Қолайсыз жағдайларда өсімдіктердің жыоу мен аязға төзімділіг

М.Х.Дулати атындағы Тараз өңірлік университеті

Реферат Жоспары

Кіріспе

1.1 Қолайсыз жағдайларға байланысты өсімдіктердің бейімделуі

1.2 Өсімдіктердің қолайсыз факторларға төзімділігі (өсімдіктердің стрессорлық процесстері)

Негізгі бөлім

2.1 Өсімдіктердің аяз бен суыққа төзімділігі

2.2 Өсімдіктердің ыстыққа төзімділігі

Қорытынды

Пайдаланылған әдебиеттер

Қолайсыз жағдайларға байланысты өсімдіктердің бейімделуі

Өсімдіктердің сыртқы ортаның қолайсыз жағдайлары әсер еткенде ішкі ортаның ұдайылылығын сақтау қабілеті және өмір сүру үдерістерін жүзеге асыруы төзімділік деп аталады. Өсімдіктерде қолайсыз жағдайлардың пайда болуына байланысты бейімдеушілік орын алады.

Өсімдіктердің акклимациясы

Өсімдіктердің адаптациясы

Өсімдіктер организмінің тіршілігі кезінде пайда болады және ол тұқым қуаламайды

Өсімдіктің стресс жағдайында болу-болмауына тәуелсіз тұқым қуалайтын белгі.

Өсімдіктер акклимацияға мысал:

Өсімдіктер адаптациясына мысал:

Алқа түқымдастарда-картоп жатады

Тікенге айналған жапырақ, Кактустың қалың кутикулалық бөлігі, етжеңді сабақ

күздік астық тұқымдастар

суккуленттердің морфологиялық ерекшеліктері

Толық деректеме

Толық деректеме

Қыс кезінде төмен температура жағдайына төзімді болады, төмен оң және 0℃-қа жақын теріс температура әсерінен шынығады.

Қоршаған ортаның құрғақшылығына, суккуленттер мен кактустардың морфологиялық ерекшеліктерін айтуға болады.

Өсімдіктердегі адаптациялар-тұқым қуалайтын қасиет, оған өсімдік стресс жағдайына тәуелсіз ие болады. Өсімдік акклимациясының мысалы ретінде шынықтыруды келтіруге болады. Бірқатар өсімдіктер, әсіресе күздік астық тұқымдастар, қыс кезеңінде төмен температура жағдайына төзімді болады, себебі күзде төмен оң және 0-градуста теріс тмпература әсері салдарынан шынығады. Күзде болатын ұлпалардағы биохимиялық өзгерістер күздік астық тұқымдастарының аязға төтеп беру қабілетін қамтамасыз етді. Егер күз жылы болса, қыста күздік астық тұқымдастар үсіп қалады. Өсімдіктердің әртүрлі стрессорлардың әсеріне төзімділігіне бейімделудің маңызы зор. Бейімделудің акклимациядан айырмашылығы – ол өсімдіктердің стресс жағдайының болу-болмауына тәуелсіз өсімдікте болатын тұқым қуалайтын бекітілген конститутивті белгі.

Өсімдіктердің қоршаған ортаның әсерлеріне байланысты бейімделуіне мысалдар: қоршаған ортаның құрғақшылығына өсімдіктердің бейімделуі, әсіресе суккулентердің, кактустардың морфологиялық ерекшеліктері, етжеңді сабақ, тікенекке айналған жапырақ, ұлпаға тереңдеп енген леп тесіктердің мардымсыз саны, кактустардың қалың кутикулалық қабаты.

Өсімдіктердің қолайсыз факторларға төзімділігі (өсімдіктердің стрессорлық процесстері)

Өсімдіктерге әсер ететін қоршаған ортаның қолайсыз жағдайларын стрессорлар деп атайды. Өсімдіктерге жағымсыз жағдайлар әсер еткенде оларда пайда болатын күйзеліс, абыржу жағдайлары стресс деп аталады. Шығу тегі бойынша стрессорлар биотикалық және абиотикалық болып бөлінеді.

Өсімдіктер осы механизмдер барысында стрессорлардың әсерінен қашпай-ақ, стрестік жағдайлардан өтеді. Бұндай механизмдерге, әсіресе сол реакцияларды каталйздейтін бірнеше изоферменттің биосинтезі жатады. Стресс жағдайында өсімдік метаболизмінің, физиологиялық функцияларының және өсу үдерістерінің өзгерісі гендер экспрессиясының өзгерісіне байланысты болады. Стрессордың әсеріне жауап тек егер өсімдік стрессорды клетка деңгейінде «таныса» ғана болады.

