Что произойдет с цветущим растением если температура воздуха весной резко понизится
Температура и цветение
Конечно, длина дня — не единственный внешний фактор, меняющийся в течение года.
Четко выраженными сезонными изменениями характеризуется и температура, особенно в умеренных широтах.
Яркий пример влияния температуры на цветение — озимые и яровые сорта ржи и пшеницы. Озимые сорта сеют осенью, а яровые — весной. Озимые, посаженные осенью, и яровые, посаженные весной, зацветут и созреют текущим летом. Если озимую пшеницу посеять весной, то вегетирующее состояние будет длиться весь сезон (колос не образуется).
Среди растений, нуждающихся в охлаждении для перехода к цветению, есть однолетники (пастушья сумка), двулетники (свекла, сельдерей, колокольчик) и многолетники (примула весенняя, фиалка, некоторые сорта хризантем).
У многих растений цветок закладывается не во время охлаждения, а лишь после того, как растение следом за охлаждением подверглось действию более высоких температур.
Явление, выражающееся в неспособности растений цвести без продолжительного воздействия низких положительных температур, называется яровизацией. Яровизацией называют и процедуру выдерживания при низких положительных температурах. Этой процедуре обычно подвергают семена, проростки и взрослые растения.
Чтобы воспринимать действие температуры, растения должны достигнуть определенной стадии. Так, растения, чувствительные к охлаждению, успешно яровизируются на стадии облиственного взрослого растения, но не все они восприимчивы к яровизации на стадии семени.
Яровизация нашла широкое применение в сельском хозяйстве и в цветоводстве. Продолжительность яровизации обычно составляет 1-3 месяца. Наиболее эффективна для этой процедуры температура 0° С — +7°С, а для теплолюбивых растений — +10°С — +13°С.
Любимцем многих цветоводов, выращивающих комнатные растения, является азалия — роскошный кустарничек, обильно цветущий белыми, розовыми, красными цветами. Но цветения азалии добиться очень сложно, потому что она нуждается в ежегодной яровизации. Азалию месяцами выдерживают в прохладном помещении и даже подкладывают в цветочные горшки комки снега.
Некоторые растения способны зацвести и без воздействия низких температур, но яровизация заметно сокращает время их перехода к цветению.
Порой для цветения недостаточно одной лишь яровизации. Рожь, например, после яровизации нуждается еще и в воздействии длинного дня.
О внутренних процессах, сопутствующих яровизации, пока известно мало. Можно лишь сказать, что в отличие от фотопериодических реакций, когда сигналы воспринимаются листом, к температуре чувствительны верхушечные меристемы взрослых растений и зародыши семян.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Новости:
Влияние температуры воздуха
Процессы жизнедеятельности у каждого вида растений осуществляются при определенном тепловом режиме, который зависит от качества тепла и продолжительности его воздействия.
Разные растения нуждаются в разном количестве теплоты и обладают различной способностью переносить отклонения (как в сторону понижения, так и повышения) температуры от оптимальной.
Оптимальная температура — наиболее благоприятная температура для определенного вида растения в определенной стадии развития.
Максимальная и минимальная температуры, не нарушающие нормального развития растений, определяют пределы температур, допустимых для их выращивания в соответствующих условиях. Понижение температуры приводит к замедлению всех процессов, сопровождается ослаблением фотосинтеза, торможением образования органических веществ, дыхания, транспирации. Повышение температуры активизирует эти процессы.
Отмечено, что интенсивность фотосинтеза растет с повышением температуры и достигает максимума в области 15-20℃ для растений умеренных широт и 25-30℃ для тропических и субтропических растений. Суточная температура осенью в интерьерах почти не опускается ниже 13℃. Зимой она находится в пределах 15-21℃. Весной колебания температур возрастают. Она достигает 18-25℃. В летнее время температура держится относительно высокой в течение суток и составляет 22-28℃. Как видно, температура воздуха в помещениях почти укладывается в диапазон температур, необходимых для протекания процесса фотосинтеза на протяжении всего года. Температура, таким образом, не является столь лимитирующим фактором в комнатных условиях, как интенсивность освещения.
В зимний период комнатные питомцы нормально себя чувствуют при более низких температурах, т.к. многие из них находятся в состоянии покоя, а у других ростовые процессы замедляются либо временно прекращаются. Поэтому потребность в тепле снижается по сравнению с летней.
