота, флавоноиды, фенолкарбоновые кислоты). Снижение содер­жания ИУК происходит вслед за остановкой роста. Так, в лис­тьях подсолнечника, в верхушках стеблей и колосках пшеницы и других растений рост начинает подавляться при влажности почвы 60 % Н В, а количество ауксинов заметно снижается толь­ко при снижении влажности почвы до 30 % НВ. Опрыскивание растений в условиях засухи ауксином, цитоки-нином или гиббереллином усиливает отрицательное действие водного дефицита на растение. Обработка цитокинином в пери­од репарации после засухи восстанавливает функции растений.

Таблица .3

Жароустойчивость и засухоустойчивость клеток листьев закаленных и незакаленных растений (1975)

Сорт Вариант опыта Температура гибели, ° С Время гибели кле­ток при обезво­живании, мин
Пшеница озимая Безостая 1 Незакаленная Закаленная 00 63 120 130
Ростовчанка Незакаленная Закаленная 65 70 90 115
Одесская 51 Незакаленная Закаленная 60 59 105 115
Ячмень яровой Одесский 36 Незакаленный Закаленный 66 69 100 120
Южный Незакаленный Закаленный 59 61 95 115
Темп Незакаленный Закаленный 62 64 100 120
Овес яровой Артемовский Незакаленный Закалэнный 60 58 85 95
Подсолнечник Передовик Незакаленный Закаленный 61 63 110 165

Предпосевное повышение жаро— и засухоустойчивости.

И. В. Мичурин, пытаясь получить засухоустойчивые сорта пло­довых, выращивал растения в условиях недостаточного водо­снабжения. Растения, перенесшие небольшую засуху, повторно выдерживают ее с меньшими потерями, становятся более устой­чивыми к обезвоживанию. Разработаны методы предпосевного закаливания к засухе. П. А. Генкель (1934) предложил закаливать наклюнувшиеся се­мена, подвергая их подсушиванию от одного до трех раз. В результате повышается засухоустойчивость растений и увеличи­вается их урожайность в засушливых условиях (пшеница и дру­гие культуры). Закаленные растения приобретают анатомо-мор-фологическую структуру, свойственную засухоустойчивым расте­ниям, имеют более развитую корневую систему. Окислительное фосфорилирование у 4-, 8— и 11-дневных проростков кукурузы было у закаленных растений выше, чем у контрольных. Эффек­тивность предпосевного закаливания по методу Генкеля повыша­ется при замачивании семян в слабых растворах борной кислоты. Улучшает всхожесть и повышает жароустойчивость растений об­работка семян цитокинином (О. Н. Кулаева, 1973).

Таблица .4

Урожай зерна с закаленных и незакаленных растений в ц/га

Сорт Вариант опыта 1970г. 1971 г. 1974г. 1975 г. 1976 г.
Пшеница озимая Ростовчанка Безостая 1 Кавказ Незакаленная Закаленная Незакаленная Закаленная Незакаленная Закаленная — — 26,0 31,2 — — 7,4 12,4 — — 9,8 13,5 34.0 38,0 — — — — 25,3 28,8 — — — — — — — — — —
Овес яровой Артемовский Незакаленный Закаленный — — — — — — 16,0 21,8 — —
Ячмень яровой Темп Незакаленный Закаленный — — — — 40,0 43,7 — — — —
Одесский 36 Незакаленный Закаленный — — — — 30,3 33,6 — — 19,7 21,5
Просо Саратовское 853 Незакаленное Закаленное 16,0 25,0 — — — — — — — —

Диагностика жаро и засухоустойчивости.

