Nhiệt độ ảnh hưởng như thế nào đến cây trồng? Ảnh hưởng của nhiệt độ cao đến thực vật

Thực vật có thể phát triển trong phạm vi nhiệt độ tương đối rộng và được xác định bởi nguồn gốc địa lý của loài. Yêu cầu về nhiệt độ của cây thay đổi theo độ tuổi và khác nhau đối với từng cơ quan của cây (lá, rễ, các bộ phận của quả, v.v.). Đối với sự phát triển của hầu hết các loại cây nông nghiệp ở Nga, giới hạn nhiệt độ dưới tương ứng với nhiệt độ đóng băng của nhựa tế bào (khoảng -1...-3 ° C), và giới hạn trên tương ứng với sự đông tụ của protein nguyên sinh chất (khoảng 60 ° C) Chúng ta hãy nhớ rằng nhiệt độ ảnh hưởng đến các quá trình sinh hóa hô hấp, quang hợp và các hệ thống trao đổi chất khác của thực vật và đồ thị về sự phụ thuộc của sự phát triển của thực vật và hoạt động của enzyme vào nhiệt độ có hình dạng tương tự nhau (đường cong hình chuông).

Nhiệt độ tối ưu cho sự phát triển. Sự xuất hiện của cây con đòi hỏi nhiệt độ cao hơn so với hạt nảy mầm (Bảng 22).

22. Yêu cầu hạt giống cây trồng ở nhiệt độ tối thiểu về mặt sinh học (theo V.N. Stepanov)

Nhiệt độ, "C

hạt nảy mầm lần xuất hiện đầu tiên

Mù tạt, gai dầu, lạc đà 0-1 2-3

Lúa mạch đen, lúa mì, lúa mạch, yến mạch, 1-2 4-5

đậu Hà Lan, đậu tằm, đậu lăng, Trung Quốc

Cây lanh, kiều mạch, lupin, đậu, 3-4 5-6

kẹo dẻo, củ cải đường, cây rum

Hướng dương, tía tô 5-6 7-8

Ngô, kê, đậu nành 8-10 10-11

Đậu, thầu dầu, lúa miến 10-12 12-15

Ngải cứu, cơm, vừng 12-14 14-15

Khi phân tích sự phát triển của thực vật, ba điểm nhiệt độ chính được phân biệt: nhiệt độ tối thiểu (sự tăng trưởng mới bắt đầu), tối ưu (thích hợp nhất cho sự tăng trưởng) và nhiệt độ tối đa (ngưng tăng trưởng).

Có những loại cây ưa nước - với nhiệt độ tối thiểu để sinh trưởng trên 10 "C và tối ưu 30-35" C (ngô, dưa chuột, dưa, bí ngô), chịu lạnh - với nhiệt độ tối thiểu để sinh trưởng trong khoảng 0-5 "C và tối ưu 25-31" VỚI. Nhiệt độ tối đa đối với hầu hết các cây là 37-44"C, đối với miền Nam là 44-50"C. Khi nhiệt độ tăng thêm 10°C trong vùng giá trị tối ưu tốc độ tăng trưởng tăng 2-3 lần. Tăng nhiệt độ trên mức tối ưu sẽ làm chậm sự tăng trưởng và rút ngắn thời gian của nó. Nhiệt độ tối ưu cho sự phát triển của hệ thống rễ thấp hơn so với các cơ quan trên mặt đất. Điều kiện tối ưu cho sự tăng trưởng cao hơn so với quá trình quang hợp.

Có thể giả định rằng ở nhiệt độ cao thiếu ATP và NADPH cần thiết cho quá trình khử, gây ức chế sinh trưởng. Nhiệt độ tối ưu cho sự tăng trưởng có thể không thuận lợi cho sự phát triển của cây. Điều kiện tối ưu cho sự thay đổi sinh trưởng trong suốt mùa sinh trưởng và trong ngày, điều này được giải thích là do nhu cầu thay đổi nhiệt độ cố định trong bộ gen thực vật, diễn ra ở quê hương lịch sử của thực vật. Nhiều cây phát triển mạnh hơn vào ban đêm.

