Что такое зоны морозостойкости USDA? Каковы температурные значения зон морозостойкости? В какой зоне находится Москва? В каких зонах морозостойкости расположена Россия? – ответы на вопросы вы найдете в статье.
Знание зон морозостойкости часто бывает необходимо при покупке неизвестного ранее растения или какого-то нового сорта, поставляемых на рынок из других стран. Эти данные зарубежные производители всегда указывают на этикетках или других сопроводительных документах, рекомендуя таким образом температурные границы, в которых растение может выращиваться. Деление на климатические зоны в нашей стране проводилось, учитывая и многие другие факторы, поэтому более сложно и не распространено. Наиболее популярна в мире температурная шкала зон морозостойкости USDA.
Зоны морозостойкости – климатические области, которые определяются по принципу усредненного температурного значения минимальных температур. При разграничении областей морозостойкости используют синоптические данные за многие годы. Эта вертикальная шкала температур используется в сельском хозяйстве, садоводстве, ландшафтном дизайне – словом, везде, где есть смена времен года или сезонная смена условий окружающей среды.
Впервые разработанная в США Министерством сельского хозяйства (USDA - US Department of Agriculture) со временем таблица была усовершенствована и расширена. В настоящее время в ней содержится 13 температурных зон, в каждой из которых выделяют 2 подзоны. Нулевая (в первоначальной версии) или первая зона – область с самыми низкими температурами, соответствует арктической области. А 11-12-13 зоны - тропическим областям.
Не смотря на некоторые различия в таблицах, применяемых в разных странах, и на субъективность данной оценки, ими пользуются для определения оптимальных условий произрастания растений. Самой популярной шкалой климатических зон, или зон морозостойкости, используемой в садоводческих справочниках, является таблица USDA-зон. В 2012 году карта зон морозостойкости USDA была обновлена. В ней были представлены более высокие минимальные значения температуры, полученные в результате наблюдений за последние 30 лет, что одновременно подтверждает общее потепление климата.
USDA-зоны и температурные значения зон морозостойкости приводятся в таблице в градусах Цельсия
Однако при выборе растений нужно учитывать не только климатические области и зоны морозостойкости, но и другие особенности, создающие микроклимат, например, близость расположения к водоемам, высоту над уровнем моря, местный рельеф, защищенность от ветров.
Факторы и причины, влияющие на зоны морозостойкости
Не только географическая широта, но и десятки других факторов влияют на минимальные зимние температуры:
близость к океану;
рельеф местности;
наличие холодных или теплых океанических течений;
защищенность от ветров;
наличие горячих поземных источников;
растительные биоценозы.
Например, на востоке Европы климат континентальный, с сухим воздухом и суровыми зимами. В тоже время, Западная Европа, находясь ближе к Атлантическому океану с теплым течением Гольфстрим, обладает влажным климатом с мягкими зимами. Из-за этого на одинаковой широте находятся несколько зон морозостойкости: от 5-6 в Восточной Европе до 7-8 в западной части Евразийского континента.
Зоны морозостойкости России лежат в пределах с 1-й по 8-ю зоны. Наибольшая часть территории России попадает в зоны 2-5. Это относится и к Европейской, и к Азиатской части территории страны. Но если Центральная Сибирь – это 1-2 зоны, Южная Сибирь – 2, то по мере приближения к Тихому океану наблюдается такая же ситуация, что в Западной Европе. Дальний Восток - зоны 3 и 4, а прибрежные районы, Сахалин и некоторые острова – 5 или 6 зоны.
Не только зоны морозостойкости и местный микроклимат, создаваемый, например, близостью водоемов и рельефом влияют на жизнь выращиваемого растения. На микроклимат могут влиять крупные города. В мегаполисах дома создают искусственный барьер, препятствующий ветрам. А наличие отопительных систем и электричества поднимают средний температурный показатель в зимний период на 5-8 градусов. Примером может служить территория Москвы и прилегающие к ней районы: они относятся к 5 зоне. В то же время территория остального региона – ярко выраженная 4 зона.
Определяющим фактором при подборе растений может служить и высота снежного покрова в зимний период. При ежегодном хорошем покрове в зоне 4 возможно выращивание растений 5-6 зоны.
Ниже представлена карта России и средняя температура января по итогам наблюдения с 1961 по 1990 годы. Можно предположить, что и зоны морозостойкости (минимальной температуры) России будут располагаться территориально в таких же границах. Где фиолетовый - зона 1 (Верхоянск, Якутск), васильковый - зона 2 (Чита, Иркутск, Красноярск), синий - зона 3, голубой - зона 4 (Саратов, Петропавловск-Камчатский), бирюзовый - зона 5, зеленый - зона 6 (Владивосток), салатовый - зона 7 (Сочи), желтый- зона 8 (Ялта).