ля диагностики за­сухоустойчивости растений используют ряд полевых и лабора­торных методов. Сравниваемые сорта и виды растений выращи­вают в засушливых районах. Сорта, в меньшей степени снижаю­щие урожаи, считаются более засухоустойчивыми. Испытания на засухоустойчивость в засушниках и суховейных установках дают возможность подвергать растения почвенной и атмосферной за­сухе в любой период их вегетации и оценивать сорта. Засушники — это делянки, на которых исследуемые растения закрывают в период дождей пленкой. Для отвода воды с соседних делянок выкапывают стоковые канавы. При использовании суховейных камер растения выращивают в вегетационных сосудах и затем подвергают действию струй нагретого и высушенного воздуха. Как показатель устойчивости растений к засухе можно ис­пользовать водоудерживающую способность растительной ткани, а также вязкость цитоплазмы. У засухоустойчивых растений эти показатели будут выше. В селекционной работе используют такой показатель, как содержание статолитного крахмала в кор­невом чехлике. Генетически обусловленным признаком засухо­устойчивости растений является способность их вегетативных органов (особенно листьев) накапливать во время засухи пролин. При этом концентрация пролина увеличивается в 10—100 раз. В пролине запасается значительное количество азота, который ис­пользуется для последующих метаболических реакций по окон­чании засухи. Повышение засухоустойчивости культурных растений. На засу­хоустойчивость влияют удобрения: калийные и фосфорные повы­шают ее, азотные, особенно в больших дозах, — снижают. Засухо­устойчивость ряда сельскохозяйственных культур повышают мик­роэлементы (цинк, медь и др.). Устойчивости к засухе в полевых условиях способствует выращивание сельскохозяйственных куль­тур с соблюдением зональных технологий их возделывания. Существование различных типов засухи, региональных ее осо­бенностей сильно затрудняет селекцию сельскохозяйственных растений на засухоустойчивость, требует учета многих видовых, структурно-анатомических и физиолого-биохимических показа­телей растений. Так, засухоустойчивые сорта зерновых культур при значительном водном дефиците отличаются синтетической направленностью работы ферментных систем, содержат больше связанной воды, имеют повышенную концентрацию клеточного сока, высокий температурный порог коагуляции белков, интен­сивное накопление сухого вещества, устойчивую пигментную систему, более четкие признаки ксероморфности и др. Засуха в каждом географическом регионе имеет свои конкретные особен­ности: преимущественно почвенная или атмосферная, весенняя или летняя, продолжительность и глубина. Эти особенности также определяют выбор критериев для отбора растений. Еще Н. А. Максимов (1952) отмечал среди засухоустойчивых сортов яровой пшеницы наличие двух основных биотипов: один, свойственный главным образом Зауралью, где засуха наблюдается в начале лета (захватывает у пшениц период кущения), другой — Среднему и Нижнему Поволжью, где засуха случается обычно в конце вегетации пшеницы. Поэтому при культуре растений пер­вого биотипа в Поволжье или второго биотипа в Зауралье они ведут себя как незасухоустойчивые сорта. При оценке и выведе­нии засухоустойчивых сортов селекционеры используют совокуп­ность всех рассмотренных ранее физиолого-биохимических и дру­гих признаков и показателей. Для регионов России и государств СНГ, подверженных засухе, научными учреждениями разработа­ны модели засухоустойчивых сортов основных сельскохозяйст­венных культур, включающие и физиологические показатели. Орошение как радикальное средство борьбы с засухой. Наибо­лее эффективным способом борьбы с засухой в аридных регио­нах является орошение. Оно эффективно и в районах, где осад­ков выпадает достаточно, но распределение их не является опти­мальным. Орошение дождеванием овощных, плодовых, кормовых культур и картофеля используют в Центральном Не­черноземье. Необходимо организовать полив растений таким об­разом, чтобы свести повреждаемость растений от засухи к мини­муму и наиболее эффективно использовать поливную воду. Для определения сроков полива руководствуются наблюдениями за влажностью почвы, не допуская снижения предполивной влаж­ности ниже оптимального уровня (60—70 % НВ). На орошаемых полях возделывают влаголюбивые растения с большой листовой поверхностью, которые требуют больше влаги и в условиях засухи при нарушении водоснабжения снижают урожай сильнее по сравнению с растениями на богаре. Особенно важно обеспечить растения водой в критические периоды. Яро­вые и озимые злаки наиболее чувствительны к недостатку влаги в фазы выхода в трубку и колошения; кукуруза — в период цве­тения и молочной спелости; просо и сорго — в фазы выметывания и налива зерна; зернобобовые — в период цветения; картофель — цветения и формирования клубней; подсолнечник — об­разования корзинки и цветения; хлопчатник — в фазу цветения и заложения коробочек; бахчевые — в период цветения и созрева­ния. Для определения потребности растений в поливе используют также физиологические показатели: содержание воды в листьях; степень открытости устьиц; интенсивность транспирации; водный потенциал тканей; концентрацию клеточного сока; градиент био­потенциалов (ЭП); интенсивность роста и др. (Н. А. Максимов, И. В. Красовская, Ф. Д. Сказкин, Н. С. Петинов, В. С. Шарда-ков, В. А. Лобов, О. Е. Шведова, М. Д. Кушниренко и др.). Опти­мальные и критические уровни этих показателей установлены применительно к видам и сортам растений и содержатся в спра­вочной литературе. Полив, особенно дождеванием, повышает влажность призем­ного слоя воздуха, снижает его температуру, создает в стеблестое (и насаждении) более ровный микроклимат. Наиболее эффек­тивны частые поливы небольшими нормами, а в засушливых регионах — в сочетании с влагозарядковым поливом. Наиболь­ший эффект поливы обеспечивают на высоком агротехническом фоне при оптимальных дозах удобрений, выполнении всего ком­плекса необходимых агротехнических мероприятий, предусмот­ренных для данной сельскохозяйственной культуры.
 