Chủ nghĩa nhiệt kỳ. Sự phát triển của nhiều loài thực vật được thuận lợi bởi sự thay đổi nhiệt độ trong ngày: tăng vào ban ngày và giảm vào ban đêm. Vì vậy, đối với cây cà chua, nhiệt độ tối ưu là 26°C vào ban ngày và 17-19°C vào ban đêm. F. Vent (1957) gọi hiện tượng này là chu kỳ nhiệt. và nhiệt độ thấp, thể hiện ở những thay đổi trong quá trình sinh trưởng và phát triển (M. *. Chailakhyan, 1982). Có các chu kỳ nắng nóng hàng ngày và theo mùa. Đối với thực vật vùng nhiệt đới, chênh lệch nhiệt độ ngày và đêm là 3-6 ° C, đối với thực vật ở vùng ôn đới - 5-7 "C. Điều này rất quan trọng để xem xét khi trồng cây trên đồng ruộng, nhà kính và phytotron, phân vùng cây trồng và các giống cây nông nghiệp.

Sự xen kẽ của nhiệt độ cao và thấp đóng vai trò điều chỉnh đồng hồ bên trong của thực vật, như trong photope1_iodism. Nhiệt độ ban đêm tương đối thấp làm tăng năng suất khoai tây (F. Vent. 1959), hàm lượng đường trong rễ củ cải đường và đẩy nhanh sự phát triển của hệ thống rễ và chồi bên của cây cà chua (N. I. Yakushkin, 1980). Nhiệt độ thấp có thể làm tăng hoạt động của các enzyme thủy phân tinh bột trong lá và tạo ra các dạng carbohydrate hòa tan sẽ di chuyển đến rễ và chồi bên.

Đối với hầu hết thực vật, nhiệt độ thuận lợi nhất cho sự sống là +15...+30 o C. Ở nhiệt độ +35...+40 o C, hầu hết thực vật đều bị hư hại.

Tác động của nhiệt độ cao gây ra một số mối nguy hiểm cho thực vật: mất nước và hút ẩm nghiêm trọng, bỏng, phá hủy chất diệp lục, rối loạn hô hấp không hồi phục và các quá trình sinh lý khác, ngừng tổng hợp protein và tăng phân hủy, tích tụ các chất độc hại, đặc biệt là amoniac. Ở nhiệt độ rất cao, tính thấm của màng tăng mạnh, sau đó xảy ra hiện tượng biến tính nhiệt của protein, đông tụ tế bào chất và chết tế bào. Đất quá nóng dẫn đến hư hỏng và chết các rễ nằm ở bề mặt và gây bỏng cổ rễ.

Những thay đổi cơ bản trong cấu trúc tế bào xảy ra ở cấp độ màng do sự kích hoạt sự hình thành các gốc oxy và quá trình peroxid hóa lipid sau đó, phá vỡ hệ thống chống oxy hóa - hoạt động của superoxide effutase, glutathione reductase và các enzyme khác. Điều này gây ra sự phá hủy phức hợp protein-lipid của plasmalemma và các màng tế bào khác, dẫn đến mất đặc tính thẩm thấu của tế bào. Kết quả là có sự vô tổ chức của nhiều chức năng tế bào và giảm tốc độ của các quá trình sinh lý khác nhau. Như vậy, ở nhiệt độ 20 o C, tất cả các tế bào đều trải qua quá trình phân chia, ở 38 o C, nguyên phân xảy ra ở mọi tế bào thứ bảy, và nhiệt độ tăng lên 42 o C làm giảm số lượng tế bào phân chia đi 500 lần. .

Ở nhiệt độ tối đa, tốc độ dòng chảy chất hữu cơ hô hấp vượt quá mức tổng hợp, cây trở nên nghèo carbohydrate và sau đó bắt đầu chết đói. Điều này đặc biệt rõ rệt ở những cây có khí hậu ôn hòa hơn (lúa mì, khoai tây, nhiều loại cây trồng trong vườn). Với sự suy yếu chung, khả năng nhiễm nấm và virus của chúng tăng lên.

