Welke invloed had de temperatuur op de plant? Het effect van hoge temperaturen op planten

Plantengroei is mogelijk in een relatief breed temperatuurbereik en wordt bepaald door de geografische herkomst van deze soort. De temperatuurvereisten van een plant veranderen met de leeftijd en zijn verschillend voor individuele plantorganen (bladeren, wortels, fruitelementen, enz.). Voor de groei van de meeste landbouwplanten in Rusland komt de onderste temperatuurlimiet overeen met de vriestemperatuur van celsap (ongeveer -1 ... -3 ° C), en de bovenste komt overeen met de coagulatie van protoplasma-eiwitten (ongeveer 60 " C) Bedenk dat temperatuur de biochemische processen van ademhaling, fotosynthese en andere metabolische systemen van planten beïnvloedt, en de grafieken van de afhankelijkheid van plantengroei en enzymactiviteit van temperatuur zijn vergelijkbaar in vorm (klokvormige curve).

Optimale temperatuur voor groei. Voor het opkomen van zaailingen is een hogere temperatuur vereist dan voor zaadkieming (Tabel 22).

22. De behoefte aan zaden van veldgewassen bij biologisch minimale temperaturen (volgens V. N. Stepanov)

Temperatuur, "C

zaadkieming 1 kieming

Mosterd, hennep, camelina 0-1 2-3

Rogge, tarwe, gerst, haver, 1-2 4-5

erwten, wikke, linzen, kin

Vlas, boekweit, lupine, bonen, 3-4 5-6

noug, rode biet, saffloer

Zonnebloem, perilla 5-6 7-8

Maïs, gierst, sojabonen 8-10 10-11

Bonen, ricinusbonen, sorghum 10-12 12-15

X-wolf, rijst, sesam 12-14 14-15

Bij het analyseren van plantengroei worden drie kardinale temperatuurpunten onderscheiden: minimum (groei is net begonnen), optimaal (meest gunstig voor groei) en maximum temperatuur (groei stopt).

Er wordt onderscheid gemaakt tussen planten die aangenaam zijn - met minimumtemperaturen voor groei van meer dan 10 "C en optimaal 30-35" C (maïs, komkommer, meloen, pompoen), koudebestendig - met minimumtemperaturen voor groei binnen 0- 5 "C en optimaal 25-31" MET. De maximale temperaturen voor de meeste planten zijn 37-44 "C, voor de zuidelijke 44-50" C. Met een temperatuurstijging van 10 ° C in de zone van optimale waarden, neemt de groeisnelheid met 2-3 keer toe. Het verhogen van de temperatuur boven het optimum vertraagt ​​​​de groei en verkort de periode. De optimale temperatuur voor de groei van wortelstelsels is lager dan voor bovengrondse organen. Het optimum voor groei is hoger dan voor fotosynthese.

Aangenomen mag worden dat er bij hoge temperaturen een tekort is aan ATP en NADPH, die nodig zijn voor reductieprocessen, waardoor groeiremming optreedt. De temperatuur die optimaal is voor de groei kan ongunstig zijn voor de plantontwikkeling. Het optimum voor groei verandert gedurende het groeiseizoen en gedurende de dag, wat wordt verklaard door de behoefte aan temperatuurveranderingen gefixeerd in het plantengenoom, die plaatsvonden in het historische thuisland van planten. Veel planten groeien 's nachts intensiever.

Thermoperiodisme. De groei van veel planten wordt bevorderd door een verandering van temperatuur gedurende de dag: overdag toegenomen en 's nachts afgenomen. Dus voor tomatenplanten is de optimale temperatuur_) overdag 26 ° C, en 's nachts 17-19 ° C. F. Went (1957) noemde dit fenomeen thermoperiodisme en ontwikkeling! (M. *. Chailakhyan, 1982). Er zijn dagelijkse en seizoensgebonden thermoperioden Voor tropische planten is het verschil tussen dag- en nachttemperaturen 3-6 ° C, voor planten in de gematigde zone - 5-7 "C. Dit is belangrijk om te overwegen bij het kweken van planten in het veld, kassen en fytotrons, zonering van gewassen en variëteiten van landbouwgewassen.

De afwisseling van hoge en lage temperaturen dient als een regulator van de interne klok van planten, zoals in fotoperiodiek. Relatief lage nachttemperaturen verhogen de vernedering van aardappelen (F. Vent. 1959), het suikergehalte van suikerbietenwortels en versnellen de groei van het wortelstelsel en de zijscheuten* van tomatenplanten (N.I. Yakushkmna, 1980). Lage temperaturen kunnen de activiteit van enzymen die zetmeel in de bladeren hydrolyseren verhogen, en de resulterende oplosbare vormen van koolhydraten verplaatsen zich naar de wortels en zijscheuten.

