Растения и тепло

Тепло, также как и свет, влага, воздух, питательные вещества, является одним из основных условий жизни растений. Все живые клетки растений отделены от окружающей среды клеточными мембранами.

Мембраны состоят из липидных и белковых молекул, и именно липидный состав мембран, существенно изменяется в зависимости от освещенности, температуры и кислотности. В частности, под влиянием высокой температуры в мембранах увеличивается количество ненасыщенных фосфолипидов, что повышает проницаемость мембран, увеличивается вязкость цитоплазмы, начинают вырабатываться аминокислоты (пролин), способные к осмопротекции (предотвращают дегидратацию, удерживая воду, и поддерживает электролитический баланс), органические кислоты, связывающих аммиак.

Эти приспособительные изменения метаболизма обусловлены генетически, и выражены у разных семейств растений в разной степени. Точнее, в связи со способностью растений адаптироваться к высоким температурам, их классифицируют как:

• нежаростойкие растения - повреждаются уже при +30-40°С (водные цветковые, большинство мезофитов и гигрофитов).
• жаровыносливые растения - которые переносят кратковременное (около получаса) нагревание до +50-60°С (растения сухих местообитаний с сильной инсоляцией – степей, пустынь, саванн, сухих субтропиков).

К мезофитам (первая группа) относится большинство комнатных растений, обитающих в природе в условиях достаточного, но не избыточного увлажнения. Мезофиты примеры: драцены, цитрусовые, фикусы, пальмы, розы, петунии и др. Растения гигрофиты - это влаголюбивые растения, в комнатной культуре: фиттонии, бегонии, филодендроны и др. Эти нежароустойчивые растения первыми увядают при высоких температурах.

Итак, при повышении температуры окружающего воздуха, чтобы не перегреться, растения снижают свою температуру за счет транспирации (испарения воды листьями). Если температура продолжает расти, интенсивность дыхания начинает преобладать над процессами фотосинтеза, прекращается образование и накопление в растении органических веществ, наступает водный дефицит. В последующем происходит повреждение клеточных мембран и денатурация белков. Растение сначала увядает, прекращает рост, затем гибнет. И если некоторые высшие растения могут переносить краткосрочные нагревания до +50–60°С, то активный фотосинтез, даже у пустынных растений, тормозится при температурах, превышающих +40°C.

Температурные пределы, в которых возможно осуществление процессов фотосинтеза, различны для разных растений. Кроме того, температура влияет на фотосинтез в зависимости от освещенности. Так, при низкой освещенности фотосинтез от температуры не зависит никак, т.е. при плохом освещении фотосинтез протекает с одинаковой скоростью как в тепле (+18-20°С), так и в прохладе (+8-12°С). При хорошем освещении, понижение температуры тормозит процесс фотосинтеза, уменьшая активность ферментов, участвующих в темновых реакциях. У большинства комнатных растений интенсивность фотосинтеза достигает максимума в интервале температур 20-25°С, при дальнейшем повышении температуры - снижается, а при температуре 40°С фотосинтез практически полностью прекращается. Поэтому максимальный предел оптимальных температур для роста растений указывает на нашем графике на отметку 28°С.

Для чего все это нужно знать? Это важно, в первую очередь, тем, кто выносит на лето свои растения на застекленный балкон или лоджию. Дело в том, что летом температура в тени в жаркие дни поднимается до +26-28°С (в средней полосе России). Если балкон выходит на теневую сторону, при закрытых окнах температура там может достигать +35°С. А если балкон на солнечную сторону - все +50°С. Т.е. если вы случайно забудете открыть окна, ваши растения, как минимум затормозят в росте, и будут сильно обезвожены, в худшем - просто угорят и погибнут.

По степени адаптации растений к условиям пониженных температур существует следующая классификация:

• нехолодостойкие растения - это большинство растений дождевых тропических лесов, они не способны переносить снижение температуры до +5-8°С. Т.е. клетки растений повреждаются, еще до того, как температура опустится до точки замерзания воды. В энциклопедии комнатных растений для таких растений указывается температурный минимум в 12°С.
• неморозостойкие растения - это растения, переносящие сильное понижение положительных температур, но предел лежит в точке, чуть выше 0°С. К таким растениям относятся, так называемые оранжерейные растения, например, акация, кипарис, лавр, цитрусовые и др.; а также некоторые кактусы и листовые суккуленты.
• морозоустойчивые растения - растения, остающиеся жизнеспособными даже при минусовых температурах, т.к. в их клетках даже при промерзании не образуется кристаллического льда (многие растение умеренных широт). Надо сказать, что в горшечной культуре даже изначально морозоустойчивые растения, например, береза, посаженная в горшок как потенсай (для формирования бонсай), рискуют зимой вымерзнуть. Поэтому даже морозоустойчивые растения, при выращивании в качестве комнатных и оранжерейных, зимой содержат при температурах в пределах +1-5°С, и допускается только кратковременное понижение до -3-4°С.