[ Адрес ]

Раздел: статьи | [ ]

Сохранение семенами растений способности к прорастанию

Сохранение семенами растений способности к прорастанию

Название Срок
Тополь, ива несколько дней
Вяз 4 недели
Дуб, бук 6 месяцев
Пихта, клен, граб 1,5 года
Ясень, липа, береза 2 года
Лук, петрушка, сосна кедровая, ольха 2-3 года
Конские бобы, морковь, сельдерей, шпинат, салат 3-4 года
Капуста, лиственница, редиска 4-5 лет
Горох, тыква, хрен, свекла, помидоры, ель, сосна обыкновенная 4-6 лет
Рожь 10 лет
Овес, пшеница, ячмень 10-15 лет
Клевер, мирт, кувшинка, ракитник 80-160 лет
 

[ Адрес ]

Раздел: статьи | [ ]

Определение недостатка элементов питания растений почве

Определение недостатка элементов питания растений в почве

Элемент питания Внешние признаки растения
Азот Рост растений замедляется, стебли истонченные, волокнистые, листья бледно-зеленые, мелкие, рано отмирают
Фосфор Стебли тонкие, деревянистые, корни слаборазвитые, листья темно-зеленые, серо-голубоватые, нижняя пластинка листа пурпурно-красная. Отмирающие листья темные, почти черные
Калий Стебли тонкие, жесткие, корни бурого цвета, сильно развиты. Листья морщинистые, желто-коричневые, края закручиваются книзу
Кальций Стебли утолщенные, деревянистые. Корни размочаливаются и отмирают. Новые побеги теряют тургор. Растения становятся карликовыми и погибают
Сера Стебли деревянистые, веретенообразные, нижние листья толстые и твердые, медленно желтеют
Магний Листья становятся ломкими, жилки зеленые, между ними ткани красные или фиолетовые. Хлоротичная ткань буреет и отмирает
Железо Листья имеют светло-желтую окраску и не отмирают, между жилками появляется осветленная ткань
Бор Междоузлия укорачиваются, на концах побегов – розетка листьев. Верхушечные почки и листья отмирают, на поверхности корнеплодов (морковь, редис) появляются темноокрашенные участки пробковой ткани, стебли сельдерея растрескиваются, стебли капусты – полые
Медь Замедленный рост растений, хлороз листьев
Молибден Стебли и листья покрываются точечной тканью, края листьев закручиваются, верхушки становятся некрозными
Цинк Молодые листья очень мелкие, точечной бледно-светлой окраски, хлоротичны по всей пластинке листа
 