Өсімдіктердің даму фазасында оған әртүрлі факторлар әсер етеді. Өсідіктің қоршаған ортаның қолайсыз жағдайларына бейімделіп өмір сүруін оның төзгіштігі деп аталады (кактустың қоршаған орта жағдайына байланысты тікенектенуі)

Стрессорлар сыртқы ортадан келіп түскен әртүрлі жағдайларға байланысты орын алады. Өсімдіктер стресс жағдайында 3 сатыдан өтеді.

Стрессорлардың әсеріне өсімдіктердің жауап реакцияларының реттелуі гормондар, атап айтсақ, абциз қышқылы, этилен және жасмон қышқылы қатысады. Өсімдіктерде стрессорлар судың тапшылығынан да орын алады. Өсімдіктің жапырақтары мен тамырына су жетіспегендіктен олар физиологиялық тұрғыдан өзгереді. Су тапшылығына төзімділік механизмдердің индукциясы нәтижесінде өсімдіктер стрессорлардың әсеріне төзімдірек бола бастайды. Төзімділіктің дамуы қашу және тұрақтылық механизмдері индукцияларының нәтижесі болуы мүмкін.

Өсімдіктерде стрессорлардың әсерінен байқалатын құбылысты екі санатқа бөлуге болады.

Өсімдіктерде стрессорлардың әсерінен байқалатын құбылыс

1

Өсімдіктердің зақымдану процесі

Зақымдану, яғни өсімдіктің әртүрлі құрылымдық және функционалдық ұйымдасуы деңгейінде байқалады, мысалы, белоктық молекулалардың денатурациялануы, зат алмасудың бұзылуы, құрғақшылық немесе топырақтың тұздануы жағдайында клеткалардың сусыздануынан клетканың созыла өсуінің тежелуі;

2

Өсімдіктердің жауап реакциясы

Жаңа стресс жағдайларында бейімделуді қамтамасыз ететін өсімдіктердің жауап реакциялары. Олар гендердің экспрессиясын өзгертеді, зат алмасуға, физиологиялық функцияларға және гамеостазға әсер етеді. Өсімдіктердің қоршаған ортаға жауап реакциясына акклимация жатады.

Өсімдіктердің аяз бен суыққа төзімділігі

Климаттық жағдайлар өсімдіктердің өсіп жетілуіне үнемі қолайлы әсер ете бермейді. Белгілі бір факторлар өсімдік тіршілігіне әсер етпей қоймайды. Бұндай факторларға өсімдік өзінің төзімділігі арқылы төтеп береді.

Өсімдік тіршілігінің ең басты белгілерінің бірі - өсімдіктердегі маусымдық құбылыстар.

Үнемі суық немесе құрғақ климаттағы өсімдіктерде маусымдық құбылыстар морфологиялық және анатомиялық өзгерістер түрінде көрінеді.

Маусымдық құбылыстар

Өсімдіктің суық пен аязға төзімділігі

Ең бір көзге түсетін маусымдық үрдіс - ағаш өсімдіктеріндегі жапырақ түсіру, шөлдегі жапырақсыз ксерофиттерде «бұтақтүсіру» мен алмасады, мысалы сексеуіл. Шөптесін өсімдіктерде жапырақ түсіру сирек байқалады.

Барлық өсімдіктер аяз бен суыққа төзімді болып келеді. Бірақ кейбір өсімдіктердің суыққа төзімділігі нашар болады. Қатаң климат жағдайлары өсімдіктердің тіршілігіне қауіп төндіреді. Солтүстік және қоңыржай ендіктерде өсімдіктер аяздан, қысқы құрғақшылық пен температураның ауытқуынан зардап шегеді.

Орта Азияда, Поволжье мен Украинада егістік көбінесе аптап пен қуаңшылықтан зардап шегеді. Тұзды топырақты жерлердің өсімдіктері тұздар концентрациясының күштілігімен күреседі. Алайда, барлық топырақ – климат жағдайларында да өсімдіктер орта жағдайларына бейімделеді.

Өсімдіктердің сыртқы орта факторларына төзімділігі

№

Сипаттамасы

Өсімдіктердің аязға төзімділігі

Өсімдіктердің суыққа төзімділігі

1.