Ngay cả tác động căng thẳng ngắn hạn của nhiệt độ cao cũng gây ra sự tái cấu trúc hệ thống nội tiết tố của thực vật. Sử dụng ví dụ về cây lúa mì và hạt đậu, người ta đã chứng minh rằng sốc nhiệt gây ra một loạt các thay đổi nhiều giai đoạn trong hệ thống nội tiết tố, được kích hoạt bằng việc giải phóng IAA từ nhóm liên hợp của nó, hoạt động như một tín hiệu căng thẳng và bắt đầu quá trình tổng hợp ethylene. Kết quả của quá trình tổng hợp ethylene là nồng độ IAA giảm và ABA tăng. Những thay đổi nội tiết tố này rõ ràng gây ra sự tổng hợp các enzyme chống oxy hóa và protein sốc nhiệt, làm giảm tốc độ tăng trưởng và kết quả là khả năng chống chịu nhiệt độ cao của cây tăng lên.

Có một mối liên hệ nhất định giữa điều kiện môi trường sống của thực vật và khả năng chịu nhiệt. Môi trường sống càng khô, nhiệt độ tối đa càng cao thì khả năng chịu nhiệt của thực vật càng lớn.

Cây có thể chuẩn bị tiếp xúc với nhiệt độ cao trong vài giờ. Như vậy, vào những ngày nắng nóng, cây có khả năng chịu nhiệt độ cao vào buổi chiều cao hơn buổi sáng. Thông thường lực cản này chỉ là tạm thời, không cố định và biến mất khá nhanh nếu trời nguội. Khả năng đảo ngược của hiệu ứng nhiệt có thể dao động từ vài giờ đến 20 ngày.

Khả năng chịu nhiệt cũng liên quan đến giai đoạn phát triển của cây: các mô non, đang phát triển tích cực có khả năng chịu nhiệt kém hơn các mô già. Nhiệt độ cao trong thời kỳ ra hoa đặc biệt nguy hiểm. Hầu hết tất cả các tế bào sinh sản trong những điều kiện này đều trải qua những thay đổi về cấu trúc, mất hoạt động và khả năng phân chia, biến dạng hạt phấn hoa, túi phôi phát triển kém và xuất hiện hoa vô trùng.

Các cơ quan thực vật cũng khác nhau về khả năng chịu nhiệt. Các cơ quan mất nước chịu được nhiệt độ cao tốt hơn: hạt lên tới 120 o C, phấn hoa lên tới 70 o C, bào tử có thể chịu được nhiệt độ lên tới 180 o C trong vài phút.

Trong số các mô, mô cambial có khả năng chống chịu tốt nhất. Do đó, lớp sinh chất trong thân cây chịu được nhiệt độ lên tới +51 o C vào mùa hè.

Cuộc sống và sự phát triển cây trong nhà phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó yếu tố chính là nhiệt độ. Tác động của nhiệt độ lên thực vật có thể vừa tích cực vừa cực kỳ tiêu cực. Tất nhiên, mọi thứ phụ thuộc vào loại cây và sở thích của nó trong tự nhiên, nhưng một số loài mất đi thói quen ban đầu và hoàn toàn thích nghi với điều kiện căn hộ.

Mỗi loại cây trồng đều cần số lượng khác nhau nhiệt, một số trong số chúng có thể chịu được độ lệch so với mức chấp nhận được điều kiện nhiệt độ, trong khi những người khác phải chịu đựng và bị ức chế trong sự phát triển của họ.

Một yếu tố quan trọng không chỉ là lượng nhiệt mà cây nhận được mà còn là thời gian tiếp xúc với nhiệt. TRÊN Các giai đoạn khác nhau Trong suốt vòng đời của cây, lượng nhiệt cần thiết thường thay đổi nên ở giai đoạn sinh trưởng tích cực, hầu hết cây trồng đều cần không khí ấm áp, tuy nhiên khi cây bước vào thời kỳ ngủ đông thì nên giảm lượng nhiệt nhận vào.

Nhiệt độ thoải mái cho mỗi cây được xác định dựa trên nhiệt độ tối đa và tối thiểu mà cây phát triển bình thường hoặc cảm thấy thoải mái ở các giai đoạn sống khác nhau. Theo quy luật, nhiệt độ giảm xuống dưới giá trị chấp nhận được sẽ dẫn đến sự suy giảm của tất cả các quá trình, ức chế sự phát triển và làm suy yếu quá trình quang hợp. Ngược lại, sự gia tăng sẽ kích hoạt và đẩy nhanh các quá trình này.

