Зимостойкость 3 что значит
USDA-зоны морозостойкости растений в России: как не наткнуться на неженку
Зимостойкость растения – одна из важнейших его характеристик, отражающая способность пережить зиму (т.е. все неблагоприятные погодные явления этого периода). Самым сильным негативным фактором является отрицательная температура. По этому показателю территория всех стран мира разделена на 13 зон зимостойкости, причем в России есть 8 из них. Чтобы сорт или вид смогли нормально зимовать, при покупке саженца или семян особое внимание нужно уделить именно показателю, определяющему USDA-зоны морозостойкости растений в России.
Зимостойкость и морозостойкость: в чем отличие
Каждое растение способно переносить неблагоприятные погодные условия, но только в определенных пределах. Для характеристики устойчивости к морозам используется 2 понятия:
Таким образом, эти розы хотя и морозостойки, но не вполне зимостойки. Поэтому при выборе растений для своего сада и огорода необходимо обращать внимание именно на зимостойкость. При этом показатель морозостойкости тоже учитывается, поскольку он позволяет понять, до какой температуры растение еще может терпеть мороз.
При выборе растений показатели их стойкости к морозам нужно брать с запасом. В описании сорта зачастую говорится лишь о минимально возможной температуре. В то же время зима может оказаться непредсказуемой, поэтому лишний раз рисковать не стоит.
Зоны зимостойкости России: карта и описание
Деление разных стран и регионов на отдельные зоны по зимостойкости растений впервые провело Министерство сельского хозяйства США (USDA). Впоследствии этот принцип был распространен и на другие государства. Но аббревиатура USDA закрепилось за всеми картами.
Под зоной зимостойкости имеется в виду часть территории со сходными климатическими условиями (предельной зимней температурой). В мире насчитывается 13 таких зон – от нулевой (0) до двенадцатой (12). При этом каждая из них подразделяется на 2 подзоны – a и b. Например, есть зона 5a и 5b, 8a и 8b и т.п. Иногда отсчет начинается не с нулевой, а с первой зоны – тогда последней будет тринадцатая.
Перечень зон и подзон в виде списка выглядит так:
Как подбирать растения по зимостойкости: пошаговая инструкция
Карта зон зимостойкости дает четкие представления о допустимых рамках выбора растения. Однако к ним не стоит относиться формально. При покупке конкретного сорта, вида или гибрида рекомендуется действовать так:
Можно ли повысить морозостойкость растений
Показатели выносливости любого растения можно увеличить естественным путем, подобно тому как человек может повысить иммунитет самостоятельно, ведя здоровый образ жизни. Срабатывает общее правило: чем лучше уход, тип почвы и погодные условия, тем лучше культура подготовится к зимнему периоду.
Этим объясняется, например, тот факт, что один и тот же сорт гладиолуса нормально зимует в саду, в то время как на участке у соседей он погибает. Для повышения зимостойкости естественным путем необходимо обеспечить:
При этом самым важным фактором ухода является подготовка к зиме. Она включает в себя 2 этапа:
Укрытие – это достаточно эффективный способ создания благоприятного микроклимата. Однако важно не только соблюсти технологию, но и наметить правильные сроки для создания защиты и ее удаления.
Убирать укрытие следует постепенно – сначала один край, потом частично второй. При наступлении заморозков придется частично закрывать обратно. Если убрать сразу весь материал, растение может пострадать из-за перепада температур и влажности.
Таким образом, важнейшим показателем жизнеспособности культуры является ее зимостойкость как способность противостоять всем неблагоприятным погодным явлениям, которые бывают зимой. При выборе растения в первую очередь следует обращать внимание именно на этот критерий.
Зоны зимостойкости.
Зоны зимостойкости.
Подбирая новые растения, обратите внимание на такой критерий, как зоны зимостойкости.
Располагая данными о вашей зоне, вы сможете с определенной вероятностью судить о том, сможете ли вы выращивать то или иное растение в открытом грунте.
Микроклиматические факторы, влияющие на зимостойкость растений.
Помимо температуры, существует множество дополнительных факторов, которые влияют на развитие растений: тип почвы, продолжительность светового дня, ветер, влажность. Следует учитывать, что микроклимат областей внутри климатической зоны может не соответствовать базовым значениям.
Возвышенности, южные склоны, крупные водоемы благотворно влияют на рост растений в противоположность низинам и северным склонам. В городе, как правило, температура немного выше, чем за городом.