Voor de meeste planten zijn de gunstigste temperaturen voor het leven +15 ... +30 o C. Bij een temperatuur van + 35 ... + 40 o C zijn de meeste planten beschadigd.

De werking van hoge temperaturen brengt een aantal gevaren voor planten met zich mee: ernstige uitdroging en uitdroging, brandwonden, vernietiging van chlorofyl, onomkeerbare stoornissen van de ademhaling en andere fysiologische processen, stopzetting van de eiwitsynthese en verhoogde afbraak, ophoping van giftige stoffen, met name ammoniak. Bij zeer hoge temperaturen neemt de permeabiliteit van membranen sterk toe, en dan treedt thermische denaturatie van eiwitten, coagulatie van het cytoplasma en celdood op. Oververhitting van de grond leidt tot beschadiging en afsterven van oppervlakkig gelegen wortels, tot verbranding van de wortelhals.

Primaire veranderingen in cellulaire structuren vinden plaats op het niveau van membranen als gevolg van activering van de vorming van zuurstofradicalen en daaropvolgende lipideperoxidatie, aandoeningen van het antioxidantsysteem - de activiteit van superoxide-dismutase, glutathionreductase en andere enzymen. Dit veroorzaakt de vernietiging van de eiwit-lipide-complexen van het plasmalemma en andere celmembranen, wat leidt tot het verlies van de osmotische eigenschappen van de cel. Als gevolg hiervan is er een desorganisatie van veel celfuncties, een afname van de snelheid van verschillende fysiologische processen. Dus bij een temperatuur van 20 ° C ondergaan alle cellen het proces van mitotische deling, bij 38 ° C wordt mitose waargenomen in elke zevende cel en een temperatuurstijging tot 42 ° C vermindert het aantal delende cellen met 500 keer .

Bij maximale temperaturen overschrijdt de consumptie van organische stoffen voor de ademhaling de synthese ervan, de plant wordt armer aan koolhydraten en begint dan te verhongeren. Dit is vooral uitgesproken bij planten met een meer gematigd klimaat (tarwe, aardappelen, veel tuingewassen). Met een algemene verzwakking neemt hun gevoeligheid voor schimmel- en virale infecties toe.

Zelfs een kortdurend stressvol effect van hoge temperatuur veroorzaakt een herstructurering van het hormonale systeem van planten. Aan het voorbeeld van tarwe- en erwtenzaailingen werd gevonden dat een hitteschok een hele cascade van meertrapsveranderingen in het hormonale systeem veroorzaakt, die wordt veroorzaakt door de afgifte van IAA uit de pool van zijn conjugaten, dat fungeert als een stresssignaal en initieert ethyleen synthese. Het resultaat van de ethyleensynthese is een daaropvolgende afname van het IAA-gehalte en een toename van ABA. Deze hormonale veranderingen induceren blijkbaar de synthese van antioxidante verdedigingsenzymen en heat shock-eiwitten, veroorzaken een afname van de groeisnelheid en als gevolg daarvan verhogen ze de weerstand van de plant tegen hoge temperaturen.

Er is een duidelijke relatie tussen planthabitatcondities en hittetolerantie. Hoe droger het leefgebied, hoe hoger het temperatuurmaximum, hoe groter de hittebestendigheid van planten.

Planten kunnen zich in een paar uur voorbereiden op blootstelling aan hoge temperaturen. Op warme dagen is de weerstand van planten tegen hoge temperaturen in de middag dus hoger dan in de ochtend. Meestal is deze weerstand tijdelijk, het consolideert niet en verdwijnt vrij snel als het afkoelt. De omkeerbaarheid van thermische blootstelling kan variëren van enkele uren tot 20 dagen.

Hittebestendigheid is ook gerelateerd aan het ontwikkelingsstadium van de plant: jonge, actief groeiende weefsels zijn minder resistent dan oude. Vooral gevaarlijk zijn hoge temperaturen tijdens de bloeiperiode. Bijna alle generatieve cellen ondergaan onder deze omstandigheden structurele veranderingen, verliezen hun activiteit en vermogen om te delen, vervorming van stuifmeelkorrels, slechte ontwikkeling van de embryozak en het verschijnen van steriele bloemen worden waargenomen.

Plantenorganen verschillen ook in hittebestendigheid. Gedehydrateerde organen verdragen beter hoge temperaturen: zaden tot 120 ° C, stuifmeel tot 70 ° C, sporen zijn bestand tegen verhitting tot 180 ° C gedurende enkele minuten.

Van de weefsels zijn cambiale weefsels het meest stabiel. Zo verdraagt ​​de cambiale laag in de stammen temperaturen tot +51 o C in de zomer.

