B altajā sezonā mūsu platuma grādos var kļūt diezgan auksts. Kā augi izdzīvo ziemā un vai tie fotosintēzē aukstajos mēnešos?
Ziemā dzīvnieki uzaudzē biezu kažoku, vasarā un rudenī iet uz izolējoša tauku slāņa, pārziemo vai pārziemo. Mēs, cilvēki, uzvelkam siltas drēbes, dzeram tēju vai citādi cenšamies uzturēt siltumu. Galu galā mēs esam silti radījumi, kuriem ir nepieciešama noteikta temperatūra, lai izdzīvotu. No otras puses, augi ir aukstasiņu organismi. Viņi ir izstrādājuši ģeniālas stratēģijas, lai pārdzīvotu auksto ziemu.
Augu ziemošanas stratēģijas
Augu ziemošanas stratēģijas var iedalīt dažādās metodēs. Kopumā vienmēr runa ir par enerģijas krājuma veidošanu un meristēmas – t.i., pumpuru veidošanās audu – aizsardzību, kas kalpo kā sākumpunkts pumpuru veidošanās pavasarī. Ir 4 stratēģijas:
Augi pārziemo kā sēklas
Sēklaugi, kuru ķermenis ziemā izmirs, izdzīvo tikai pateicoties to sēklām. Tas satur gan glabāšanas vielas, gan embrija stumbra audus, t.i., meristēmu, ar kuras palīdzību iespējama jauna dzīvība.
Ziemciešu ziemošana: atkāpieties uz uzglabāšanas orgāniem
Ziemcietes ir daudzgadīgi zālaugu augi, kas izdzīvo vairākus gadus, ieskaitot ziemu. Tie pārvieto ar enerģiju bagātas uzglabāšanas vielas saknēs vai arī sīpolos, bumbuļos vai sakneņos. Meristemātiskie audi ir atrodami ļoti tuvu augsnes virsmai pumpuru vai neuzkrītošu guļošu acu veidā.
Lapu koku un krūmu ziemošana: Atkāpieties mežā
Tas, ka lapu koki enerģiju uzkrāj nevis lapās, bet koksnē, ir skaidri atpazīstams pēc rudens krāsām. Lapojums kļūst dzeltens, jo ar enerģiju bagātas vielas tiek pārstrādātas un caur kātiņu tiek transportētas koksnes daļā. Atkārtoti dīgstošie pumpuri atrodas kokosaizsargāts zem pumpuru zvīņām, bet bieži vien vairākus metrus virs zemes un ir jāaizsargā no koka ar turpmākiem sala aizsardzības pasākumiem.
Mūžzaļo augu ziemošana: lapu un pumpuru aizsardzība pret salu
Mūžzaļie augi nenomet lapas. Līdz ar to tie koksnes korpusā pārvieto mazāk rezerves vielu, tā vietā tām ir jāpielāgo lapas aukstajam laikam, izmantojot savu struktūru un dažādu vielu uzkrāšanos. Pumpuri pārziemo miega stāvoklī, ko rada īpašs hormonu kokteilis.
Vai augi ziemā fotosintē?
Ziemā ne visi augi fotosintēzē, bet mūžzaļie to dara, lai gan mazākā mērā.
Lai atbildētu uz jautājumu sīkāk, ir lietderīgi ātri apskatīt pašu fotosintēzi. Fotosintēze apraksta organisko materiālu, t.i., augu ķermeņa celtniecības bloku, ražošanas procesu ar gaismas enerģijas un neorganisko savienojumu palīdzību. Galvenā loma šajā procesā ir zaļajam hlorofilam. Augi, kas nomet zaļās daļas vai ļauj tām nomirt ziemā, nevar veikt fotosintēzi, kamēr zaļās augu daļas atkal nav pieejamas.
Savukārt mūžzaļie augi spēj iegūt enerģiju no saules gaismas visu gadu. raunds. Taču saules gaisma mūsu platuma grādos ziemā ir vājāka un pieejama tikai īsāku laiku. Kopā ar aukstumu, kas kavē fotosintēzi, tas rada tikai ļoti zemu fotosintēzes veiktspēju. Tāpēc pat mūžzaļie augi neturpina augt ziemā, bet var tikai segt ikdienas enerģijas vajadzības, lai saglabātu salizturību.
Tas ir tas, ko augi dara pirms ziemas
Gatavošanās aukstajai sezonai sākas agri. Jo vienas nakts laikā neviens augs nav sagatavots mīnus temperatūrai un diētai. Aukstās un īsākās dienas koriģē savu hormonālo līdzsvaru tā, ka augi pamazām pāriet ziemas miegā. Tas, kas izklausās pēc pārtraukuma, sākotnēji ir saistīts ar daudz vairāk darba, nekā jūs varat redzēt no ārpuses. Šie procesi prasa laiku, un tos nevajadzētu traucēt: apgriežot, pārlaistot vai mēslojot ar nepareizām barības vielām, mēs varam kavēt augu sagatavošanu, apdraudot ziemcietību.