При тщательном соблюдении всех правил агротехники многие деревья и кустарники можно выращивать на территории более холодных зон в защищенных местах.
Растение может подходить для пяти и большего количества зон.
Если ваша зона зимостойкости холоднее той, которая рекомендуется для посадки выбранного растения, необходимо проявить особую тщательность в решении вопроса о том, куда посадить саженец на участке.
Сухой холодный ветер подвергает риску развитие вечнозеленых растений, так как процесс испарения с поверхности листьев становится более интенсивным, и происходит обезвоживание. Чтобы избежать этой проблемы, необходимо производить посадку в защищенных от ветра местах и обеспечить правильное развитие корневой системы. Для этого почва должна быть глубокой, рыхлой, водопроницаемой. Хороший эффект дает мульчирование.
Сложности зимовки.
В теплые зимы с обильным снеговым покровом растениям угрожает выпревание —истощение в темной, переувлажненной, теплой среде, когда растения «внепланово» расходуют все свои питательные вещества.
Вымокание может произойти в низинах в период таяния снега или длительных оттепелей: талая вода не впитывается в почву и растения испытывают недостаток кислорода.
Недостаток кислорода и механические давления часто происходят так же из-за образования ледяных корок.Образование ледяной корки возникает в случае, если после частых оттепелей наступают сильные морозы. Корки бывают контактные (плотно прилегающие) или висячие (практически не соприкасаются с растениями, их легко разрушить).
Выпирание.
Могут быть морозы при отсутствии снежного покрова или осеннее засухе, либо оттепель, при которой снеговая вода уже поглощена почвой. В подобных условиях замерзание начинается на глубине — там, где есть вода. Прослойка льда постепенно увеличивается и поднимает, то есть «выпирает» верхние слои почвы вместе с растениями, что приводит к обрыву корней. От иссушения растения может спасти вторичное укоренение, которое можно стимулировать с помощью своевременного прикатывания почвы. К выпиранию устойчивы культуры с корнями, способными к растяжению.
Повреждения от зимней засухи (в конце бесснежной или малоснежной зимы при значительном солнечном нагреве) представляют опасность для плодовых деревьев и кустарников в ряде районов России. В обычных условиях от высыхания растения оберегает устойчивый зимний покров.
Зону, в которой расположен ваш садовый участок, можно определить самостоятельно — для этого вам потребуется информация о самых низких температурах в вашей местности за последние 10 лет (можно выбрать более длительный временной отрезок). Затем высчитываем среднее арифметическое всех значений и смотрим, какому номеру зоны оно соответствует.
Очевидно, что данный метод нельзя считать абсолютно точным. Скажем, на итог расчетов могут повлиять аномальные скачки температур. Кроме того, один и тот же результат может получиться как при большом разбросе, так и при минимальных колебаниях значений. Считается, что территории средней полосы России соответствуют зона №5 и те, что ниже.
Ниже приведены две таблицы (таблица1-краткая и более подробная таблица2), по которым можно определить зону.
Таблица2.
Зона зимостойкости От До
0 a +12.8°C
Зоны морозостойкости растений — какие бывают и зачем их знать?
Все больше на дачных участках появляется новых (в том числе и экзотических) деревьев и кустарников, фруктовых и огородных культур. Увлечение экзотами не всегда радует дачника, хотя продавцы при покупке и уверяют, что растения районированы и способны выдержать любые климатические невзгоды. Не стоит всегда доверять пустым словам. О перспективах адаптации растения к району произрастания «расскажет» зона его морозостойкости. Что это такое, и как применить знание о зоне морозостойкости растения на практике, мы расскажем в этой статье.
Какие бывают зоны морозостойкости растений?
Содержание:
Что такое морозостойкость и зимостойкость растений?
Часто, покупая растения, дачники жалуются, что те плохо или совсем не приживаются, а некоторые погибают после первой же зимы. При этом уход растению был предоставлен должный и место выбрано правильное. Что пошло не так?
Обвиняют в обмане продавцов. Мол, «подсунули» некачественный товар. Но так ли уж продавцы виноваты? Различные регионы значительно отличаются по климатическим условиям. И первое, что нужно было сделать для обеспечения успеха покупки, поинтересоваться зоной морозостойкости растения. Вполне возможно, что она совершенно не соответствует условиям окружающей среды, в которой вы собрались посадить своё растение.