По условия зимнего содержания комнатные растения можно разбить на несколько групп:
Обычно наибольшие трудности заключаются в содержании растений, требующих зимой пониженных температур. Создать такие условия в комнатах довольно сложно. На подоконниках, ближе к стеклу, ставят на зиму камелии, олеандры, примулы, герани, фуксии, гортензии. Для крупных растений (цитрусовых) используют застекленные лоджии.
Все комнатные растения следует оберегать от резких колебаний температуры, особенно зимой. Резкие перепады температуры вызывают переохлаждение корней, образование пятен на листьях, их опадение. Очень немногие растения, например, кактусы, переносят такие температурные изменения. Наиболее чувствительны к этому теплолюбивые тропические растения. Часто страдают от переохлаждения растения, размещенные на окнах. Здесь температура почвы нередко оказывается ниже комнатной, поскольку распределение тепла неодинаково: около окон температура ниже, чем в самой комнате, на 1-2℃, а на подоконнике — примерно на 3-4℃. Когда наружные стекла окон покрыты изморозью, разница температур доходит до 5-8℃. В таких условиях корни могут загнить. Так как убирать растения с окна не следует, чтобы не лишать их света, окно на зиму целесообразно утеплить.
При резком нарушении необходимого теплового режима растения не цветут или зацветают значительно позже.
Повышение температуры вредно зимой при недостатке света, особенно для тропических растений!! Большой урон наносят растениям высокие ночные температуры. Растения не имеют резерва для дальнейшего роста, листья мельчают, нижние листья опадают, побеги вытягиваются, в результате растение истощается и гибнет. Ночью температура воздуха должна быть на 2-3℃ ниже дневной.
Защита растений при проветривании
Свежий воздух необходим растениям, но сквозняки приносят большой вред, поэтому при проветривании комнаты двери рекомендуются держать закрытыми.
При проветривании помещений зимой следует защитить стоящие на подоконнике растения от струй холодного воздуха. Для этого желательно сделать перегородку, отделяющую растения от открытого окна. Я применяю в таких случаях картонную полоску.
Все эти рекомендации даны в общем для растений, узнать индивидуальные предпочтения по температурному режиму можно в каталоге комнатных растений. Также на нашем портале работает цветочный форум где вы всегда можете спросить совета, поделиться своим опытом, либо почитать опыт других цветоводов.
Влияние температуры на жизнь растений
Температура влияет на многие процессы в растениях, включая фотосинтез, дыхание, рост, размножение и транспирацию (испарение воды). Влияние температуры на растения сильно различается в зависимости от вида по своей способности переносить как жару, так и холод.
Толерантность к холоду
Существует несколько категорий толерантности к холоду.
Температура ниже 10ºC повреждает чувствительные к охлаждению тропические растения. Другие устойчивые к охлаждению (чувствительные к заморозкам) растения могут выживать при температуре ниже 10° C, но повреждаются, когда в их тканях образуется лед. Морозостойкие растения имеют физиологические изменения что позволяет им выдерживать температуру до –15ºC. Морозостойкие растения выживают, отводя воду из своих клеток, тем самым предотвращая образование льда. Отвод воды также увеличивает концентрацию в соке и протоплазме, которая действует как своего рода антифриз, и снижает температуру замерзания. Таким образом они могут переносить примерно до –40ºC.
Лишайники могут фотосинтезировать при температуре –30ºC, при условии, что они не покрыты снегом. Красноватая снежная водоросль обитает на льду и снежных полях в полярной и гористой зонах, давая пейзаж с розовым оттенком в летние месяцы.
Холодостойкие растения, которые, в основном, имеют игольчатые листья, могут выдержать практически любую минусовую температуру.
У некоторых видов устойчивость к холоду сильно варьируется в разное время года. Веточки ивы собранные зимой, могут выдерживать морозы ниже –35ºC; температура –5ºC убивает те же веточки летом. Точно так же кизил красно-осиновый как выносливый кустарник из Северной Америки, может пережить лабораторный тест при температуре –56ºC к середине зимы. Тем не менее, кизил, произрастающий в прибрежных районах с мягким климатом, часто повреждается ранними осенними морозами.
Температура от –5ºC до –7ºC убивает растения в период вегетации. Зимой большинство тех же растений выдерживают заморозки до –30ºC, а ива янаги-баба, мхи и лишайники выдерживают температуру –70ºC.
