V beli sezoni se lahko na naših zemljepisnih širinah precej ohladi. Kako rastline preživijo pozimi in ali v hladnih mesecih fotosintetizirajo?
Živali pozimi zrastejo debelo dlako, poleti in jeseni prezimijo ali prezimijo. Ljudje se oblečemo v topla oblačila, pijemo čaj ali se poskušamo ogreti na druge načine. Navsezadnje smo topla bitja, ki potrebujejo določeno temperaturo za preživetje. Po drugi strani pa so rastline hladnokrvni organizmi. Razvili so iznajdljive strategije za preživetje mrzle zime.
Strategije prezimovanja rastlin
Strategije prezimovanja rastlin lahko razvrstimo v različne metode. Na splošno gre vedno za ustvarjanje zaloge energije in zaščito meristema – torej tvorbenega tkiva brstov, ki služi kot izhodišče za brstenje spomladi. Obstajajo 4 strategije:
Prezimne rastline kot semena
Semenske rastline, katerih telesa naj bi pozimi odmrla, preživijo samo zaradi svojih semen. Vsebuje tako skladiščne snovi kot tudi embrionalno steblo, to je meristem, s pomočjo katerega je možno novo življenje.
Prezimovanje trajnic: umik v skladiščne organe
Trajnice so trajnice, zelnate rastline, ki preživijo več let, vključno z zimo. Energijsko bogate snovi za shranjevanje prenašajo v korenine, alternativno v čebulice, gomolje ali korenike. Meristematsko tkivo se nahaja zelo blizu površine tal v obliki popkov ali neopaznih mirujočih oči.
Zimovanje listavcev in grmovnic: Umik v gozd
Dejstvo, da listavci ne shranjujejo energije v listih, ampak v lesu, je jasno prepoznavno po njihovih jesenskih barvah. Listje porumeni, ker se energijsko bogate snovi reciklirajo in preko peclja transportirajo v oleseneli del. Brsti za ponovno kalitev so na drevesihzaščitena pod luskami popkov, vendar pogosto nekaj metrov nad tlemi in mora biti zaščitena pred drevesom z nadaljnjimi ukrepi za zaščito pred zmrzaljo.
Zimovanje zimzelenih rastlin: zaščita listov in popkov pred zmrzaljo
Zimzelene rastline ne odvržejo listov. V leseno telo torej prenašajo tudi manj rezervnih snovi, temveč morajo svoje liste s svojo strukturo in shranjevanjem različnih snovi prilagajati mrzlemu vremenu. Brsti prezimujejo v stanju mirovanja, ki ga povzroči poseben hormonski koktajl.
Ali rastline pozimi fotosintetizirajo?
Pozimi ne fotosintetizirajo vse rastline, zimzelene pa to počnejo - čeprav v manjšem obsegu.
Za podrobnejši odgovor na vprašanje je smiselno na hitro pogledati samo fotosintezo. Fotosinteza opisuje proces proizvodnje organskega materiala, to je gradnikov za rastlinsko telo, s pomočjo svetlobne energije in anorganskih spojin. Glavno vlogo pri tem procesu igra zeleni klorofil. Rastline, ki pozimi odvržejo svoje zelene dele ali jih pustijo odmreti, zato ne morejo izvajati fotosinteze, dokler zeleni deli rastlin niso spet na voljo.
Zimzelene rastline pa lahko vse leto pridobivajo energijo iz sončne svetlobe. okrogla. Vendar je sončna svetloba na naših zemljepisnih širinah pozimi šibkejša in je na voljo le krajši čas. Skupaj z mrazom, ki zavira fotosintezo, to povzroči le zelo nizko učinkovitost fotosinteze. Zato tudi zimzelene rastline pozimi ne rastejo naprej, ampak lahko le pokrijejo svoje dnevne potrebe po energiji, da ohranijo odpornost proti zmrzali.
To počnejo rastline pred zimo
Priprave na hladno sezono se začnejo zgodaj. Ker čez noč nobena rastlina ni pripravljena na temperature pod ničlo in dieto. Hladni in krajši dnevi prilagodijo svoje hormonsko ravnovesje tako, da rastline postopoma preidejo v zimsko spanje. Kar se sliši kot odmor, je sprva povezano z veliko več dela, kot ga lahko vidite navzven. Ti procesi trajajo nekaj časa in jih ne smemo motiti: z obrezovanjem, prekomernim zalivanjem ali gnojenjem z napačnimi hranili lahko oviramo pripravo rastlin in ogrozimo zimsko trdnost.