Знаете ли вы, какими предельными температурами отличается ваша географическая зона от других? Эти данные помогут понять, какие растения могут спокойно расти и развиваться в вашем районе, а для каких нужны будут дополнительные заботы (укрытие на зиму, перенос в теплую квартиру, на закрытый балкон, в зимний сад или оранжерею, выращивание в тепличных условиях). При этом нужно понимать, что морозостойкость и зимостойкость — это не одно и то же.
Морозостойкость – термин, характеризующий способность культуры переносить крайне низкие температуры зимой. То-есть, морозостойкость растения определяется самой низкой температурой, которую оно может пережить зимой без дополнительного укрытия и утепления.
Замерзший клеточный сок размораживается, расширяется в объеме и вызывает разрыв клеток древесных тканей и коры растений. Появляются трещины, в которые попадает снег, вода, а следом — плесень, грибковая и другая инфекционная микрофлора.
Защитить растения при такой неустойчивой погоде можно временными укрытиями (использование колпаков, пеленание, хвойный лапник, маты и другие виды утеплений). Помогает пережить температурные перепады побелка стволов и скелетных ветвей в конце зимы. Побеленные деревья хорошо отражают солнечные лучи, не позволяя стволам днем сильно нагреться, а ночью при морозе — резко охладиться.
Все мероприятия, направленные на то, чтобы защитить растения от перепадов температур, называют повышением зимостойкости. А вот укрытие их на зиму — повышением морозостойкости.
Зоны морозостойкости по шкале USDA, принятые во всем мире для определения морозостойкости растений, не в полной мере учитывают их зимостойкость. Поэтому их можно считать ориентировочными, и слепо на них полагаться не стоит.
Кто поделил мир на «зоны»? Краткая историческая справка
Впервые такую температурно-климатическую шкалу разработали в США для нужд сельского хозяйства. Новшество позволило Соединенным Штатам описать свою территорию не только с точки зрения температурных диапазонов для сельскохозяйственных культур, но и обозначить древесные и кустарниковые культуры, которые могут расти и развиваться в диапазонах этих температур, то есть в определенных зонах.
Назвали такую разбивку на зоны шкалой USDA (по первым буквам названия министерства сельского хозяйства США). Сегодня регионы всех государств земного шара поделены на зоны морозостойкости по шкале USDA с указанием видов растений, приспособленных жить в таких климатических условиях.
В России, а прежде — в СССР, работы по зонированию морозостойкости растений начали проводить в начале 20 века. Температурная шкала морозостойкости была дополнена списком древесных культур (плодовых и лесных), встречающихся в климатических зонах. Полученные данные были объединены профессором А.И. Колесниковым (1974 г.) с присоединившимися позже соавторами в многотомном издании «Декоративная дендрология».
Работа по зонированию территории России, как и в других странах, продолжается и в настоящее время. Основное направление – детализация зонирования, учитывающая факторы, влияющие на зимостойкость растений: среднегодовые температуры (помесячно и поквартально), средняя и минимальная влажность региона, годовое количество осадков, испаряемость влаги, сила и постоянство ветра (суховеи), тип почвы, продолжительность светового дня, даты первых весенних заморозков и первых настоящих морозов и другие.
Из-за дополнительных или побочных факторов внутри климатической зоны создается свой микроклимат, который изменяет (иногда значительно) средние температурные показатели. Если побочные факторы способствуют повышению температуры, то можно растения более теплых зон выращивать в более холодных. Но при этом обязательно соблюдение всех требований агротехники и мероприятий по укрытию растений на зимний период.
Климат сегодня изменился, но пока нет в использовании сельскохозяйственных, лесных и других хозяйств более подробных климатических карт, чем районные, что недостаточно для отдельных хозяйств. Поэтому все данные, которые используют сельскохозяйственные предприятия и дачники, считаются ориентировочными. Тем не менее, именно климатические карты или другие справочные материалы наиболее точно могут ответить на вопрос, выживет ли купленное вами растение зимой и какие условия оно потребует для выживания.