Эти различия объясняются акклиматизацией или холодным закаливанием. Многие цветущие растения особенно чувствительны к низким температурам в период между прорастанием и ростом рассады. Сколько живут растения зависит от приспособленности к тем или иным климатическим факторам.
Зима необходима для некоторых растений
Время важно для устойчивости к холоду, но абсолютная восприимчивость может быть изменена. Многие растения во время коротких осенних дней приспосабливаются к суровой зиме. Короткие дни вызывают метаболические изменения, которые останавливают рост растений и вырабатывают устойчивость к холоду.
Многие виды растений, особенно лиственные в умеренных регионах, нуждаются в охлаждении зимой, если они хотят хорошо расти следующим летом. Требования к охлаждению специфичны для конкретных видов. Они часто необходимы для того, чтобы почки вышли из состояния покоя, что называется процессом яровизации.
Многие растения нуждаются в определенном количестве «тепла» в течение года. Общее «тепло» зависит от продолжительности вегетационного периода и температуры вегетационного периода. Эти факторы объединяются в виде итоговых значений по дням.
Итоговые значения дневных градусов представляют собой произведение продолжительности вегетационного периода и средней температуры за этот период.
Влияние тепла на растения
Чрезмерное тепло так же вредно для растений, как и чрезмерный холод. Эволюция организмов развила влияние температуры на растения как устойчивость к тепловому стрессу, хотя изменения не столь заметны, как устойчивость к холодовому стрессу. Различные части растений приобретают разную степень термостойкости, но картина меняется между видами. У некоторых видов самые верхние листья кроны часто являются наиболее термостойкими; у других видов это средние листья или листья у основания растения. Температура около 44ºC обычно вредна для вечнозеленых растений и кустарников из холодных зимних регионов.
Деревья умеренной зоны повреждаются при температуре 45–50ºC, тропические деревья-при температуре 50–55ºC. Повреждения, полученные при температуре ниже 50 °C, обычно могут быть восстановлены ростом; повреждения, полученные при температуре выше этой температуры, чаще всего необратимы. Время воздействия чрезмерного тепла является критическим фактором выживания растений, в то время как воздействие заморозков переживают легче. Про деревья много интересных фактов.
Пределы распределения по территории
Многие границы распространения видов растений, по-видимому, являются результатом экстремальных климатических событий, вызывающих сбой хотя бы одной стадии жизненного цикла. Климатические события, о которых идет речь, могут происходить редко, скажем, один или два раза в столетие, поэтому шансы наблюдать выживание растений невелики.
Тем не менее, границы распределения произрастания часто совпадают с изолиниями климатических переменных.
Северная граница многолетнего растения Марены в Северной Европе находится на среднем уровне 4,4 ºC. Марена не в состоянии выдерживать низкие температуры. Несколько чувствительных к морозам видов растений, в том числе Ирландская пустошь, пустошь Дабеока, крупноцветковая масленица и острый камыш, встречаются только там где температуры не очень низкие.
Другие виды, такие как вечнозеленый кустарник Линнея, имеет северное или северо-восточное распространение, возможно, потому, что у них есть потребность в зимнем охлаждении для прорастания, которую южные широты не могут обеспечить. Низкие летние температуры, по-видимому, ограничивают распространение таких видов, как чертополох. Вблизи своего северного предела это растение встречается в основном на южных склонах, так как ограничен температурой 15ºC как средняя изотерма за июль. Это может быть связано с тем, что его короткая продолжительность жизни (от 2 до 6 лет) означает, что для поддержания популяции производство и прорастание семян должны продолжаться беспрепятственно. Если летние температуры низкие, то это задерживает цветение, и к тому времени, когда появляются семена, температура в тени достаточно низкая, чтобы было прорастание.
Липа мелколистная растет по большей части Европы и требует 2000 дневных градусов. Но для размножения липы цветы должны развиться, а затем пыльца должна прорасти и быть перенесена через пыльцевую трубку для оплодотворения.
Пыльца не прорастает при температуре 15° C или ниже, лучше всего прорастает в диапазоне от 17° C до 22° C и прорастает, но менее успешно, примерно до 35° C. Осложняющим фактором является то, что рост пыльцевой трубки зависит от внешних условий. Скорость роста максимальна около 20–25ºC, быстро уменьшается при более высоких и более низких температурах. Действительно, расширение пыльцевой трубки становится быстрым выше 19° C, что говорит о том, почему северная граница роста липы отмечена средней изотермой июля 19° C.