ToKoraki, ki jih morajo rastline izvesti pred zimo:
Skladiščenje rezervnih materialov
Kot je opisano zgoraj, rastline hranijo svoje energetske zaloge na različnih mestih. Rastline morajo jeseni opraviti veliko dela, da jih prenesejo v ustrezne rastlinske organe.
Umakni se v gozd
Razbarvanje listov lahko opazimo jeseni na večini naših lokalnih listavcev. Ta pojav se pojavi, ker se klorofil - zaradi katerega so listi videti zeleni - reciklira in odnese. Tudi drugi visokoenergetski material se prenaša iz listov v deblo.
Pod lubjem se delijo z vodo bogate celične organele, vakuole. Nekaj velikih vakuol povzroči številne majhne. V njih se nabira predvsem sladkor, a tudi beljakovine in druge raztopljene snovi. Bistveni elementi, kot so kalij, magnezij in fosfor, se odstranijo tudi iz listov, preden jih odvržejo.
Škrob je shranjen v amiloplastih kot energijska rezerva. Drevesa med letom črpajo te zaloge, tako da jih maja, ko se listje razgrne, v veliki meri spet porabijo.
Ko so shranjena vsa pomembna hranila in minerali, se listi odvržejo. S tem je območje za snežne obremenitve in premike krošnje, ki lahko privedejo do zlomov, minimalno.
Drevesa so lahko pozimi na zunaj videti neaktivna, vendar so nenehno vključena v celično dihanje. Na ta način zagotavljajo energijo za delovanje vitalnih presnovnih procesov.
Umakni se v zemljo: gomolji, čebulice, korenike in korenine
Številne zelnate rastline, kot je šmarnica (Convallaria majalis), navadni bezeg (Aegopodium podagraria) ali ingver ( Zingiber officinale) tvorijo tako imenovane korenike. Je sistem poganjkov, ki raste pod ali tik nad tlemi in ima nalogo shranjevanja rezervnih snovi. Zahvaljujoč tem shranjenim snovem, vključno s škrobom, lahko številne rastline prezimijo v tleh. Rastline čebule uporabljajo transformirane liste kot organe za shranjevanje. Pod površjem zemlje so ti organi za shranjevanje v veliki meri zaščiteni pred zmrzaljo.
Rastline, ki prezimujejo pod zemljo, cenijo našo pomoč! Za ojačitev izolacijskega zaščitnega sloja lahko nanesemo mulčenje. Naše organsko lubje Plantura ne ščiti le pred izsušitvijo, ampak tudi zavira rast plevela.
Umik semenom: razmnoževanje in zimska zaščita v enem
Rastline lahko prezimijo tudi kot semena. Ti so običajno sestavljeni iz semenske ovojnice, hranilnega tkiva in zarodka, ki je lahko na različnih stopnjah razvoja. Odvisno od vrste semena je hranilno tkivo drugačne narave. Semena stročnic, kot so fižol (Vicia), grah (Pisum) in leča (Lens) so visoko vsebnost beljakovin. Semena žit, kot so pšenica (Triticum) ali oves (Avena) in listavci, kot je hrast (Quercus) in sladki kostanj (Castanea) hranijo energijo predvsem v obliki škroba. Nekatera semena, kot sta lešnik (Corylus) in oreh (Juglans), tvorijo semena z maščobo kot skladiščna telesa. Nič čudnega, da ljudje veliko teh semen uporabljamo za hrano. Tudi v semenih se hranilno tkivo ne uporablja le za korak v življenje, torej kalitev, ampak tudi za močno zmanjšano celično dihanje. Vsako seme je torej živ, dihajoč zarodek. Zaradi zelo nizke vsebnosti vode, trde semenske ovojnice in visoke koncentracije osmotsko aktivnih snovi je dobro zaščiten pred zmrzovanjem.
Jesenska barva listov
Tudi neodvisno od dejstva, da se rumena jesenska barva razvije kot posledica preselitve klorofila iz listov v zaščitene dele rastline, se listi obarvajo. To lahko vidite iz dejstva, da nekateri zimzeleni grmi, na primer mahonija (mahonia), jeseni obarvajo svoje listje. Odgovorni so antocianini in karotenoidi, ki nastajajo za zaščito pred zmrzaljo in preveliko sončno svetlobo. Ker imajo zimzelene rastline pozimi težavo: Če je hkrati zelo hladno, a sije sonce, na list zadene veliko visokoenergetskega sevanja. Vendar pa mraz upočasni vse procese v rastlinski celici, tako da sončne energije ni mogoče shraniti v uporabni obliki. Ustvarja se škodljiv presežek energije, ki lahko poškoduje celične komponente – podobno kot takrat, ko dobimo sončne opekline. Pred temi škodljivimi učinki ščitijo antocianini, ki se nam zdijo rdeči ali vijolični.
