Растения чутко реагируют на значительные изменения температурных условий внешней среды. Температура — основной фактор, определяющий ареалы распространения растений. Резкие отклонения температуры за пределы режима, пригодного для произрастания данного растения, вызывают нарушения в нормальном процессе его жизнедеятельности, ослабляют защитные функции.
Особенно губительны для растений низкие температуры. Действие их носит различный характер в зависимости от скорости и уровня понижения температуры. Резкое изменение температурного режима быстро приводит к гибели растения, тогда как длительное нахождение в условиях незначительно пониженных температур лишь задерживает его развитие.
Температурный минимум, выше которого наблюдается нормаль ный рост и развитие растительного организма, неодинаков у различ ных растений. Виды, произрастающие в северных районах, менее стра дают от недостатка тепла, чем растения южных широт. Однако недостаток тепла всегда приводит к замедлению их развития, снижению устойчивости, может вызвать опадение цветков, завязей.
Нередко наблюдается повреждение всходов из-за переохлаждения. При температуре около О °С замедляется их рост, желтеют и деформируются пластинки листьев, дыхательные процессы преобладают над ассимиляционными. Общее ослабление растительного организма при длительном нахождении в неблагоприятных климатических условиях может закончиться его гибелью. Слабо поврежденные растения при улучшении этих условий хорошо восстанавливаются и могут дать нормальный урожай.
Степень повреждения низкими зимними температурами и весен ними заморозками снижается при соблюдении агротехники и хорошем режиме питания, особенно калием. Резкое понижение температуры при хранении плодоовощной продукции может вызывать ее переохлаждение (рис. 18 цв. вкл.). В результате ослабевают защитные свойства продукции, и она быстрее заселяется салротрофными микроорганизмами. Чем продолжительнее действие таких температур, тем замет нее его последствия.
Наиболее вредоносно для растений замерзание, гак как этот процесс необратим и приводит к нарушению целостности растительной ткани (рис. 19 цв. вкл.). В результате замерзания в межклеточных пространствах и в самих клетках образуются кристаллы льда. Кроме того, клетки обезвоживаются в результате перемещения части воды в меж клеточные пространства, нарушается коллоидное состояние протоплазмы, кристаллы в межклетниках разрастаются и повреждают плазматические мембраны.
При оттаивании замерзшей растительной ткани из нее вытекает клеточный сок; ткань сначала становится прозрачной, затем чернеет и высыхает. Чем богаче растения водой, тем сильнее повреждаются они морозом. Поскольку молодые органы растения содержат больше воды, чем старые, они в большей степени подвержены замерзанию. Относительно слабые заморозки весной очень сильно повреждают молодые листья, цветки, конусы нарастания побегов, в то время как зимой эти же растения в состоянии покоя выдерживают продолжительное действие низких температур.
В зимний период для древесных пород большую опасность представляет чередование оттаивания и замораживания. После оттепелей, резко сменяющихся сильными морозами, на стволах деревьев появляются морозобойные трещины и отставания коры (отлупы).
Морозобойные трещины — результат неравномерного сжатия наружных и внутренних слоев древесины при резком понижении температуры вследствие плохой теплопроводности дерева. Из-за неравномерного сжатия происходит разрыв наружных частей ствола в продольном
Отлуп образуется при внезапном повышении температуры после сильных морозов. В этом случае наружные слои ствола расширяются сильнее, чем внутренние, и происходит отрыв коры от древесины. Отлупные трещины кольцом охватывают ствол дерева и могут распространяться на несколько метров по длине ствола, что ослабляет деревья и способствует их гибели.
Резкие колебания температуры осенью, зимой и особенно ранней вес ной могут вызывать солнечно-морозные ожоги коры. Под действием солнечных лучей клетки выходят из состояния покоя и становятся очень чувствительными к воздействию отрицательных температур в ночные часы.
В зоне повреждения солнечно-морозным ожогом кора ствола и ветвей темнеет, подсыхает и отпадает, а обнажившаяся древесина остается незащищенной от неблагоприятных воздействий. Нередко такие ожоги переходят постепенно в раковую опухоль неинфекционной природы.
Развитие морозобойного рака протекает следующим образом. Вокруг поврежденного участка коры сначала образуется наплыв, состоящий из ткани, богатой водой и пластическими веществами. При незначительном повреждении коры ожогом на плыв полностью затягивает рану, и дальше болезнь не развивается. Наплыв одревесневает и надежно защищает древесину от воздействия окружающей среды. Если на плыв, не успев одревеснеть, подвергается новому воздействию мороза, то рана не затягивается, а вокруг первого наплыва образуется второй.
Раковые опухоли наносят большой вред дереву —нарушается его рост, у плодовых пород нередко погибают отдельные ветви.
Все типы повреждений древесных культур опасны сами по себе, но, кроме того, они ослабляют деревья и делают их более восприимчивыми к инфекционным заболеваниям. Так, после суровых зим на деревьях с морозобойными трещинами часто развивается черный рак и цитоспороз.
Для защиты от неравномерного нагревания в весенний период стволы и ветви белят известковым молоком. Чтобы избежать сильного переохлаждения стволов плодовых деревьев зимой, осенью их обвязывают лапником.
