Welke invloed heeft 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 de soort. De temperatuurvereisten van een plant veranderen met de leeftijd en zijn verschillend voor individuele plantorganen (bladeren, wortels, vruchtelementen, 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 bovengrens komt overeen met de coagulatie van protoplasmatische eiwitten (ongeveer 60 "). C) Laten we niet vergeten dat temperatuur de biochemische processen van ademhaling, fotosynthese en andere metabolische systemen van planten beïnvloedt, en dat grafieken van de afhankelijkheid van plantengroei en enzymactiviteit van temperatuur dezelfde vorm hebben (klokvormige curve).

Temperatuur optimaal voor groei. De opkomst van zaailingen vereist een hogere temperatuur dan voor het ontkiemen van zaden (Tabel 22).

22. Vereiste van zaden van veldgewassen voor biologische minimumtemperaturen (volgens V.N. Stepanov)

Temperatuur, "C

zaadkieming 1e opkomst

Mosterd, hennep, camelina 0-1 2-3

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

erwten, wikke, linzen, china

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

noug, bieten, saffloer

Zonnebloem, perilla 5-6 7-8

Maïs, gierst, sojabonen 8-10 10-11

Bonen, castorbonen, sorghum 10-12 12-15

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

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

Er zijn planten die van liefde houden - 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 zuidelijke 44-50" C. Wanneer de temperatuur in de zone met 10 °C stijgt optimale waarden de groeisnelheid neemt 2-3 keer toe. Het verhogen van de temperatuur boven het optimale niveau vertraagt ​​de groei en verkort de periode ervan. De optimale temperatuur voor de groei van wortelsystemen is lager dan voor bovengrondse organen. Het optimale voor groei is hoger dan voor fotosynthese.

Aangenomen kan worden dat er bij hoge temperaturen een tekort is aan ATP en NADPH, noodzakelijk voor reductieprocessen, waardoor groeiremming ontstaat. Temperaturen die optimaal zijn voor de groei kunnen ongunstig zijn voor de ontwikkeling van planten. Het optimale voor groei verandert gedurende het groeiseizoen en gedurende de dag, wat wordt verklaard door de behoefte aan temperatuurveranderingen die zijn vastgelegd in het plantengenoom en die plaatsvonden in het historische thuisland van planten. Veel planten groeien 's nachts intensiever.

Thermoperiodisme. De groei van veel planten wordt bevorderd door veranderingen in de temperatuur gedurende de dag: overdag toegenomen en 's nachts afgenomen. Voor tomatenplanten is de optimale temperatuur overdag dus 26 °C en 's nachts 17-19 °C. F. Vent (1957) noemde dit fenomeen thermoperiodisme. Thermische perioden! - de reactie van de plant) op periodieke veranderingen in de hoge temperatuur. en lage temperaturen, uitgedrukt in veranderingen in groeiprocessen en ontwikkeling! (M. *. Chailakhyan, 1982). Er zijn dagelijkse en seizoensgebonden thermische perioden. 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 rekening mee te houden bij het kweken van planten in het veld, kassen en fytotrons, het in zones onderverdelen van gewassen en variëteiten van landbouwplanten.

De afwisseling van hoge en lage temperaturen dient als regelaar van de interne klok van planten, zoals bij fotopedisme. Relatief lage nachttemperaturen verhogen de opbrengst van aardappelen (F. Vent. 1959), het suikergehalte van de wortels van suikerbieten, en versnellen de groei van het wortelsysteem en de zijscheuten van tomatenplanten (N. I. Yakushkin, 1980). Lage temperaturen kunnen de activiteit verhogen van enzymen die zetmeel in bladeren hydrolyseren, en de resulterende oplosbare vormen van koolhydraten verplaatsen zich naar de wortels en zijscheuten.

Voor de meeste planten zijn de meest gunstige levenstemperaturen +15...+30 o C. Bij temperaturen +35...+40 o C raken 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 ademhalingsstoornissen 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 vindt thermische denaturatie van eiwitten, coagulatie van het cytoplasma en celdood plaats. Oververhitting van de grond leidt tot beschadiging en dood van oppervlakkig gelegen wortels en tot brandwonden aan de wortelhals.

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

Bij maximale temperaturen, debiet organisch materiaal de ademhaling overtreft de synthese, de plant wordt arm aan koolhydraten en begint dan te verhongeren. Dit is vooral uitgesproken bij planten met een meer gematigd klimaat (tarwe, aardappelen, veel tuingewassen). Bij algemene verzwakking neemt hun gevoeligheid voor schimmel- en virusinfecties toe.