ŠisDarbības, kas augiem jāveic pirms ziemas:
Rezerves materiālu glabāšana
Kā aprakstīts iepriekš, augi uzglabā savas enerģijas rezerves dažādās vietās. Rudenī augiem ir daudz jāstrādā, lai tos pārnestu uz attiecīgajiem augu orgāniem.
Atkāpieties mežā
Lapu krāsas maiņu rudenī var novērot lielākajā daļā mūsu vietējo lapu koku. Šī parādība rodas tāpēc, ka hlorofils, kas liek lapām izskatīties zaļām, tiek pārstrādāts un aizvests. No lapām uz stumbru tiek pārnests arī cits augstas enerģijas materiāls.
Zem mizas sadalās ar ūdeni bagātās šūnu organellas, vakuoli. Dažas lielas vakuolas rada daudz mazu. Galvenokārt tajos uzkrājas cukurs, bet arī olb altumvielas un citas izšķīdušās vielas. Būtiski elementi, piemēram, kālijs, magnijs un fosfors, tiek noņemti arī no lapām, pirms tās tiek nomestas.
Ciete tiek uzglabāta amiloplastos kā enerģijas rezerve. Gada laikā koki smeļas šīs rezerves, lai maijā, kad lapas izplešas, tās atkal lielā mērā tiktu izlietotas.
Pēc visu svarīgo barības vielu un minerālvielu uzkrāšanas lapas nobirst. Tādējādi tiek samazināta vieta sniega slodzei un vainaga kustībām, kas var izraisīt lūzumus.
Ziemā koki ārpusē var šķist neaktīvi, taču tie pastāvīgi ir iesaistīti šūnu elpošanā. Tādā veidā tie nodrošina enerģiju svarīgu vielmaiņas procesu darbībai.
Atkāpieties zemē: bumbuļi, sīpoli, sakneņi un saknes
Daudzi zālaugu augi, piemēram, maijpuķītes (Convallaria majalis), parastais plūškoks (Aegopodium podagraria) vai ingvers ( Zingiber officinale) veido tā sauktos sakneņus. Tā ir dzinumu sistēma, kas aug zem vai tieši virs zemes un kuras uzdevums ir uzkrāt rezerves vielas. Pateicoties šīm uzkrātajām vielām, tostarp cietei, daudzi augi var pārziemot augsnē. Sīpolu augi izmanto pārveidotas lapas kā uzglabāšanas orgānus. Zem zemes virsmas šie uzglabāšanas orgāni ir lielā mērā aizsargāti no sala.
Augi, kas guļ pazemē, novērtē mūsu palīdzību! Mulču var uzklāt, lai pastiprinātu izolējošo aizsargkārtu. Mūsu Plantura organiskā priedes miza ne tikai aizsargā pret izžūšanu, bet arī nomāc nezāļu augšanu.
Atkāpties uz sēklām: pavairošana un ziemas aizsardzība vienā
Augi var pārziemot arī kā sēklas. Tie parasti sastāv no sēklu apvalka, barojošajiem audiem un embrija, kas var būt dažādās attīstības stadijās. Atkarībā no sēklu veida barojošajiem audiem ir atšķirīgs raksturs. Pākšaugu sēklas, piemēram, pupiņas (Vicia), zirņi (Pisum) un lēcas (Lens) ir augsts olb altumvielu saturs. Graudaugu, piemēram, kviešu (Triticum) vai auzu (Avena), un lapu koku, piemēram, ozola (Quercus) sēklas) un saldais kastanis (Castanea) uzglabā enerģiju galvenokārt cietes veidā. Dažas sēklas, piemēram, lazdu riekstu (Corylus) un valriekstu (Juglans), veido sēklas ar taukiem kā uzglabāšanas ķermeni. Nav brīnums, ka mēs, cilvēki, daudzas no šīm sēklām izmantojam pārtikā. Arī sēklās barojošie audi tiek izmantoti ne tikai solim dzīvē, t.i., dīgšanai, bet arī ievērojami samazinātai šūnu elpošanai. Tātad katra sēkla ir dzīvs, elpojošs embrijs. Pateicoties ļoti zemam ūdens saturam, cietajam sēklas apvalkam un augstajai osmotiski aktīvo vielu koncentrācijai, tas ir labi aizsargāts no sasalšanas.
Lapu rudens krāsa
Arī neatkarīgi no tā, ka dzeltenā rudens krāsa veidojas hlorofila pārvietošanas rezultātā no lapām uz aizsargājamām auga daļām, lapas iekrāsojas. To var redzēt no tā, ka daži mūžzaļie krūmi, piemēram, mahonija (Mahonia), rudenī iekrāso lapotni krāsainu. Atbildīgi ir antocianīni un karotinoīdi, kas veidojas, lai pasargātu no sala un pārāk daudz saules gaismas. Tā kā mūžzaļajiem augiem ziemā ir problēma: Ja tajā pašā laikā ir ļoti auksts, bet spīd saule, lapu skar daudz augstas enerģijas starojuma. Taču aukstums bremzē visus procesus augu šūnā, tāpēc saules enerģiju nevar uzkrāt izmantojamā veidā. Tiek radīts kaitīgs enerģijas pārpalikums, kas var sabojāt šūnu komponentus – līdzīgi kā tad, kad gūstam saules apdegumus. Antocianīni, kas mums šķiet sarkani vai violeti, aizsargā pret šo kaitīgo ietekmi.