Таблица зон морозостойкости растений USDA
| Зона морозостойкости | От | До | |
| 0 | a | −53.9 °C | |
| b | −51.1 °C | −53.9 °C | |
| 1 | a | −48.3 °C | −51.1 °C |
| b | −45.6 °C | −48.3 °C | |
| 2 | a | −42.8 °C | −45.6 °C |
| b | −40 °C | −42.8 °C | |
| 3 | a | −37.2 °C | −40 °C |
| b | −34.4 °C | −37.2 °C | |
| 4 | a | −31.7 °C | −34.4 °C |
| b | −28.9 °C | −31.7 °C | |
| 5 | a | −26.1 °C | −28.9 °C |
| b | −23.3 °C | −26.1 °C | |
| 6 | a | −20.6 °C | −23.3 °C |
| b | −17.8 °C | −20.6 °C | |
| 7 | a | −15 °C | −17.8 °C |
| b | −12.2 °C | −15 °C | |
| 8 | a | −9.4 °C | −12.2 °C |
| b | −6.7 °C | −9.4 °C | |
| 9 | a | −3.9 °C | −6.7 °C |
| b | −1.1 °C | −3.9 °C | |
| 10 | a | −1.1 °C | +1.7 °C |
| b | +1.7 °C | +4.4 °C | |
| 11 | a | +4.4 °C | +7.2 °C |
| b | +7.2 °C | +10 °C | |
| 12 | a | +10 °C | +12.8 °C |
| b | +12.8 °C | ||
Зоны морозостойкости растений, первоначально разработанные министерством сельского хозяйства США, показывают средние годовые экстремальные температуры (дневной минимум температуры), а не абсолютные самые низкие температуры, наблюдавшиеся в регионе.
Как пользоваться таблицей морозостойкости?
Для практического использования удобна шкала климатического зонирования по зонам USDA в виде таблицы или карты. В 2012 году она была обновлена, что связано с изменением климата за последние 30 лет. Территория России занимает зоны от нулевой до 9-й. Всего в мире есть 13 зон USDA — от 0 до 12. При этом для более точной информации каждая зона USDA имеет две подзоны a и b, чьи предельные температуры отличаются в пределах 2-3 °С.
На зимостойкость растений влияют, кроме погодных, много других факторов. В естественных условиях растения не могут произрастать строго в определенной зоне. К примеру, лесные и другие культуры в Новосибирской области с одинаковым успехом растут и во 2-й и в 3-ей зоне. Для Москвы и Санкт-Петербурга можно подобрать растения, которые будут успешно произрастать от 1-й до 4-й зоны, хотя для них основной является 5 зона. Только в более холодных их придется укрывать на зиму, мульчировать, укутывать, накрывать колпаками.
Приведенные примеры еще раз свидетельствуют, что зонирование по температурным признакам относится к примерным и учитывает минимальные зимние температуры, которые выдержит растение. Подбирая, какое растение можно купить, нужно учитывать не только температурные данные, но и местный климат (количество снега, продолжительность морозов, силу ветра, возвратные заморозки и др.). Отдельные виды растений могут распространяться в пределах 5-6 зон с более мягким климатом.
При покупке растений в питомнике обязательно посмотрите, чтобы на бирке была указана, кроме районирования, зона USDA. К какой категории (группе) относится культура (основной, дополнительной или вспомогательной)?
Что же касается растений-экзотов, то даже при одинаковой температурной зоне произрастания будьте готовы к их акклиматизации в новых условиях, а значит, к укрытиям, защите от болезней и вредителей и другим дополнительным работам.
Как повысить морозостойкость растений?
Следующие факторы резко снижают морозостойкость и зимостойкость растений:
Чтобы повысить морозостойкость древесно-кустарниковых, овощных и иных культур, необходимо весь вегетационный период содержать растения в требуемых условиях: своевременно поливать, проводить подкормки и защитные мероприятия от заболеваний и повреждения вредителями. Не подкармливать растения во вторую половину вегетации азотными удобрениями, которые, усиливая прирост, не дают вызреть молодым побегам.
Осенний влагозарядный полив (при необходимости) должен быть достаточным. Глубина промачиваемого слоя под деревьями не менее 0,7-1,0 метр, под кустарниками — на 0,2-0,4 м ниже основных корней. Если осень ранняя, дождливая, то влагозарядный полив можно не проводить или уменьшить глубину промачивания.
Обязательно нужно укрыть нижнюю часть деревьев снегом, создав условия его сохранения (чтобы не унес ветер). Под снегом лучше сохранится корневая система, а у корневищных — почки возобновления.