Таким образом, влияние температуры на растения связано с климатическими ограничениями на физиологию роста и имеет решающее значение на распределение видов организмов по Земле.
Неблагоприятное воздействие похолодания
Негативное влияние холода зависит от диапазона понижения температур и продолжительности их воздействия. Уже неэкстремальные низкие температуры неблагоприятно сказываются на растениях, поскольку тормозят основные физиологические процессы (фотосинтез, транспирацию, водообмен и т.д.), снижают энергетическую эффективность дыхания, изменяют функциональную активность мембран, приводят к преобладанию в обмене веществ гидролитических реакций.
Влияние похолодания на растения
Внешне повреждение холодом сопровождается потерей листьями тургора и изменением их окраски из-за разрушения хлорофилла. Резко замедляются рост и развитие. Так, листья огурца (Cucumis sativus) теряют тургор при 3 °С на 3-й день, растение завядает и гибнет из-за нарушения доставки воды. Но и в насыщенной водяными парами среде пониженные температуры неблагоприятно влияют на обмен веществ растений. У ряда видов усиливается распад белков и накапливаются растворимые формы азота.
А вот теплолюбивым овощным культурам похолодание может нанести большой вред. Зная непредсказуемость погоды, опытные огородники заблаговременно предпринимают простые, но достаточно эффективные меры, ослабляющие неблагоприятное воздействие похолодания. К примеру, для тыквенных опасны не только заморозки, но и низкие положительные температуры.
Огурцы медленно погибают, если неделю держится температура 8 градусов. В этом случае в какой-то степени спасает своевременное огораживание огуречной грядки подсолнухами, кукурузой, сорго и т.п. Корни лучше себя чувствуют, если они замульчированы перегноем, травой, опилками или каким-то другим подходящим материалом. Очень нежны проростки. У них нет выносливости, которой обладают уже подросшие растения.
Ни в коем случае нельзя поливать огород холодной водой — для растений это большой стресс. Знаем одну трудолюбивую семью. Муж и жена, когда по очереди, когда вместе, буквально через день ездили на дачу, пололи, поливали. И при этом каждый год оставались без урожая огурцов и помидоров. В чем же крылась причина неудач? Оказалось, они подключились к трубе и поливали огород холодной водой. Их соседи не поливали совсем, но урожай, пусть и не очень обильный, собирали всегда.
Они придерживаются такого мнения: если уж решились не поливать огурцы и помидоры, то не должны этого делать ни при каких обстоятельствах. Мол, раз или два политые огурцы уже теряют выносливость, ждут, когда о них вновь позаботятся, перестают бороться за свою жизнь. Полив холодной водой не хорош еще и тем, что обеспечивает молниеносное развитие мучнистой росы.
Есть и другая причина проявления этой болезни: при вечернем поливе растения не успевают к ночи обсохнуть. Мучнистая роса распространяется с калельками влаги, она может появиться даже в теплую погоду, если велик перепад дневной и ночной температур. А появление ложной мучнистой росы провоцируется похолоданием. Жаль, что один сезон не похож на другой, а то мы давно бы приноровились обходить помехи.
Опасность низких температур для растений
При отрицательных температурах замерзает вода вначале в межклетниках, затем внутри клеток, что ведет к обезвоживанию и механическому повреждению клеток, а затем к коагуляции белков и разрушению цитоплазмы. Но и в менее катастрофических случаях холод неблагоприятно сказывается на растениях, поскольку он тормозит основные физиологические процессы (рост, фотосинтез, образование хлорофилла, водообмен и т. д.), снижает энергетическую эффективность дыхания, резко замедляет скорость развития. Отрицательное влияние холода усиливается с увеличением продолжительности его действия. Возможны и механические повреждения: у древесных пород при продолжительных и сильных морозах образуются глубокие трещины в корке, коре и даже в древесине на стволах и крупных ветвях (морозобоины, или морозобойные трещины).
Кроме непосредственного влияния низкой температуры на растения под действием холода возникают и другие неблагоприятные явления. Например, уплотнение и растрескивание замерзшей почвы приводит к разрыву и механическому повреждению корней, образование ледяной корки на поверхности почвы ухудшает аэрацию и дыхание корней. Под толстым и долго лежащим снежным покровом при температуре около 0°С наблюдается зимнее «выпре-вание», истощение и гибель растений в связи с расходом резервных веществ на дыхание, грибными заболеваниями («снежная плесень») и т. д., а в случае избыточно увлажненной почвы для растений опасно также зимнее «вымокание».