Растения-индикаторы
Выделяют так называемую группу растений-индикаторов, которые позволяют определить зону морозостойкости. Подразумевается, что растения являются частью природных биологических сообществ, а не выращиваются искусственно.
Зоны:
1. мхи, лишайники, полярный мак
2. карликовая береза, толокнянка, водяника;
3. лиственница сибирская, лиственница европейская (обыкновенная);
4. туя западная, можжевельник казацкий, можжевельник обыкновенный, роза морщинистая;
5. девичий виноград;
6. тис остроконечный; роза многоцветковая;
7. плющ обыкновенный, самшит вечнозеленый;
8. тис ягодный; кизильник остролистный, кизильник однопестичный;
9. лавровишня;
10. фуксия; мандарин, лимон, эвкалипт шаровидный;
11. фикус каучуконосный, фикус лировидный, бугенвилия
12. гваяковое дерево;
13. королевская пальма.
Растения-индикаторы не могут в полной мере являться показателями зон морозостойкости, поскольку, ареал растений, не имеет границ приуроченных к той или иной зоне. Например, туя западная растет и в 3 и в 5 зонах. А кизильник, являющийся индикатором 7 зоны, выращивают в 6 и 5. Фуксия и эвкалипт шаровидный, родина которых Южная Америка и Австралия, соответственно, не могут быть объективными показателями зон морозостойкости в Европе.
Ниже представлена составленная нами таблица зон морозостойкости (USDA) с примерами местностей и растениями-индикаторами
Ссылки на карты климатических зон (а точнее - зон зимостойкости, или зон морозостойкости растений) часто встречаются в международных справочниках по садоводству. Зоны зимоскости, или зоны морозостойкости - удобный инструмент для садовода, который поможет сориентироваться при выборе растений и, при необходимости, найти подходящий способ зимнего укрытия
Климатические зоны - зоны зимостойкости или морозостойкости растений
Определение 13 климатических зон (зон зимостойкости / морозостойкости растений) было разработано Сельскохозяйственным департаментом США (USDA ) на основании минимальных зимних температур по регионам . Изначально система климатических зон применялась для нужд сельского хозяйства, а позже она стала активно использоваться садоводами. Эта система, в первую очередь, удобна для таких больших стран, как Россия, США и Канада, территории которых пролегают в нескольких климатических зонах .
Минимальные зимние температуры, на основании которых определяются климатические зоны (зоны морозостойкости) зависят как от географической широты региона, так и от его близости к океану, а также от наличия гор, низин, водоемов и других особенностей рельефа. Так, например, юг Англии и Киев находятся примерно на одной географической широте. При этом юг Англии относится к зоне морозостойкости 9 из-за близости к Атлантическому океану и теплого течения Гольфстрим, а Киев находится на территории континента, вдали от океана и относится к климатической зоне 5 .
Принимая решение о покупке того или иного растения, следует иметь в виду, что подходящая зона зимостойкости / морозостойкости еще не гарантирует того, что данное растение будет хорошо расти в вашем саду. Садоводам следует учитывать такие факторы, как тип почвы , уровень осадков, перепад дневных и ночных температур, продолжительность светового дня, жара и влажность. Многие регионы с совершенно разными типами климата попадают в одну и ту же климатическую зону (зону морозостойкости / зону зимостойкости) из-за совпадения максимально-низких температур. Однако далеко не все растения будут одинаково хорошо расти и развиваться в любом из этих регионов.
Таблица 13 климатических зон (зон морозостойкости растений) USDA
| Климатическая зона USDA | Максимально низкие температуры (°С) |
|---|---|
| Зона 1 | -45 и ниже |
| Зона 2 | от -45 до -40 |
| Зона 3 | от -40 до -34 |
| Зона 4 | от -34 до -29 |
| Зона 5 | от -29 до -23 |
| Зона 6 | от -23 до -18 |
| Зона 7 | от -18 до -12 |
| Зона 8 | от -12 до -7 |
| Зона 9 | от -7 до -1 |
| Зона 10 | от -1 до +4 |
| Зона 11 | от +4 до +10 |
| Зона 12 | от +10 до +16 |
| Зона 13 | от +16 до +21 |
Климатические зоны России и б.СССР, карта (зоны морозостойкости USDA)
К сожалению, детальные зоны морозостойкости / зимостойкости растений не были разработаны ни в СССР, ни в России. На основании карты климатических зон мира USDA и карты климатических зон Европы (см. ниже) можно определить климатические зоны (зоны зимостойкости / холодостойкости растений) России и б.СССР. Вот такую карту я собрала, используя графические материалы из интернета:
1. Очень сильный мороз убивает растения.