Пограничные культуры обязательно нужно утеплить на зиму, замульчировать, защитить от иссушающего ветра в зимнюю пору (укутывание, пеленание). От обжигающих солнечных лучей ранней весной следует обязательно побелить штамб и скелетные ветви, провести другие защитные мероприятия.
По мере взросления молодые саженцы акклиматизируются и закалятся, не будут так негативно реагировать на погодные катаклизмы. Правильно выбранный посадочный материал со временем станет прекрасным садом или парковой зоной отдыха, порадует своими экзотическими растениями.
Подпишитесь на нашу бесплатную e-mail рассылку. В еженедельных выпусках вас ожидают:
Видеосюжеты о саде и огороде, ландшафтном дизайне, комнатных растениях. На нашем канале вы найдете советы для эффективного садоводства, мастер-классы по выращиванию растений и уходу за ними.
Подписывайтесь и следите на новыми роликами!
Общение в реальном времени в нашем телеграм-чате. Поделитесь своими открытиями с новичками и профессионалами. Покажите фотографии своих растений. Задайте свои вопросы опытным садоводам!
Появились вопросы? Задайте их на нашем форуме. Получите актуальные рекомендации и советы от других читателей и наших авторов. Делитесь своими успехами и неудачами. Выкладывайте фотографии неизвестных расений для опознания.
Приглашаем вас в наши группы в социальных сетях. Комментируйте и делитесь полезными советами!
Данные по зонам морозостойкости
1) Зо?ны морозосто?йкости (USDA-зоны) — географические определённые, вертикально зонированные области по принципу среднего значения ежегодной минимальной температуры на основе многолетних статистических наблюдений. Зоны морозостойкости служат ограничивающим климатическим фактором для жизнедеятельности растений и, несмотря на субъективность подобной оценки, широко используются на практике для описания подходящих условий естественного распространения или культивирования тех или иных представителей флоры.
Существующее деление на зоны было разработано Министерством сельского хозяйства США [1] и впоследствии стало широко использоваться (за пределами США — большей частью в садоводческой литературе).
Выделяется тринадцать основных зон морозостойкости от 0 до 12, причём с ростом номера зоны среднее значение ежегодной минимальной температуры повышается (зона 0 — самая холодная).
Считается, что территории средней полосы России соответствуют зоне №5 и тем, что ниже.
| Зона | От | До | |
| 0 | a | +12.8 °C (55 °F) | |
Литература
Интервалы минимальных температур (°С)
Примеры местностей с подобным климатом
Большая часть России, северные и горные районы Скандинавии
Средняя Россия, Прибалтийские страны
Северо-восточная Польша, западная Украина, южная Швеция, южная Финляндия
Восточная Польша, Словакия, центральная Швеция, южная Норвегия
Центральная Польша, восточная Венгрия, Чехия
Восточная Германия, западная Польша
Восточная Голландия, Дания
Центральная Голландия, Бельгия, северная и центр. Франция, северная Англия
Приморская Голландия, западная Франция, север Италии, центральная Англия
Южная Франция, центральная Италия, Португалия, южная Англия
Южная Италия, юг Испании, центральная Греция
(Опубликовано в журнале «В мире растений» №2, 2002 г.)
Карта зон морозоустойчивости растений разработана на основе исследования W. Heinze и D. Schreibera «Eine neue Kartierung der Winterhartezonen fur Geholze in Europa». На практике номер зоны, помещенной у каждого растения, показывает степень морозостойкости, т.е. чем больше номер, тем меньше морозоустойчивость, и тем самым больше чувствительность к морозу.
Например, в 7-ой зоне растения из 6-ой зоны зимуют лучше, чем растения из 8-ой зоны.
Карта зон морозоустойчивости растений
Выделение одиннадцати зон морозоустойчивости основано на среднем значении ежегодной минимальной температуры, рассчитанном исходя из измерений, проводимых на протяжении многих лет. Информация, включенная в описание растений, определяет зону, в которой данное растение будет находиться в оптимальных условиях. Несмотря на то, что снег может давать дополнительное укрытие, этот фактор не был взят в рассмотрение при определении зимостойкости.
Зоны, однако, являются приблизительными и даны для общего руководства, так как в каждой зоне могут встречаться локальные отклонения. Например, в городских условиях климат южнее на половину зоны, по сравнению с сельской местностью; близость к большим водоемам, склонам, хребтам также может иметь благоприятное воздействие на климат, в то время как расположение в долинах, низинах и областях, открытых холодным ветрам, дает обратный эффект.