Влияние температуры на растения
Как температура воздуха влияет на растения
Температура-ключевой фактор роста и развития растений. Наряду с уровнями света, углекислого газа, влажности воздуха, воды и питательных веществ, температура влияет на рост растений и в конечном итоге урожайность сельскохозяйственных культур. Все эти факторы должны быть сбалансированы. Температура влияет на растение как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе.
По исследованиям Канна
Неудивительно, что большая часть исследовательской работы была сделана в правильных температурных стратегиях для эффективного производства теплиц. Однако оптимальная температура для растения зависит от целого ряда факторов. Реакция растения на атмосферную температуру вокруг него зависит от того, на какой стадии развития находится это растение. Растения имеют своего рода биологические часы, определяющие их чувствительность к температуре.
Различия между температурой воздуха и температурой растений
Большинство биологических процессов ускоряются при более высоких температурах, и это может иметь как положительные, так и отрицательные последствия. Например, более быстрый рост или производство фруктов является одним из преимуществ, в большинстве случаев. Однако чрезмерное дыхание, которое происходит, неблагоприятно, потому что это означает, что энергии для развития плода будет меньше, а плоды будут меньше. Некоторые эффекты кратковременны, в то время как другие более длительны. Ассимиляционный баланс растения, например, зависит от температуры и немедленно нарушается. Цветочная индукция, с другой стороны, определяется климатом в течение гораздо более длительного периода.
Мы можем представить себе это, используя метафору движения на шоссе. Устьица являются выходными маршрутами, которые позволяют транспортному потоку стекать с шоссе. Когда есть много автомобилей на открытии выездных дорог, выходящие автомобили должны замедляться,и движение накапливается. Когда машин становится меньше, движение транспорта ускоряется. То же самое происходит и с молекулами воздуха, и с молекулами водяного пара в воздухе. Если существует более высокая концентрация их вокруг устьиц (путей выхода), то они могут выйти из устьиц менее быстро, и они будут поддерживаться. Вот что происходит, когда VPD высока. Это означает, что растение может охлаждаться менее эффективно, и это вызывает стресс. Кроме того, вода будет конденсироваться, образуя тонкую пленку на поверхности листа, и это идеальная среда для патогенов.
Температура растений и температура воздуха неодинаковы, потому что растения способны охлаждаться через испарение и нагреваться через излучение. Растения стремятся достичь оптимальной температуры, и в этом случае важен баланс между температурой воздуха, относительной влажностью и освещенностью. при высоком уровне освещенности растение нагревается, что приводит к разнице между температурой растения и температурой воздуха. Чтобы остыть, скорость испарения растения должна увеличиться. Как и температура, скорость транспирации зависит от условий окружающей среды, таких как свет, уровень атмосферного CO2 и относительная влажность воздуха, но также и от вида растения.
Растения состоят из различных частей, которые по-разному реагируют на температуру. Температура плодов тесно связана с температурой воздуха; когда температура воздуха повышается, температура плодов также повышается, и наоборот. Однако температура плодов будет колебаться меньше, чем температура воздуха, и потребуется больше времени (иногда на пару часов), чтобы подняться или упасть, чем температура воздуха. Температура цветков, напротив, выше температуры воздуха или листьев, а лепестки раскрываются с гораздо меньшей скоростью, чем листья. Температура растений в верхней части кроны будет подвергаться большим колебаниям, чем в нижней части кроны. Верхняя часть также нагреет вверх более легко через irradiance и поэтому достигает более высокие температуры чем воздух когда светлые уровни высоки.
Дефицит Давления Пара
Относительная влажность окружающей среды зависит от температуры и скорости ветра. Более высокие температуры обычно приводят к повышенной транспирации. Это отчасти объясняется тем, что молекулы движутся быстрее, но теплый воздух также может вместить больше водяного пара. когда нет движения воздуха, воздух вокруг листьев будет насыщаться водяным паром, замедляя процесс испарения. если воздух насыщен водой, пленка воды будет конденсироваться на листьях и вокруг них, обеспечивая хорошую среду для патогенов, которые могут атаковать растение.