На самом деле страдания растениям причиняет не столько сам мороз, сколько образующиеся под его влиянием в тканях кристаллы льда, которые могут повредить живые клетки. Имеет значение также режим оттаивания. Если закаленное растение охлаждается в условиях, при которых не происходит быстрого образования льда, а потом очень медленно оттаивает, то оно может выдержать даже очень глубокую заморозку. Почти 50 лет назад российским ученым в лабораторных условиях удалось успешно заморозить побеги черной смородины до -253°С(!), причем в дальнейшем «подопытные» развивались абсолютно нормально и благополучно зацвели! Успеху не помешал тот факт, что подопытные сорта - Лакстона и Лия плодородная отнюдь не были эталонами зимостойкости.
2. Зимостойкость - это температура в градусах, которую данное растение способно выдержать без потерь.
Например, на конкретном участке однажды зимой случился мороз в -38° С, а растущие там яблони не пострадали - значит, зимостойкость данных сортов яблони -38° С.
Зимостойкость - это не просто умение растений выдерживать низкие температуры (кстати, есть специальный термин - «морозостойкость»). Понятие зимостойкости гораздо шире и означает способность переносить все многообразие зимних тягот - то есть не только трескучие морозы, но также и оттепели, и резкие перепады температур от тепла к стуже, и так далее.
3. Растение монолитно по морозостойкости - все его части или выдерживают, или не выдерживают одну и ту же температуру.
У одного и того же растения разные части реагируют на морозы по-разному. У плодовых деревьев «самое слабое звено» - корни: в зависимости от культуры и подвоя они обычно не выдерживают температуру ниже -9 -10°. Плодовые почки всегда нежнее, чем ростовые, а древесина чаще подмерзает, чем кора.
4. Зимостойкость зависит только от самого растения.
Хотя способность преодолевать зимние проблемы действительно заложена у каждого дерева или кустарника в генах, очень многое зависит от его текущего состояния здоровья и от условий, сложившихся в конкретном году. Крепкое, ухоженное растение всегда проявляет свою максимальную зимостойкость. Если же оно ослабеет в результате перенесенной болезни, слишком обильного урожая, плохого питания или прочих сложностей, его зимостойкость может значительно понизиться.
5. Морозостойкость конкретного дерева или кустарника всю зиму одна и та же.
Осенью каждое растение проходит так называемую закалку, во время которой его морозостойкость нарастает. Когда дерево или кустарник впадает в глубокий покой, зимостойкость продолжает расти. Она достигает пика к моменту окончания глубокого покоя (в средней полосе для большинства растений это бывает примерно к концу декабря). Затем устойчивость к морозам неуклонно снижается. Она падает постепенно и неуклонно независимо от погоды, а еще резко теряется во время каждой оттепели. Причем, чем оттепель продолжительнее и теплее, тем сильнее падает морозостойкость. Однако этот процесс частично обратим, и устойчивость может вновь усилиться, особенно в тех случаях, когда оттепели сменяются морозами не резко, а постепенно. Вот почему одна и та же яблоня может выдержать лютую стужу в -35° в начале декабря, но потом пострадать при -28° в начале марта. А в середине мая ее распускающиеся листья могут почернеть после заморозка в -6° С.
6. Нижние части стволов плодовых деревьев - самые «мерзлявые». После перенесенной зимы именно в этих местах бывают участки омертвевшей коры.
Обычная причина повреждений - не мороз, а мартовские перепады температур. Дневное солнце нагревает участки коры, которые локально теряют закалку и начинают функционировать, как весной. Но ночью температура падает, и поторопившиеся части ствола могут быть повреждены. С этой особенностью и связана непонятная для многих рекомендация белить стволы в конце зимы, а не весной.
7. Все время от окончания листопада до начала распускания почек садовые растения спят.
В это время в них ничего не меняется, но если перенести их веточки в тепло, они «проснутся» и начнут распускаться.