Vào mùa lạnh, ảnh hưởng của nhiệt độ đến thực vật hơi khác một chút. Cây sẽ thoải mái hơn khi có nhiều nhiệt độ thấp, điều này là do hầu hết thực vật trong thời kỳ này đều bước vào giai đoạn ngủ đông. Lúc này, quá trình sinh trưởng chậm lại hoặc dừng hẳn, cây dường như đang ngủ, chờ đợi thêm điều kiện thuận lợi. Vì vậy, không có lý do gì phải duy trì nhiệt độ cao trong thời kỳ này, nhu cầu nhiệt của cây ít hơn nhiều so với mùa hè.

• có thể chịu đựng được thay đổi đột ngột nhiệt độ
• ưa nhiệt
• những người yêu thích nội dung thú vị

Nhóm đầu tiên bao gồm aspidistra, aucuba, clivia, monstera, ficus, Tradescantia và thậm chí một số loại cây cọ. Những người yêu thích điều kiện ấm áp vào mùa đông bao gồm hoa lan, cây húng quế, v.v. Những cây này thiếu nhiệt và có thể chết, vì vậy việc bảo trì chúng phải được tiếp cận một cách có trách nhiệm. Nhóm thứ ba bao gồm hoa nhài, giống anh thảo, gỗ hoàng dương và những loại khác. Những cây này sẽ phát triển mạnh trong phòng mát với nhiệt độ trung bình 8-12 độ.

Thông thường, đại diện của nhóm thứ ba gây khó khăn vì vào mùa lạnh việc tạo điều kiện mát mẻ là vấn đề khó khăn. Vâng, vâng, dù nghe có vẻ buồn cười đến thế nào, nhưng nó chính xác là như vậy. Bản chất con người là ưa nhiệt, và không nhiều người trong số họ muốn sống trong điều kiện mát mẻ vì cây trồng trong nhà, hơn nữa, hệ thống sưởi đôi khi trở nên nóng, vì vậy ít nhất hãy mở cửa sổ =)

Để tạo điều kiện mát mẻ, bạn có thể đặt những cây như vậy trên bệ cửa sổ, nhưng trong trường hợp này, bạn phải bảo vệ chúng khỏi sức nóng của hệ thống sưởi ấm, chẳng hạn như bằng cách rào chúng bằng lưới bảo vệ hoặc giảm nhiệt độ sưởi xuống một chút.

Mặc dù ảnh hưởng của nhiệt độ đến thực vật có thể khác nhau nhưng sự thay đổi nhiệt độ đột ngột chắc chắn sẽ có tác động tiêu cực. Điều này xảy ra thường xuyên, đặc biệt là vào mùa đông. Nhiệt độ thay đổi nhanh có thể ảnh hưởng tiêu cực đến hệ thống rễ của cây, khiến rễ và lá bị lạnh, khiến cây bị bệnh. Thực vật đứng trên bậu cửa sổ dễ bị ảnh hưởng nhất bởi những thay đổi như vậy, chúng ở vị trí “giữa một tảng đá và một nơi cứng rắn”. Một bên là nhiệt từ bộ tản nhiệt, một bên là lạnh từ hệ thống thông gió và kính đông lạnh.

Tất nhiên, thực vật nhiệt đới nhạy cảm nhất với những thay đổi, nhưng xương rồng có thể chịu được những biến động mạnh mẽ. Về bản chất, xương rồng được tìm thấy trong điều kiện nhiệt độ ngày và đêm có thể chênh lệch hàng chục độ.

Khi thông gió phòng, cần bảo vệ cây trồng, đặc biệt là những cây trồng trên bậu cửa sổ. Với mục đích này, bạn có thể sử dụng một tấm bìa cứng, nếu không có gì để bảo vệ cây, tốt hơn là di chuyển chúng ra xa cửa sổ trong khi thông gió.

Bài viết đưa ra thông tin chungĐương nhiên, ảnh hưởng của nhiệt độ đến thực vật của các loài cụ thể có thể khác nhau rất nhiều. Tốt hơn là bạn nên tự làm quen với nhiệt độ khuyến nghị cho từng loài thực vật trong danh mục.