Het leven en de ontwikkeling van kamerplanten hangt van veel factoren af, en de belangrijkste is de temperatuur. De invloed van temperatuur op planten kan zowel positief als extreem negatief zijn. Natuurlijk hangt het allemaal af van het type plant en zijn voorkeuren in het wild, maar sommige soorten verliezen hun oorspronkelijke gewoonten en passen zich volledig aan de omstandigheden in het appartement aan.

Elk type plant heeft een andere hoeveelheid warmte nodig, sommige kunnen afwijkingen van acceptabele temperatuuromstandigheden verdragen, terwijl andere lijden en worden geremd in ontwikkeling.

Een belangrijke factor is niet alleen de hoeveelheid warmte die de plant ontvangt, maar ook de duur van de blootstelling aan warmte. In verschillende stadia van het leven van een plant varieert de hoeveelheid warmte die nodig is vaak, dus in het stadium van actieve groei hebben de meeste planten een warme atmosfeer nodig, maar wanneer de plant in een rustperiode gaat, wordt aanbevolen om de hoeveelheid warmte te verminderen hebben ontvangen.

De behaaglijke temperatuur per plant wordt bepaald op basis van de maximum- en minimumtemperatuur waarbij de plant zich normaal ontwikkelt of zich prettig voelt in verschillende levensfasen. Een temperatuurdaling onder aanvaardbare waarden leidt in de regel tot verzwakking van alle processen, remming van de ontwikkeling en verzwakking van het fotosyntheseproces. Een verhoging daarentegen activeert en versnelt deze processen.

In het koude seizoen is het effect van temperatuur op planten iets anders. Planten voelen zich prettig bij lagere temperaturen, dit komt doordat de meeste planten in deze periode in een rustfase gaan. Op dit moment vertraagt ​​​​het groeiproces of stopt het helemaal, de plant lijkt te slapen, wachtend op gunstiger omstandigheden. Er is dan ook geen reden om in deze periode een hoge temperatuur aan te houden, de warmtebehoefte van planten is veel minder dan in de zomer.

• bestand tegen plotselinge temperatuurschommelingen
• thermofiel
• liefhebbers van coole inhoud

De eerste groep omvat aspidistra, aucuba, clivia, monstera, ficusen, tradescantia en zelfs sommige soorten palmbomen. Liefhebbers van warme omstandigheden in de winter zijn onder andere orchideeën, siernetel, enz. Deze planten lijden aan een gebrek aan warmte en kunnen afsterven, dus hun onderhoud moet op een verantwoorde manier worden benaderd. De derde groep omvat jasmijn, cyclamen, buxus en anderen. Deze planten voelen zich goed in koele ruimtes bij een gemiddelde temperatuur van 8-12 graden.

Meestal veroorzaken vertegenwoordigers van de derde groep problemen, omdat het in het koude seizoen problematisch is om koele omstandigheden te creëren. Ja, ja, hoe belachelijk het ook klinkt, maar het is precies zo. Mensen zijn zelf van nature thermofiel, en niet veel van hen willen in koele omstandigheden leven omwille van kamerplanten, en bovendien verwarming soms friet, dus zet in ieder geval de ramen open om te ploegen =)

Om koele omstandigheden te creëren, kunt u dergelijke planten op vensterbanken plaatsen, maar in dit geval is het noodzakelijk om ze te beschermen tegen de hitte van verwarmingssystemen, bijvoorbeeld door af te schermen met een beschermend scherm of door de verwarming iets te verminderen

Als het effect van temperatuur op planten anders kan zijn, zullen sterke temperatuurschommelingen zeker een negatief effect hebben. Dit gebeurt vaak, vooral in de winter. Snelle temperatuurwisselingen kunnen het wortelstelsel van de plant nadelig beïnvloeden, de wortels en bladeren overkoelen, waardoor de plant ziek kan worden. Bovenal zijn planten die op vensterbanken staan ​​onderhevig aan dergelijke druppels, waar ze zich in de positie "tussen hamer en aambeeld" bevinden. Enerzijds warmte van de accupersen, anderzijds koude bij het luchten en bevroren ruiten.

Natuurlijk zijn tropische planten het meest gevoelig voor vallen, maar cactussen doorstaan ​​zelfs sterke sprongen. Van nature bevinden hun cactussen zich in omstandigheden waar dag- en nachttemperaturen tientallen graden kunnen verschillen.

Bij het luchten van kamers moeten planten worden beschermd, vooral die op de vensterbank. Voor dit doel kunt u een vel karton gebruiken, als er niets is om de planten te beschermen - het is beter om ze tijdens het luchten uit het raam te verwijderen.

Het artikel geeft algemene informatie, natuurlijk kan het effect van temperatuur op planten van specifieke soorten sterk variëren. Het is beter om kennis te maken met de aanbevolen temperaturen voor individuele plantensoorten in de catalogus.