Zelfs een kortstondig stressvol effect van hoge temperaturen veroorzaakt een herstructurering van het hormonale systeem van planten. Aan de hand van het voorbeeld van tarwe- en erwtenzaailingen werd vastgesteld dat hitteschok een cascade van meerfasige veranderingen in het hormonale systeem teweegbrengt, die wordt veroorzaakt door de afgifte van IAA uit de verzameling van zijn conjugaten, die werkt als een stresssignaal en initieert de ethyleensynthese. Het resultaat van de ethyleensynthese is een daaropvolgende afname van het IAA-niveau en een toename van ABA. Deze hormonale veranderingen veroorzaken blijkbaar de synthese van antioxiderende enzymen en hitteschokeiwitten, veroorzaken een afname van de groeisnelheid en als gevolg daarvan neemt de weerstand van de plant tegen hoge temperaturen toe.

Er bestaat een zeker verband tussen de habitatomstandigheden van planten en hittebestendigheid. Hoe droger het leefgebied, hoe hoger het temperatuurmaximum, hoe groter de hittebestendigheid van planten.

Planten kunnen zich binnen 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, hij is niet vast en verdwijnt vrij snel als het afkoelt. De omkeerbaarheid van thermische effecten kan variëren van enkele uren tot 20 dagen.

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

Plantorganen verschillen ook in hittebestendigheid. Uitgedroogde organen verdragen hogere temperaturen beter: zaden tot 120 o C, stuifmeel tot 70 o C, sporen zijn bestand tegen verhitting tot 180 o C gedurende enkele minuten.

Van de weefsels zijn cambiale weefsels het meest resistent. Zo tolereert de cambiale laag in de stammen temperaturen tot +51 o C in de zomer.

Leven en ontwikkeling kamerplanten hangt van veel factoren af, waarvan de belangrijkste de temperatuur is. Het effect van temperatuur op planten kan zowel positief als extreem negatief zijn. Alles hangt natuurlijk 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 dit nodig verschillende hoeveelheden hitte, sommige zijn bestand tegen afwijkingen van acceptabel temperatuur omstandigheden, terwijl anderen lijden en geremd worden in hun ontwikkeling.

Een belangrijke factor is niet alleen de hoeveelheid warmte die de plant ontvangt, maar ook de duur van de blootstelling aan hitte. Op verschillende stadia Tijdens de levensduur 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 komt, wordt aanbevolen om de hoeveelheid ontvangen warmte te verminderen.

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

In het koude seizoen is het effect van temperatuur op planten enigszins anders. Planten zullen zich op hun gemak voelen met meer lage temperaturen Dit komt door het feit dat de meeste planten tijdens deze periode in de rustfase terechtkomen. Op dit moment vertraagt ​​​​het groeiproces of stopt het helemaal, de plant lijkt te slapen en wacht op meer gunstige omstandigheden. Er is dus geen reden om in deze periode een hoge temperatuur aan te houden; de warmtebehoefte van de planten is veel minder dan in de zomer.

• kunnen weerstaan plotselinge verandering temperaturen
• thermofiel
• liefhebbers van coole inhoud

De eerste groep omvat aspidistra, aucuba, clivia, monstera, ficus, tradescantia en zelfs sommige soorten palmbomen. Liefhebbers van warme omstandigheden in de winter zijn orchideeën, coleus, enz. Deze planten lijden aan een gebrek aan warmte en kunnen afsterven, dus het onderhoud ervan moet op verantwoorde wijze worden aangepakt. De derde groep omvat jasmijn, cyclamen, buxus en andere. Deze planten gedijen goed in koele ruimtes met 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 grappig het ook klinkt, maar zo is het precies. Mensen zelf zijn van nature thermofiel, en niet veel van hen zullen in koele omstandigheden willen leven omwille van kamerplanten, en bovendien wordt de verwarming soms heet, dus zet in ieder geval de ramen open =)

Om koele omstandigheden te creëren, kunt u dergelijke planten op vensterbanken plaatsen, maar in dit geval moet u ze beschermen tegen de hitte van verwarmingssystemen, bijvoorbeeld door ze af te schermen met een beschermscherm of door de verwarming iets lager te zetten.

Hoewel de invloed van temperatuur op planten verschillend kan zijn, zullen plotselinge temperatuurveranderingen zeker een negatief effect hebben. Dit gebeurt vaak, vooral in de winter. Snelle temperatuurschommelingen kunnen het wortelstelsel van de plant negatief beïnvloeden, waardoor de wortels en bladeren koud worden en de plant ziek wordt. Planten die op vensterbanken staan, zijn het meest vatbaar voor dergelijke veranderingen; daar bevinden ze zich in een positie ‘tussen een rots en een harde plek’. Aan de ene kant is er warmte van de radiator en aan de andere kant is er kou van ventilatie en bevroren glas.

Natuurlijk zijn tropische planten het meest gevoelig voor veranderingen, maar cactussen zijn zelfs bestand tegen sterke schommelingen. Van nature worden cactussen aangetroffen in omstandigheden waarin de dag- en nachttemperaturen tientallen graden kunnen verschillen.

Bij het ventileren van kamers moeten planten worden beschermd, vooral planten die op de vensterbank staan. Hiervoor kunt u een stuk karton gebruiken; als er niets is om de planten te beschermen, is het beter om ze tijdens het luchten uit het raam te halen.

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