Толық сипаттамасы

Қыста өсімдіктер көбіне төменгі температура мен жылымық кезіндегі температураның күрт ауытқуынан зардап шегеді. Өсімдік жасушаларында мұз қатып, протоплазманың коллоидтық құрылымы бұзылатындықтан, өсімдік аяздан үсіп, тіршілігін тоқтайды. Демек, өсімдіктердің бойында су қанша аз болса, мұзда соншама аз қатады, яғни өсімдіктің аяздан зардап шегуі соншама кемиді. Өсімдіктің сусыздануымен қатар, онда қорғаныш заттары - қант пен тұздың жиналуы протоплазма коллоидтары төзімділігінің артуына себепші болады.

Аязға төзімді өсімдіктермен қатар, тек қана +30, +50С суыққа төзімді өсімдіктер де бар. Мұндай температура байқалатын көктемгі үсік кезінде қиярдың, қызанақтың, қауын мен қарбыздың және басқа да жылу сүйгіш өсімдіктердің жас өскіндері зақымданады. Қысқа әсер ететін, неғұрлым төменгі температура ұзақ уақыт әсер ететін төменгі температураға қарағанда қауіпті емес. Көктемгі және күзгі үсіктің қауіптілігі мынада: олар суыққа бейімделмеген, суықтың әсеріне шынықтырылмаған өсімдіктерге зақым келтіреді. Салқын температурада ұстаудан екі-үш күн өткен соң қиярдың зақымданатыны байқалады.

2.

Суреті

Өсімдіктердің аязға төзімділігі

Өсімдіктің суыққа төзімділігі

3.

Зерттеулер

- Н.А. Максимов өсімдіктерде төменгі температураның әсерінен өтетін үрдістерді мұқият зерттеді. Ол 1912 жылы «өсімдіктердің үсуі мен суыққа төзімділігі» деген еңбегінде өсімдіктердің аязға төзімділігі жөніндегі болжамының негізгі мәнін анықтады.

- Л.И. Сергеев тұжырымдаған келесі көзқарас аязға төзімділік механизмін өсімдіктердің өзгеріп тұратын жағдайларға сәйкес зат алмасуын тез өзгертіп отыруға бейімділігі ретінде түсіндіреді. Өсімдіктердің зат алмасуы мен орта жағдайлары арасында үйлесімді байланыс бар. Бұл үйлесімділіктің бұзылуы Л.И. Сергеевтің пікірі бойынша, өсімдіктердің зақымдануы мен тіршілігін тоқтатуының себебі болып табылады.

Өсімдіктердің суықтың әсерінен зақымдануы оның әсер ету дәрежесі мен ұзақтығына байланысты. Суыққа төзімділік дәрежесі өсімдіктердің түрі мен сорттарының географиялық шығу тегіне, даму фазаларына байланысты. Ұзақ уақыт бойы суық температурамен әсер еткенде өсімдіктердегі ыдырау үрдістері синтез үрдістерінен басым болып, өсу мен фотосинтез тоқталатынын, жапырақтардың сумен қамтамасыз етілуі кемитіні дәлелденген.

4.

Қосымша ақпараттар

Ағаш тұқымдастардың аязға төзімді болуында транспирация зор роль атқарады. Ағаш тұқымдыс өсімдіктер қыста да көптеген мөлшерде суды буландырып отырады. Мұнда транспирация жапырақтардағы, бүршіктер, перидерма арқылы өтеді. Суды көп буландыратын ағаш тұқымдастар суыққа төзімсіз болады. Қысқы транспирация неғұрлым төмен болса, өсімдік соғұрлым аязға төзімді келеді.

Өсімдіктің тұқым жарнақтары мен ең алғаш шыққан жапырақтары, одан соң жас жапырақтары солып қалады. 3-6 тәулік бойы салқын температурада ұстау олардың тіршілігіне қауіпті болып табылады. Қызанақ пен асқабақ суыққа едәуір төзімді, соя бұдан да гөрі суыққа төзімді келеді. Суыққа төзімділік дәрежесі өсімдіктердің түрі мен сорттарының географиялық шығу тегіне, даму фазаларына байланысты.

5.

Суреті

Өсімдіктің қардың суығына төзуі

Өсімдікке суық желдің зияны

6.

Өсімдіктердің төзімділігін арттыру.