[ Адрес ]

Раздел: статьи | [ ]

Высота и продолжительность жизни деревьев

Высота и продолжительность жизни деревьев

В скобках – высота и продолжительность жизни в особо благоприятных условиях

Название Высота (м) Продолжительность жизни (лет)
Слива домашняя 6-12 15-60
Ольха серая 15-20 (25) 50-70 (150)
Осина до 35 80-100 (150)
Рябина обыкновенная 4-10 (15-20) 80-100 (300)
Туя западная 15-20 свыше 100
Ольха черная 30 (35) 100-150 (300)
Береза бородавчатая 20-30 (35) 150 (300)
Вяз гладкий 25-30 (35) 150 (300-400)
Пихта бальзамическая 15-25 150-200
Пихта сибирская до 30 (40) 150-200
Ясень обыкновенный 25-35 (40) 150-200 (350)
Яблоня дикая 10 (15) до 200
Груша обыкновенная до 20 (30) 200 (300)
Вяз шершавый 25-30 (40) до 300
Ель европейская 30-35 (50-65) 300-400 (500)
Сосна обыкновенная 20-40 (45) 300-400 (600)
Липа мелколистная до 30 (40) 300-400 (600)
Бук лесной 25-30 (50) 400-500
Сосна кедровая сибирская до 35 (40) 400-500
Ель колючая 30 (45) 400-600
Лиственница европейская 30-40 (50) до 500
Можжевельник обыкновенный 1-3 (12) 500 (800-1000)
Лжетсуга обыкновенная до 100 до 700
Сосна кедровая европейская до 25 до 1000
Тисс ягодный до 15 (20) 1000 (2000-4000)
Дуб черешчатый 30-40 (50) до 1500
 

[ Адрес ]

Раздел: статьи | [ ]

Наибольшая глубина залегания корневых систем растения

Наибольшая глубина залегания корневых систем растения

Название растения Глубина, м
Кислица 0,05
Одуванчик 0,3
Козелец 0,5
Колючник 1
Конские бобы 1,7
Рожь 2
Клевер красный 2,1
Пшеница 2,8
Рапс 2,9
Кактусы 6-8
Пальмы 5-10
Люцерна 10

Арбуз 10-18
Виноград 12-16
Верблюжья колючка и другие растения пустыни 20
 

[ Адрес ]

Раздел: статьи | [ ]

Царство растений

Царство растений

Для жизни растений необходимы определенные условия. Условия жизни зависят от влияния различных факторов природы. Важнейшую роль в жизни растений играют факторы неживой природы: свет, вода, температура, минеральные соли. На растения влияют также и факторы живой природы: деятельность различных живых организмов, в том числе и человека.

Свет необходим для жизни растений. Без него не образуется хлолрофилл и не идет фотосинтез. Свет нужен для нормального роста растений.

Тепло также необходимое условие жизни растений. Одни из растений теплолюбивы, а другие холодостойки.