Большой вред наносят низкие температуры озимым культурам. Особенно часто они вымерзают в годы с внезапным резким переходом от осени к зиме. В такие годы растения не успевают завершить процесс «закаливания» и погибают при наступлении морозов. Особенно губи тельно действие низких температур в малоснежные зимы.
Чередование замораживания и оттаивания вызывает попеременное сжатие и расширение почвы, а это влечет за собой выпирание озимых и их подмерзание. Особую опасность представляет выпирание на нереувлаженных, бесструктурных почвах. Нередко оно наблюдается при образовании ледяной корки, в которую растения вмерзают. Слой льда, постепенно нарастая снизу, подпирает верхний слой, и в результате растения вырываются из почвы.
Многие болезни растений развиваются при действии повышенных температур. Особенно страдают от них растительные ткани с высоким содержанием воды. Так, у растений умеренного и умеренно теплого климата продолжительное пребывание при температуре 40—50°С вы зывает необратимые изменения. Степень повреждений зависит как от размеров, так и от возраста растения. Всходы наиболее чувствительны к перегреву, так как они ничем не затенены и, кроме того, находятся слишком близко к поверхности почвы, где в южных районах в ясные солнечные дни температура достигает40—50°С. Тепловое повреждение растений часто наблюдается в теплицах.
Солнечные ожоги коры плодовых деревьев возникают из-за неравномерного ее нагревания под действием сильных солнечных лучей. Поврежденная кора подсыхает, растрескивается, края поврежденного участка отстают от древесины. На листьях солнечный ожог проявляется с обеих сторон листовой пластинки в виде неправильных желтых или бурых пятен. Обычно солнечные ожоги листьев возникают в условиях недостатка влаги. Поэтому в условиях засухи часто бывают преждевременные листопады.
Сухие жаркие ветры могут также вызывать ожоги листьев, так как сопровождаются интенсивным обезвоживанием растительных тканей. На листьях солнечные ожоги могут возникать в результате перегрева капелек воды, оставшихся после дождя или полива. Капля воды на листе выполняет роль линзы, собирающей солнечные лучи. Ткани под каплями воды перегреваются, быстро отмирают, и на листе появляются разные по размеру и форме коричневые пятна. Это явление можно наблюдать в теплице, где в дневные часы солнечные лучи резко повышают температуру воздуха, а на листьях растений после полива дождеванием остаются капли воды.
Иногда солнечные ожоги появляются на нижней стороне листьев. Так, при сильном ветре крупные листья растений, например свеклы, поворачиваются нижней стороной вверх и попадают под действие прямых солнечных лучен. Ткань листа перегревается, эпидермис отслаивается. При этом листья вначале приобретают серебристый оттенок, так как в возникающее пространство попадает воздух. Затем поврежденная ткань отмирает, лист покрывается белесыми или бурыми расплывчатыми пятнами.
Признаки заболеваний, развившихся в результате тепловых повреждений, и симптомы некоторых грибных и бактериальных болезней сходны между собой.
Свет
Для образования хлорофилла растениям необходим свет. При не достаточном освещении они становятся слабыми, этиолированными, вытягиваются. Стебли у таких растений теряют прочность и нередко полегают. Особенно часто это происходит при загущенных посевах культур. Полегание наблюдается также при нарушении условий выращивания на всходах овощных культур в теплицах и парниках, на сеянцах древесных культур и др. При недостаточном освещении растения ослабевают, покровные ткани их становятся тонкими и легче заражаются патогенами.
Избыток света также нарушает нормальный процесс роста и разви тия растений. Прямой солнечный свет разрушает хлорофилл и вызы вает деструктивные процессы в растении. Особенно страдают от избы точного освещения теневыносливые растения.
Влажность воздуха
Характер транспирации растений определяется влажностью возду ха. Очень сухой воздух, особенно в сочетании с высокой температурой и ветром, наносит им существенные повреждения. Так, воздушная за суха в сочетании с высокой температурой воздуха вызывает запал зерновых культур. При этом зеленые части растений буреют, нарушается нормальный процесс накопления в зерновках питательных веществ, они преждевременно заканчивают свое формирование и созревают до срока. В результате формируются мелкие щуплые зерна, в отдельных колосьях они вообще не образуются, некоторые растения гибнут пол ностью. Все это приводит к значительному снижению урожая.
В период цветения воздушная засуха в сочетании с высокой температурой воздуха вызывает чрез зернину. Болезнь проявляется в нарушении процесса оплодотворения, в результате в колосе образуется меньше зерновок, чем при нормальных условиях, или они совсем не образуются. Тип поражения, при котором обычный по внешнему виду колос белеет и быстро засыхает, носит название пустоколосица, или белоколосица.
Высокая влажность воздуха также может нарушать нормальный рост и развитие растений. Например, она способна вызвать стенание зерна, т. е. формирование щуплых, неполновесных зерновок в условиях повышенной влажности воздуха. При этом формирующиеся семена насыщаются водой, оболочка их лопается, на поверхность выступает сладковатая жидкость. В основе процесса лежит нарушение ферментативной деятельности в клетках зерновки: вместо синтеза запасных продуктов идет их гидролиз, накапливаются сахара, повышается осмотическое давление клеточного сока.
Выделение на поверхность зерновок сладкой жидкости создает благоприятную среду для развития патогенных микроорганизмов.