И.И. Туманов өсімдіктерді аязға төзімді түрлерде табиғи жолмен өтетін қысқа даярлану үрдістерін зерттеу негізінде, өсімдіктердің төзімділігін одан әрі арттыруға мүмкіндік беретін тәсілдерді жасап шығарды. Ол үшін мынандай шарттар орындалуы тиіс. Қажетті генетикалық табиғаты бар өсімдіктерді ғана аязға төзімді етуге болады. Жылу сүйгіш өсімдіктерді қолдан аязға шынықтыруға болмайды.

Екінші шарт – тыныштық күйінің немесе ұзақ мерзімді яровизация сатысының болуы. Өсімдіктерде өсу үрдісі тоқтап, олар тыныштық кезеңінде тұрғанда ғана аязға шынықтыруға болады. Өсу және аязға төзімділік бір-біріне сиыспайтын ұғымдар. Қарағайдың, қайың мен жөке ағашының бұтақтары күзде, олар тыныштық күйінде тұрған кезде аязға төзімділігін -360, тыныштық кезеңінен өткен соң -15 градусқа дейін ғана арттыратыны тәжірибе арқылы анықталған.

Өсімдіктерді шынықтыру және оларда суыққа төзімділік қасиеттерді қалыптастыру әдістері белгілі. Қызанақ тұқымын 12 сағат сумен ылғалдап, бұдан соң оған бірде жылумен, бірде суықпен әсер етеді. Тұқым тәуліктің 6 сағатын +150 температурада, 18 сағатын 00С температура суықта өткізеді. Тұқымды осылайша шынықтыру 1 айға созылады. Шынықтырылған тұқымдардан өсірілген өсімдіктер ерте өніп, жедел жетіледі, үсікке ойдағыдай төзіп, солтүстік жағдайында жақсы түсім береді, ал шынықтырылмаған өсімдіктер толығымен үсіп кетеді. Шынықтыру әдісі басқа да өсімдіктерге қолданылады. Алайда, бұл жағдайда сорттың ерекшелігін, оның ерте пісетіндігін, географиялық шығу тегі мен басқа да қасиеттерін ескеру қажет

Өсімдіктерге ыстыққа төзімділігі

Табиғатта құрғақшылық жоғары температурамен ұштасады. Мұндай кезде өсімдіктер су тапшылығына ғана емес, сондай-ақ аптап ыстықтан да зардап шегеді. Сондықтан құрғақшылыққа төзімділікпен қатар, өсімдіктердің ыстыққа төзімділігін де ажыратады. Өсімдіктердің көпшілігі үшін тиімді температура 15-350С шегінде болады. Аптап ыстықтың зақымдаушы әсері жасуша цитоплазмасының коагуляциялануында болып табылады, бұл құбылыс температура 500С-ге жеткенде және одан артқан кезде байқалады. Алайда, зат алмасу барысында үрдістердің бұзылуы бұдан ертерек, температура 40-450С-ге жеткенде-ақ басталады.

• Ыстыққа аса төзімді өсімдіктер де бар. Ыстық су көздерінде өсетін бактериялар мен көкжасыл балдырлар тобы 700С және одан да жоғары температураға бейімделген.
• Жоғары сатыдағы өсімдіктердің ішінде кактустар мен жасаң тұқымдастар ыстыққа аса төзімді келеді, олар 50-600С температураны да көтереді.
• Ал мәдени өсімдіктерден сорго, мақта, күріш және үпілмәлік ыстыққа айтарлықтай төзімді.
• Транспирацияның жоғары болуы кейбір өсімдіктерге ыстықтың әсерінен қорғануға мүмкіндік береді. Мәселен, суды көптеген мөлшерде буландыра отырып, гемиксерофиттер жапырақтардың қызып кетуін бәсеңсітеді.
• Суккуленттердің ыстыққа төзімділігінің басқаша негізі бар: жасушалары мен цитоплазмасының мұндай қасиеттері олардың ыстыққа төзімділігін қамтамасыз етеді.
• Өсімдіктерге жоғары температура әсер еткенде зат алмасу реакциялары үйлесімділігінің бұзылуы улы заттардың жиналуына әкеліп соғады. Ақуыздар мен амин қышқылдарының ыдырауы нәтижесінде түзілетін аммиак осындай заттардың бірі болып табылады.
• Өсімдіктердің ыстыққа төзімді түрлерінде түзілетін аммиакты органикалық қышқылдар байланыстырады.