Natančno razlago obarvanja listov jeseni najdetev našem posebnem članku.
Rastline proizvajajo lasten antifriz
Zakaj rastline pozimi ne zamrznejo, kot zelenjava v zamrzovalniku? Zakaj je mogoče po trati hoditi tudi v zmrzali, ne da bi se rezila zlomila kot ledene igle? Zamrzovanje celice bi bilo usodno, ker bi se voda razširila in celice preprosto počila.
Odgovor je mogoče razložiti na primeru morja. Če je voda obogatena z dovolj visoko koncentracijo osmotsko aktivnih snovi, se njeno zmrzišče zmanjša. V morju je ta osmotsko aktivna snov sol. Različni sladkorji, alkoholne spojine in predvsem kalij delujejo kot sredstva proti zmrzovanju v rastlinskih celicah.
Nasvet: To je tudi razlog za jesensko gnojenje, kot je jesensko gnojenje trate. Posebna gnojila, kot je naše organsko gnojilo za jesensko trato Plantura, spodbujajo zimsko odpornost trate, namesto da bi jo ogrozili. To naredijo z uvedbo kalija, ki je shranjen v vakuolah kot antifriz.
V listih navadnega bršljana (Hedera helix) je na primer zmrzišče mogoče znižati na -3 °C s shranjevanjem sladkorja. K temu pripomorejo tudi druge molekule, ki preprečujejo nastanek ledenih kristalov v celicah.
Zahvaljujoč tem posebnim previdnostnim ukrepom v shranjevalnih organih lahko rastline prenesejo temperature pod -45 °C. Seveda to ne velja za vse vrste rastlin, ampak je odvisno od tega, od kod prihaja in kakšni previdnostni ukrepi proti zmrzovanju so vgrajeni v njeno genetiko.
Nasvet: 10 najboljših zimzelenih rastlin predstavljamo v ločenem članku.
Zaščiteni brsti: izhodišče za novo življenje
Listni in cvetni brsti se pogosto pojavijo v prejšnjem letu in nato preidejo v fazo mirovanja, da čakajo na zimo. Znak za to so nizke temperature in kratka dolžina dneva. Procesi se zdaj sprožijo s pomočjo hormonov, da se zaščitijo listni in cvetni brsti. V ta namen so obkroženi z luskami popkov. Znotraj teh lusk nastane bel kožuh odmrlih dlak, ki deluje izolativno. Seveda je shranjen tudi "antifriz". V tem stanju brsti kljubujejo mrazu in zmrzali. Šele koKo so dnevi spet daljši in toplejši, se trdota zmrzali zmanjša, vsebnost vode se poveča in tkivo se še naprej razvija. Na tej stopnji so brsti izpostavljeni velikemu tveganju, da jih pozne zmrzali poškodujejo.
Najbolj toplo je na tleh: geofiti, kot so spomladanski cvetovi, svoje popke skrivajo v tleh. Hemikriptofiti, ki vključujejo večino trajnic, vsaj skrijejo svoje popke pod izolacijskim listjem. Rastline, ki imajo obnovitveno tkivo na višini do 30 cm, imenujemo chamaephytes. Njihovi brsti so zaščiteni s snežno odejo. Če so brsti še višji, govorimo o fanerofitih, ki vključujejo vse lesnate rastline. Višji kot so brsti, torej bolj izpostavljeni vetru, učinkoviteje jih je treba zaščititi pred zmrzaljo.
Nasvet: Spomladi lahko rastline poženejo prezgodaj s pomočjo gnojenja in zalivanja ter postavitve na toplo. To je idealen čas za presaditev lončnic in sobnih rastlin ter dodajanje gnojila za uspešen začetek nove rastne sezone! Zahvaljujoč razmerju NK 3-4 je naše organsko gnojilo Plantura za notranje in zelene rastline idealno za večino sobnih rastlin. Vendar je priporočljiva previdnost: s to obdelavo izzovemo zmanjšanje zimske odpornosti, zato je treba poganjane rastline zaščititi pred zmrzaljo.
Kot vidite, obstajajo iznajdljive taktike, kako drevesa prezimijo in kako druge rastline preživijo zimo. A nikakor niso vsi dobro zaščiteni pred ledenimi temperaturami. Zato vam dajemo nasvete, kako pravilno prezimiti svoje rastline.