Сразу после листопада растения входят в состояние глубокого покоя. Он им необходим, и пока не закончится, никакое тепло не сможет «пробудить» их ото сна. Затем глубокий покой переходит в покой вынужденный. То есть растения в нем уже не нуждаются, это просто способ пережить дальнейшие холода. На этой стадии почки могут начать распускаться в любой момент, как только потеплеет. Внешне же оба состояния выглядят совершенно одинаково. Растение в покое только выглядит «неживым», но при этом оно незаметно продолжает развиваться (в частности, внутри почек продолжают оформляться будущие соцветия).
8. Во время весенних заморозков сильнее всего подмерзают бутоны. Завязи - устойчивее.
В продолжение снижения морозостойкости, которая начинается в середине зимы, весной растение продолжает терять устойчивость к холодам. Поэтому завязи всегда нежнее, чем цветки, а цветки повреждаются заморозком сильнее, чем бутоны. По этой же причине развернувшиеся листочки подмерзают сильнее, чем недавно лопнувшие почки.
9. Климатические зоны, по которым холодостойкость растений указывают иностранные источники, - пустая информация для российского дачника.
Хотя подразделение растений по их пригодности к различным климатическим зонам было предложено Сельскохозяйственным департаментом США (USDA), в России на него тоже можно ориентироваться - ведь наша территория тоже захватывает несколько климатических поясов. Зоны выделяются на основании максимально низких температур, зарегистрированных на данных территориях. При этом зона 1-я - самая холодная (бывают морозы ниже -45°), а зона 10-я - самая теплая (ниже -1... +4° столбик термометра не опускается). Скажем, для средней России обычно рекомендуют растения, предназначенные для 5-й зоны и ниже.
10. Принадлежность к тому или иному номеру климатической зоны - исчерпывающая информация по зимостойкости растения.
Подходящий «номер» - еще не гарантия будущей счастливой жизни дерева или кустарника на конкретном участке. Почему? Во-первых, зимние трудности не исчерпываются одними морозами. Во-вторых, на каждом участке состояние растений зависит от многих нюансов: микроклимата, обеспеченности влагой, почвы, продолжительности светового дня - все это не отражается на номере зоны, хотя имеет колоссальное значение. Спутать карты может также какой-нибудь погодный «рекорд» или «антирекорд». Возможны и обратные примеры: некоторые относительно нежные растения наподобие роз или винограда все-таки успешно зимуют в холодных зонах под специальными укрытиями. Поэтому опираться на зонный принцип можно лишь приблизительно.
Зоны морозостойкости USDA
Указанное климатическое зонирование территорий – это искусственное разделение мест выращивания растений, основанное на способности растений к выживанию в условиях зимы. Такое разделение основано на многолетнем изучении зимних температур.
Отнесение растения к той или иной зоне производится на основе знаний о требовании сорта к условиям роста и развития. Однако даже в условиях одной и той же зоны климатические условия бывают неодинаковые. Общеизвестно, что с южной стороны дома всегда теплее, а в месте, защищенном от ветров (например, внутренний двор или городская застройка), могут расти даже самые большие «неженки». Поэтому приведенное зонирование сортов растений является достаточно условным.
С помощью правильного размещения растений (в теплом и безветренном месте), а также применения укрывных материалов (спанбонд, листва, лапник, окучивание и др.) и «укладывания» на зиму побегов к земле, можно повысить климатическую зону вашего участка на 1-2 единицы. Также в этом поогает улучшение почвенного режима (например, внесение глины на песчаных почвах, внесение органических удобрений, обкладывание почвы навозом, мульчирование опилками, торфом и т.д.). Тогда, например, в условиях третьей климатической зоны можно без проблем выращивать сорта, относящиеся к четвертой или пятой зоне. Кроме того, специальные мероприятия, такие как побелка стволов плодовых деревьев в ноябре, притенение вечнозеленых растений укрывным материалом в феврале или с осени поможет избежать морозобоин и солнечных ожогов в условиях резких перепадов температур и изменения погоды.