Вода нужна растениям. Она входит в состав цитоплазмы и клеточного сока каждой живой клетки. Без воды не могут передвигаться по растению питательные вещества, не происходит фотосинтез.
Из воздуха растения при дыхании поглощают кислород, а при фотосинтезе углекислый газ.
Минеральные вещества поступают в растения из почвы, но из них растениям больше всего нужны те, что содержат азот, фосфор и калий. В очень небольших количествах необходимы растениям бор, марганец, железо.
Кроме того, на растение влияют окружающие их живые организмы — животные, другие растения и микроорганизмы. В свою очередь растения влияют на окружающую среду. Они изменяют состав воздуха: увлажняют его, поглощают углекислый газ и выделяют кислород. Растения изменяют состав почвы. Они поглощают из нее одни вещества и выделяют в нее другие.
Растения живут не изолированно одно от другого, а совместно, образуя группировки, иногда большие заросли. Лес, луг, болото — все это разные растительные сообщества. Каждое растительное сообщество расположено на однородной территории. Почва этой территории, влажность, освещенность, температура и другие условия жизни отличаются от условий жизни другого сообщесвта. Сосновые леса обычно растут на песчаных почвах, бедных перегноем. И хотя кроны сосен пропускают достаточно света, кустарников и травянистых растений в них мало. На влажных почвах в таких лесах преобладают мхи, на сухих — лишайники и некоторые сухолюбивые травы.
Разные виды растений в сообществе приспосабливаются к совместному обитанию. Например когда входишь в лес, сразу замечаешь его ярусы. В лиственном лесу, в первом ярусе располагаются кроны дбов лип, во втором ярусе — рябины, черемухи; третий ярус составяют кустарники; четвертый — травы и папоротники и, наконец, пятый — мхи и грибы.
Занимаясь изучением жизни растений, постоянно приходится пользоваться терминами «флора» и «растительность».
Флорой называют совокупность видов растений, обитающих на определенной территории. Растительность — это совокупность растительных сообществ, существующих на определенной территории.

Царство растений разделяется на два подцарства, различающиеся уровнем организации и средой обитания: Thallophyta (низшие растения) и Telomophyta (высшие растения). Первые обитают в разнообразных водных бассейнах и для них используется собирательное понятие «водоросли», то есть растущие в воде. Высшие растения обитают в наземных условиях, лишь небольшое их число ведет вторичноводный образ жизни.

Подцарство Низшие растения (водоросли)

Подцарство Высшие растения.

Чтобы понять, как живет растение, надо познакомиться с внутренним строением его органов. Все органы растений состоят из клеток. Следовательно, растение имеет клеточное строение,и каждая клетка — это микроскопическая составляющая часть растения.
 

[ Адрес ]

Раздел: статьи | [ ]

Вероятность попадания молнии в зависимости от породы дерева

Вероятность попадания молнии в зависимости от породы дерева

Поведение во время грозы

Во время грозы опасно оставаться вблизи реки, ручья, пруда, озера и других водоемов.

Ни в коем случае нельзя прятаться под отдельно стоящим деревом.

Вероятность попадания молнии в конкретное дерево прямо пропорциональна его высоте (см. также таблицу).

Нельзя стоять или бежать.

Нельзя пользоваться зонтиком.

Нельзя стоять рядом с подземным водопроводом, у отдельных стоящих зданий без молниеотвода, а также на открытой местности.

Если вы передвигаетесь на мотоцикле или велосипеде, необходимо остановиться и спрятаться в укрытие.

Если поблизости есть жилое здание или магазин (они оборудованы громоотводами, которые защитят вас от попадания молнии), зайдите туда, в крайнем случае, встаньте рядом.

Дома во время грозы отключите все радиоустановки, телевизоры с наружной антенной, антенны заземлить.

Дома лучше не пользоваться обычным телефоном.

Вне дома выключить сотовый телефон (были случаи, когда входящий звонок был причиной попадания молнии).

Перед грозой в помещении закройте все окна, форточки, двери и другие отверстия.

Вероятность попадания молнии в зависимости от породы дерева

Порода дерева Кол-во ударов молнии (из 100 ударов в деревья)

Клен, береза, орешник, лавровое дерево 0
Акация 1
Липа 2
Бук 3
Сосна 6
Ель 10
Тополь 24
Дуб 54
 

[ Адрес ]

Раздел: статьи | [ ]