Дефицит давления пара (ВПД) можно сравнить со счетчиком оборотов в автомобиле. При увеличении оборотов стрелка счетчика оборотов поворачивается и входит в красную зону. Это не повредит двигателю сразу, но повредит, если автомобиль будет продолжать двигаться таким образом в течение длительного периода. То же самое относится и к растениям: когда ВПД слишком высок в течение более длительного периода времени, растение не в состоянии восстановиться в последующую ночь и может произойти необратимое повреждение растений (сожженные листья или лепестки).
Разница в содержании водяного пара между воздухом и точкой насыщения называется дефицитом давления пара (VPD). Чем выше vPd, тем больше воды растение может выделять через транспирацию. Однако, если vPd слишком велик, растение может стать напряженным, потому что оно не может заменить количество воды, которое оно теряет через транспирацию. Это не вызывает проблем в течение короткого периода времени-растение будет поглощать достаточно воды на следующую ночь, чтобы восстановиться. но когда vPd остается высоким в течение более длительного периода, растение не может восстановиться на следующую ночь, и может произойти необратимое повреждение растения, такое как сожженные листья или лепестки.
Измерения толщины листьев дают визуальное представление о потенциале растения к восстановлению. Листья на самом деле становятся тоньше в течение дня, потому что они теряют воду через транспирацию, но когда лист тоньше на одну ночь, чем это было предыдущей ночью, это признак того, что растение не смогло восстановиться. Поэтому может показаться заманчивым держать уровень VPD низким, чтобы избежать каких-либо повреждений, но в этих условиях растение не стимулируется расти и быть активным, что может иметь негативные результаты, когда растение сталкивается с ситуациями стресса.
В целом, сравнение со счетчиком оборотов автомобиля может быть сделано. По мере увеличения оборотов двигателя стрелка счетчика оборотов поднимается выше и входит в красную зону. Это не повредит двигатель сразу, но это будет, если игла остается в красной зоне слишком долго. Для большинства растений vPd должен составлять от 0,45 до 1,25, выраженных в килограммах Паскаля (кПа единица измерения давления) с оптимальным значением около 0,85 кПа. VPD следует более или менее той же схеме, что и уровни окружающего облучения; утром он поднимается, как только начинает светить солнце, достигая пика около полудня, а затем постепенно уменьшается снова. Для расчета vPd необходимо сначала знать температуру воздуха, температуру растений и относительную влажность.
Большая часть воды в атмосфере присутствует в виде водяного пара. Водяной пар невидим, но мы можем заметить его присутствие по тому, насколько комфортно мы себя чувствуем (более высокая влажность заставляет нас чувствовать себя липкими и менее комфортными). Видимость также зависит от количества водяного пара в воздухе. Облака видны, потому что водяной пар, который они содержат, остыл до такой степени, что молекулы воды начинают конденсироваться и образуют крошечные капельки воды или даже кристаллы льда в воздухе. Мы можем видеть их как облака.
Факторы окружающей среды влияют на скорость, с которой происходит этот процесс (устьичная проводимость) – например, более высокая относительная влажность приводит к более быстрой проводимости, в то время как более высокие уровни co2 снижают скорость устьичной проводимости. Но на проводимость влияют и другие факторы, помимо факторов окружающей среды, такие как гормоны растений и цвет света, который получает растение (длина волны). Абсцизовая кислота инкрети завода отрегулирует концентрацию Иона в устьицах и причинит устьица раскрыть очень быстро, в пределах как раз немного минут. Свет на более коротких длинах волн (около 400-500 Нм, то есть синий свет) заставляет устьица раскрываться шире, чем свет на более длинных длинах волн (около 700 Нм, то есть красный свет).
Это цветная сканирующая электронная микрофотография (Сэм) нижней листовой поверхности садовой розы Rosa sp.- показывает открытую стому. Стома представляет собой крошечную пору, окаймленную двумя почечными защитными клетками. Открытие пор позволяет газам проникать в ткани листьев и выходить из них, что очень важно для фотосинтеза. Поры закрываются ночью или в сухие периоды, чтобы предотвратить потерю воды.
Оптимальная дневная и ночная температура
Различные процессы происходят в растении в течение дня и ночью, и оптимальная температура для растения будет отличаться соответственно. Транспортировка сахаров происходит преимущественно в ночное время суток и преимущественно в сторону более теплых частей растения. Листья остывают быстрее, чем плоды и цветы, и поэтому большая часть доступной энергии идет в эти части растения, которым нужна энергия для роста и развития.
