Холодостойкость растений

Холодостойкость растений^[1], также холодоустойчивость растений^[2], — способность растительных организмов переносить в течение длительного времени слабоположительные температуры^[1]. Растения называются холодостойкими, если они не повреждаются и не снижают своей продуктивности при температуре чуть выше 0 °C; нехолодостойкими называют растения, которые при таких температурах повреждаются или вообще отмирают^[2]. Холодостойкость растений следует отличать от морозостойкости (морозоустойчивости) — способности растений переносить отрицательные температуры^[1].

Исследование растений на холодоустойчивость и морозостойкость, а также изучение возможностей их адаптации к низким температурам является одной из основных задач криобиологии^[3].

Общие сведения

Естественно произрастающие в умеренном климате растения холодостойки. Низкие положительные температуры практические безвредны и для большинства сельскохозяйственных культур, выращиваемых в этом климате, при этом наиболее холодостойки те растения, для которых характерен ранний сев: овёс, яровая пшеница и ячмень^[2]. При наступлении холодов (весенних или осенних) у растений умеренного климата конструктивный и энергетический обмен не претерпевает существенных изменений, процессы синтеза веществ в их клетках преобладают над процессами распада.

Многие теплолюбивые растения при слабоположительных температурах могут достаточно быстро получить повреждения. Возможно нарушение обмена веществ, нарушение структуры протоплазмы, накопление токсических веществ^[1]. Внешне это может проявиться в их завядании (корни после охлаждения в значительной степени теряют способность впитывать воду, в то время как испарение через наружные органы продолжается^[2]) и изменении окраски из-за разрушения хлорофилла, но в некоторых случаях внешних проявлений повреждения не вызывают — и растения погибают, внешне продолжая выглядеть вполне здоровыми^[1].

Степень холодостойкости может существенно различаться и для различных органов одного растения: так, у гречихи и кукурузы наименее холодостоек стебель, а у арахиса — корни^[1].

Холодоустойчивость растений в значительной мере связана с преобладанием в молекулах фосфолипидов ненасыщенных жирных кислот, обладающих низкой температурой плавления, благодаря чему цитоплазматические мембраны даже при сильном охлаждении не застывают и сохраняют довольно высокую проницаемость для воды и растворённых веществ. Также характерна повышенная активность ферментов, в частности аденозинтрифосфатазов, и способность к синтезу большого набора изоферментов, имеющих низкий температурный оптимум. Эти особенности ведут к сохранению при низкой температуре работы рибосом, систем активного транспорта и метаболизма клеток в целом.

Повышение холодостойкости

Известны различные приёмы, повышающие холодостойкость растений. Среди них — внесение калийных удобрений, закаливание семян и рассады, а также обработка семян растворами солей перед посадкой. Перспективным направлением является выведение более холодостойких сортов теплолюбивых растений^[1].

Примечания

1. Туманов, 1978.
2. Косулина, Луценко, Аксенова, 1993, Косулина Л. Г. Холодоустойчивость растений (действие низких положительных температур).
3. Криобиология : [арх. 18 октября 2022] / Э. Н. Гахова // Крещение Господне — Ласточковые. — М. : Большая российская энциклопедия, 2010. — С. 28. — (Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов ; 2004—2017, т. 16). — ISBN 978-5-85270-347-7.

Литература

• Холодостойкость / Туманов И. И. // Франкфурт — Чага. — М. : Советская энциклопедия, 1978. — (Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 28).
• Косулина Л. Г., Луценко Э. К., Аксенова В. А. Физиология устойчивости растений к неблагоприятным факторам среды. — Ростов-на-Дону : Из-во РГУ, 1993. — 240 с.