Восприимчивость к морозу и, как следствие, повреждаемость соцветий, листвы и коры из-за низких температур и расширения жидкости, находящейся в растениях, зависит от различных факторов, включающих топографию. Помимо этого стоит отметить почвенные условия, доступность питательных веществ и воды, погодные условия в течение лета и осени и, соответственно, рост побегов, температурные изменения в течение зимы, весны и начала лета.
Довольно часто, при хорошем знании микроклимата есть возможность подобрать такое защищенное место, например в лесу, на южных склонах или в городах, на котором можно посадить растение, неморозостойкое в данной зоне. Растения можно выращивать в пяти различных зонах: растение, устойчивое в зоне 2, хорошо себя чувствует в 3, 4, 5, 6 и 7 зонах, и может расти в 8 и 9 зонах.
Данное зонирование должно являться дополнением к вашему личному опыту. Помимо этого, нельзя забывать, что более благоприятные микроклиматические условия для растений можно создать с помощью защиты от ветра и улучшения почвенных условий.
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УСТОЙЧИВОСТИ РАСТЕНИЙ
Чебых Евгений Александрович, Красноярск, 2001 г.
ВВЕДЕНИЕ
Границы приспособления и устойчивости
Защитные возможности растений
ХОЛОДОСТОЙКОСТЬ РАСТЕНИЙ
Физиолого-биохимические изменения у теплолюбивых растений при пониженных положительных температурах.
Приспособление растений к низким положительным температурам.
Способы повышения холодостойкости некоторых растений.
МОРОЗОУСТОЙЧИВОСТЬ РАСТЕНИЙ
Замерзание растительных клеток и тканей и происходящие при этом процессы.
Условия и причины вымерзания растений.
Закаливание растений.
Фазы закаливания.
Обратимость процессов закаливания.
Способы повышения морозоустойчивости.
Методы изучения морозоустойчивости растений.
ЗИМОСТОЙКОСТЬ РАСТЕНИЙ
Зимостойкость как устойчивость к комплексу неблагоприятных факторов перезимовки.
Выпревание, вымокание, гибель под ледяной коркой, выпирание, повреждение от зимней засухи.
Выпирание.
Методы определения жизнеспособности с/х культур в зимний, ранневесенний периоды.
ЯРОВИЗАЦИЯ
Типы растений, требующих охлаждения для перехода к цветению
Виды, для которых характерна реакция на охлаждение и фотопериодизм
Физиологические аспекты яровизации
Природа изменений, происходящих во время яровизации
ЖАРОУСТОЙЧИВОСТЬ РАСТЕНИЙ
Изменения обмена веществ, роста и развития растений при действии максимальных температур.
Диагностика жароустойчивости.
ЗАСУХОУСТОЙЧИВОСТЬ РАСТЕНИЙ
Совместное действие недостатка влаги и высокой температуры на растение.
Особенности водообмена у ксерофитов и мезофитов.
Влияние на растения недостатка влаги.
Физиологические особенности засухоустойчивости сельскохозяйственных растений.
Предпосевное повышение жаро — и засухоустойчивости.
Диагностика жаро — и засухоустойчивости.
Повышение засухоустойчивости культурных растений.
Орошение как радикальное средство борьбы с засухой.
ТИПЫ РАСТЕНИЙ ПО ОТНОШЕНИЮ К ВОДНОМУ РЕЖИМУ: КСЕРОФИТЫ, ГИГРОФИТЫ И МЕЗОФИТЫ
О природе приспособительных реакций к недостатку воды у разных групп растений.
КРИТИЧЕСКИЕ ПЕРИОДЫ В ВОДООБМЕНЕ РАЗНЫХ РАСТЕНИЙ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
Территория России включает различные климатические зоны. Значительная их часть приходится на районы неустойчивого земледелия, для которых характерны недостаток или избыток осадков, низкие зимние или высокие летние температуры, засоленность или заболоченность, закисленность почв и др. В этих условиях урожайность сельскохозяйственных культур во многом определяется их устойчивостью к неблагоприятным факторам среды конкретного сельскохозяйственного региона.