Оптимальные сочетания дневной и ночной температур были исследованы в первой в мире кондиционированной теплице-фитотроне, созданной в Калифорнийском технологическом институте в 1949 году. Эксперименты показали, что растения томата росли выше при сочетании высокой температуры в течение светового периода и более низкой температуры в течение темного периода, чем когда температура поддерживалась постоянной. Эта способность растений «различать» колебания температуры в течение дня и ночи называется термопериодизмом, и она оказывает влияние на цветение, плодоношение и рост.
Количество сахара, которое транспортируется к растущей ткани, где энергия необходима для поддержания более высоких уровней дыхания, может быть ограничено, когда ночные температуры выше, и, таким образом, рост также может быть ограничен. Было также обнаружено, что удлинение стебля может происходить при сочетании высоких дневных температур и низких ночных температур. Низкая ночная температура улучшает водный баланс в растении, что является основной причиной увеличения удлинения стебля. Таким образом, температуру можно использовать как инструмент регулирования высоты растений, но низкие ночные температуры также могут экономить энергию. Термин термоморфогенез используется для описания термопериодических эффектов на морфологию растений.
Оптимальная температура воздуха также зависит от интенсивности света и количества углекислого газа в воздухе. Растения функционируют аналогично холоднокровным животным, так как их метаболизм и скорость фотосинтеза увеличиваются в соответствии с температурой окружающего воздуха. когда температура очень низкая (насколько низкая, зависит от сорта растения), фотосинтез практически не происходит, независимо от количества света. Скорость фотосинтеза возрастает с повышением температуры воздуха. когда свет и температура находятся в равновесии, уровень окружающего CO2 будет ограничивающим фактором. если имеется достаточное количество CO2, скорость фотосинтеза будет увеличиваться с повышением температуры, хотя другие факторы также играют определенную роль, такие как фермент рубиско.
Рубиско имеет решающее значение для фотосинтеза. В некоторых случаях происходит процесс, известный как фотореспирация – это когда рубиско связывается с кислородом, а не с углекислым газом, как это происходит при нормальном фотосинтезе. Уровень CO2 и оптимальная температура будут ниже при низком освещении, чем при высоком, и активность фермента также возрастает при более высоких температурах.
Интеграция перепада и температуры (DIF)
Концепция диф касается взаимосвязи между дневными и ночными температурами. Влияние суточного изменения температуры на продольный рост стеблей растений зависит от разницы (DIF) между дневной и ночной температурами (которая рассчитывается путем вычитания ночной температуры из дневной температуры), а не от отдельных и независимых ответов на дневные и ночные температуры. Другими словами, важна именно эта разница температур, а также то, какая температура выше – ночная или дневная.
Рост листвы не сильно зависит от диф, но влияет на рост междоузлий стволовых секций. Растения, выращенные при положительной диф, выше растений, выращенных при нулевой диф, а растения, выращенные при нулевой диф, выше и имеют более длинные междоузлия, чем растения, выращенные при отрицательной диф. другие важные морфогенетические реакции на отрицательную диф (то есть когда дневная температура ниже ночной) включают укороченные черешки, цветоносы, цветоносы и листья.
Удлинение стебля также может быть вызвано более коротким перепадом температуры (около двух часов) в течение 24-часового ежедневного цикла роста, обычно во время или непосредственно перед первым дневным светом, но в течение темного периода. Наиболее сильная реакция на изменение температуры наблюдается в первые часы светового периода у длинно-дневных растений, коротко-дневных растений и дневно-нейтральных растений. Таким образом, падение температуры в течение последних двух часов ночи повлияет на высоту растений. Это обычно легко сделать в теплицах во время осени холодных климатических зон из-за Естественно низкой ночной температуры.
Изменение чувствительности удлинения ствола к температуре в течение дневного и ночного периодов может контролироваться эндогенным ритмом роста. Циркадный ритм роста (продолжающийся около 24 часа) был определен в 1994 году в хризантеме. Удлинение стебля растения не является постоянным в течение 24-часового светового и темного цикла. Как коротко-дневные растения, так и длинно-дневные растения, выращенные в цветочно-индуктивных условиях, удлиняются быстрее ночью, чем днем. Орхидеи нуждаются в период низкой ночной температуры, чтобы цвести.
Интеграция температуры является одной из стратегий, используемых производителями. Определяется минимальная и максимальная температура для урожая, и эта температура может изменяться до тех пор, пока сохраняется средняя температура в течение более длительного периода. Эта стратегия максимально использует природное тепло.