Таблица зон морозостойкости:
| Зона | От | До |
| 0 | ||
| 1 | −45.6 °C | −53.9 °C |
| 2 | −40 °C | −45.6 °C |
| 3 | −34.4 °C | −40 °C |
| 4 | −28.9 °C | −34.4 °C |
| 5 | −23.3 °C | −28.9 °C |
| 6 | −17.8 °C | −23.3 °C |
| 7 | −12.2 °C | −17.8 °C |
| 8 | −6.7 °C | −12.2 °C |
| 9 | −1.1 °C | −6.7 °C |
| 10 | −1.1 °C | +4.4 °C |
| 11 | +4.4 °C | +10 °C |
| 12 | >+10 °C |
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 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 | < −53.9 °C (−65 °F) | |
| b | −51.1 °C (−60 °F) | −53.9 °C (−65 °F) | |
| 1 | a | −48.3 °C (−55 °F) | −51.1 °C (−60 °F) |
| b | −45.6 °C (−50 °F) | −48.3 °C (−55 °F) | |
| 2 | a | −42.8 °C (−45 °F) | −45.6 °C (−50 °F) |
| b | −40 °C (−40 °F) | −42.8 °C (−45 °F) | |
| 3 | a | −37.2 °C (−35 °F) | −40 °C (−40 °F) |
| b | −34.4 °C (−30 °F) | −37.2 °C (−35 °F) | |
| 4 | a | −31.7 °C (−25 °F) | −34.4 °C (−30 °F) |
| b | −28.9 °C (−20 °F) | −31.7 °C (−25 °F) | |
| 5 | a | −26.1 °C (−15 °F) | −28.9 °C (−20 °F) |
| b | −23.3 °C (−10 °F) | −26.1 °C (−15 °F) | |
| 6 | a | −20.6 °C (−5 °F) | −23.3 °C (−10 °F) |
| b | −17.8 °C (0 °F) | −20.6 °C (−5 °F) | |
| 7 | a | −15 °C (5 °F) | −17.8 °C (0 °F) |
| b | −12.2 °C (10 °F) | −15 °C (5 °F) | |
| 8 | a | −9.4 °C (15 °F) | −12.2 °C (10 °F) |
| b | −6.7 °C (20 °F) | −9.4 °C (15 °F) | |
| 9 | a | −3.9 °C (25 °F) | −6.7 °C (20 °F) |
| b | −1.1 °C (30 °F) | −3.9 °C (25 °F) | |
| 10 | a | −1.1 °C (30 °F) | +1.7 °C (35 °F) |
| b | +1.7 °C (35 °F) | +4.4 °C (40 °F) | |
| 11 | a | +4.4 °C (40 °F) | +7.2 °C (45 °F) |
| b | +7.2 °C (45 °F) | +10 °C (50 °F) | |
| 12 | a | +10 °C (50 °F) | +12.8 °C (55 °F) |
| b | > +12.8 °C (55 °F) | ||
- зона 4 - большая часть России, северные и горные районы Скандинавии
- зона 5а - средняя Россия, Прибалтийские страны
- зона 5b - Северо-восточная Польша , западная Украина , южная Швеция , южная Финляндия
- зона 6a - Восточная Польша, Словакия , центральная Швеция, южная Норвегия
- зона 6b - Центральная Польша, восточная Венгрия , Чехия
- зона 7a - Восточная Германия , западная Польша
- зона 7b - Восточная Голландия , Дания
- зона 8a - Центральная Голландия, Бельгия , северная и центр. Франция , северная Англия
- зона 8b - Приморская Голландия, западная Франция, север Италии , центральная Англии
Литература
- USDA Plant Hardiness Zones Map (англ.) . The United States National Arboretum.
- Климатическое зонирование. Зоны зимостойкости. на сайте DIY.ru
- r. М. Н. A. Hofman; Drs. М. В. М. Raveslot Winterhardheid van boornkwekeriioewassen. — 1998. Данные по зонам зимостойкости растений взяты из справочника Ir. М. Н. A. Hofman; Drs. М. В. М. Raveslot "Winterhardheid van boornkwekeriioewassen" (1998)
|
Зона |
Интервалы минимальных температур (°С) |
Примеры местностей с подобным климатом |
|
|
ниже -45 |
Центральная Сибирь |
||
|
45,5 |
40,1 |
Южная Сибирь |
|
|
40,0 |
34,5 |
Лапландия |
|
|
34,4 |
28,9 |
Большая часть России, северные и горные районы Скандинавии |
|
|
28,9 |
26,1 |
Средняя Россия, Прибалтийские страны |
|
|
26,0 |
23,4 |
Северо-восточная Польша, западная Украина, южная Швеция, южная Финляндия |
|
|
23,3 |
20,6 |
Восточная Польша, Словакия, центральная Швеция, южная Норвегия |
|
|
20,5 |
17,8 |
Центральная Польша, восточная Венгрия, Чехия |
|
|
17,7 |
15,0 |
Восточная Германия, западная Польша |
|
|
14,9 |
12,3 |
Восточная Голландия, Дания |
|
|
12,2 |
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 |
|||
|
более +4,4 |
Северная Африка |
||
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.
Зоны морозостойкости
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
ВВЕДЕНИЕ
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