Приспособленность онтогенеза растений к условиям среды является результатом их эволюционного развития (изменчивости, наследственности, отбора). На протяжении филогенеза каждого вида растений в процессе эволюции выработались определенные потребности индивидуума к условиям существования и приспособленность к занимаемой им экологической нише. Влаголюбие и теневыносливость, жароустойчивость, холодоустойчивость и другие экологические особенности конкретных видов растений сформировались в ходе эволюции в результате длительного действия соответствующих условий. Так, теплолюбивые растения и растения короткого дня характерны для южных широт, менее требовательные к теплу и растения длинного дня — для северных.
В природе в одном географическом регионе каждый вид растений занимает экологическую нишу, соответствующую его биологическим особенностям: влаголюбивые — ближе к водоемам, теневыносливые — под пологом леса и т. д. Наследственность растений формируется под влиянием определенных условий внешней среды. Важное значение имеют и внешние условия онтогенеза растений.
В большинстве случаев растения и посевы (посадки) сельскохозяйственных культур, испытывая действие тех или иных неблагоприятных факторов, проявляют устойчивость к ним как результат приспособления к условиям существования, сложившимся исторически, что отмечал еще К. А. Тимирязев. Способность к эффективной защите от действия неблагоприятных абиотических и биотических факторов среды, устойчивость к ним возделываемых видов и сортов — обязательные свойства районированных в данном регионе сельскохозяйственных культур.
Адаптация (приспособление) растения к конкретным условиям среды обеспечивается за счет физиологических механизмов (физиологическая адаптация), а у популяции организмов (вида) — благодаря механизмам генетической изменчивости, наследственности и отбора (генетическая адаптация). Факторы внешней среды могут изменяться закономерно и случайно. Закономерно изменяющиеся условия среды (смена сезонов года) вырабатывают у растений генетическую приспособленность к этим условиям.
Границы приспособления и устойчивости
В естественных для вида природных условиях произрастания или возделывания растения в процессе своего роста и развития часто испытывают воздействие неблагоприятных факторов внешней среды, к которым относят температурные колебания, засуху, избыточное увлажнение, засоленность почвы и т. д. Каждое растение обладает способностью к адаптации в меняющихся условиях внешней среды в пределах, обусловленных его генотипом. Чем выше способность растения изменять метаболизм в соответствии с окружающей средой, тем шире норма реакции данного растения и лучше способность к адаптации. Это свойство отличает устойчивые сорта сельскохозяйственных культур. Как правило, несильные и кратковременные изменения факторов внешней среды не приводят к существенным нарушениям физиологических функций растений, что обусловлено их способностью сохранять относительно стабильное состояние при изменяющихся условиях внешней среды, т. е. поддерживать гомеостаз. Однако резкие и длительные воздействия приводят к нарушению многих функций растения, а часто и к его гибели.
При действии неблагоприятных условий снижение физиологических процессов и функций может достигать критических уровней, не обеспечивающих реализацию генетической программы онтогенеза, нарушаются энергетический обмен, системы регуляции, белковый обмен и другие жизненно важные функции растительного организма. При воздействии на растение неблагоприятных факторов (стрессоров) в нем возникает напряженное состояние, отклонение от нормы — стресс. Стресс — общая неспецифическая адаптационная реакция организма на действие любых неблагоприятных факторов. Выделяют три основные группы факторов, вызывающих стресс у растений (В. В. Полевой, 1989) : физические — недостаточная или избыточная влажность, освещенность, температура, радиоактивное излучение, механические воздействия; химические — соли, газы, ксенобиотики (гербициды, инсектициды, фунгициды, промышленные отходы и др.) ; биологические — поражение возбудителями болезней или вредителями, конкуренция е другими растениями, влияние животных, цветение, созревание плодов.
Сила стресса зависит от скорости развития неблагоприятной для растения ситуации и уровня стрессирующего фактора. При медленном развитии неблагоприятных условий растение лучше приспосабливается к ним, чем при кратковременном, но сильном действии. В первом случае, как правило, в большей степени проявляются специфические механизмы устойчивости, во втором — неспецифические.
Защитные возможности растений
В неблагоприятных природных условиях устойчивость и продуктивность растений определяются рядом признаков, свойств и защитно-приспособительных реакций. Различные виды растений обеспечивают устойчивость и выживание в неблагоприятных условиях тремя основными способами: с помощью механизмов, которые позволяют им избежать неблагоприятных воздействий (состояние покоя, эфемеры и др.) ; посредством специальных структ