Sīkāku skaidrojumu par lapu krāsošanu rudenī var atrast.mūsu īpašajā rakstā.
Augi ražo paši savu antifrīzu
Kāpēc augi vienkārši nesasalst ziemā, tāpat kā dārzeņi saldētavā? Kāpēc pa zālienu var staigāt pat salnā, ja asmeņi nelūzt kā ledus adatas? Šūnas sasaldēšana būtu nāvējoša, jo ūdens paplašinātos un vienkārši pārplīstu šūnas.
Atbildi var izskaidrot, izmantojot jūras piemēru. Ja ūdeni bagātina ar pietiekami augstu osmotiski aktīvo vielu koncentrāciju, tā sasalšanas temperatūra samazinās. Jūrā šī osmotiski aktīvā viela ir sāls. Dažādi cukuri, spirta savienojumi un, īpaši, kālijs, darbojas kā antifrīza līdzekļi augu šūnās.
Padoms: Tas ir arī iemesls rudens mēslošanai, piemēram, rudens zāliena mēslošanai. Speciālie mēslošanas līdzekļi, piemēram, mūsu Plantura organiskais rudens zāliena mēslojums, veicina zāliena ziemcietību, nevis apdraud to. Viņi to dara, ieviešot kāliju, kas tiek uzglabāts vakuolos kā antifrīzs.
Piemēram, parastās efejas (Hedera helix) lapās sasalšanas temperatūru var samazināt līdz -3 °C, uzglabājot cukuru. To veicina arī citas molekulas, kas novērš ledus kristālu veidošanos šūnās.
Pateicoties šiem īpašajiem piesardzības pasākumiem uzglabāšanas orgānos, augi var izturēt temperatūru zem -45 °C. Protams, tas neattiecas uz visiem augu veidiem, bet ir atkarīgs no tā, no kurienes tas nāk un kādi antifrīza piesardzības pasākumi ir iekļauti tā ģenētikā.
Padoms: Mēs piedāvājam 10 labākos mūžzaļos augus atsevišķā rakstā.
Aizsargāti pumpuri: sākumpunkts jaunai dzīvei
Lapu un ziedu pumpuri bieži veidojas iepriekšējā gadā, un pēc tam tie nonāk neaktīvā fāzē, lai gaidītu ziemu. Signālu par to dod zemā temperatūra un īss dienas garums. Tagad ar hormonu palīdzību tiek uzsākti procesi, lai aizsargātu lapas un ziedu pumpurus. Šim nolūkam tos ieskauj pumpuru zvīņas. Šo zvīņu iekšpusē veidojas b alts atmirušo matiņu kažoks, kam ir izolējošs efekts. Protams, tiek uzglabāts arī “antifrīzs”. Šādā stāvoklī pumpuri iztur aukstumu un salu. Tikai kadDienām atkal kļūstot garākām un siltākām, samazinās sala cietība, palielinās ūdens saturs un audi attīstās tālāk. Šajā posmā pumpuriem ir liels risks, ka tos sabojās vēlās salas.
Vissiltākais ir uz zemes: ģeofīti, piemēram, pavasara ziedputekšņi, savus pumpurus slēpj zemē. Hemikriptofīti, kas ietver lielāko daļu ziemciešu, vismaz slēpj savus pumpurus zem izolējošas lapotnes. Augus, kuru atjaunošanās audi atrodas līdz 30 cm augstumā, sauc par chamaefītiem. Viņu pumpurus aizsargā sniega sega. Ja pumpuri ir vēl augstāki, runā par fanerofītiem, kas ietver visus kokaugus. Jo augstāk, t.i., vairāk pakļauti vējam, pumpuri ir, jo efektīvāk tie jāaizsargā no sala.
Padoms: Pavasarī augi var priekšlaicīgi uzdīgt ar mēslošanas un laistīšanas palīdzību, kā arī novietojot tos siltā vietā. Šis ir ideāls laiks podu un istabas augu pārstādīšanai un mēslojuma pievienošanai veiksmīgai jaunās augšanas sezonas sākumam! Pateicoties NK attiecībai 3-4, mūsu Plantura organiskais iekštelpu un zaļo augu mēslojums ir ideāli piemērots lielākajai daļai istabas augu. Taču ieteicams ievērot piesardzību: ar šo apstrādi mēs provocējam ziemcietības samazināšanos, tāpēc iedzītie augi ir jāaizsargā no sala.
Kā redzat, ir ģeniāla taktika, kā koki pārziemo un kā citi augi pārdzīvo ziemu. Taču ne visi no tiem ir labi aizsargāti pret ledus temperatūru. Tāpēc mēs sniedzam padomus, kā pareizi pārziemot augus.