Закаливание растений

ЗАКАЛИВАНИЕ РАСТЕНИЙ, формирование у растений устойчивости к воздействию неблагоприятных абиотических факторов среды (низкой и высокой температуры, засухи, засоления почвы и др.). Обязательным условием закаливания растений является присутствие соответствующего фактора неповреждающего действия (например, околонулевой температуры при закаливании растений к морозу). При закаливании в растениях происходят изменения на различных уровнях организации - с молекулярного до организменного. Общие признаки закалённых растений: повышенное содержание белков стрессорного ответа, наличие высоких концентраций защитных веществ (сахаров, пролина и др.), повышение текучести мембран, частичное обезвоживание клеток, синтез специфических веществ (например, белков холодового шока при закаливании растений к морозу). Термин «закаливание растений» наиболее широко используется применительно к формированию устойчивости к низким температурам. У двулетних и многолетних растений закаливание начинается осенью с вхождения в покой. При снижении температуры до 0 °С происходит отклонение от нормы ряда физиологических параметров (например, функциональная и структурная перестройка клеток в результате экспрессии генов белков холодового шока). Если действие неблагоприятного фактора не достигает порогового уровня, при котором растение погибает, при слабых и умеренных морозах наступает следующая фаза закаливания, так называемая фаза адаптации - выход воды из клеток и образование льда в межклетниках, чему способствуют наличие в них так называемых нуклеаторов льда (соединений различной природы, способных инициировать льдообразование) и высокая водная проводимость мембран; в результате не происходит губительного для клеток образования внутриклеточного льда. В закалённом состоянии травянистые растения переносят морозы до -20 °С, древесные - до -60 °С, а при дополнительном лабораторном закаливании растений их ткани выдерживают длительное воздействие сверхнизких температур сжиженных азота и гелия. Процесс закаливания растений обратим. Оттаивая и трогаясь в рост, растения теряют приобретённую морозостойкость, поэтому деревья, выдерживающие зимой морозы до -60 °С (например, лиственница), летом погибают при температуре от -7 до -8 °С. Различные органы растений имеют различную способность к закаливанию. Так, например, надземная часть яблони переносит понижение температуры до -35...-45 °С, а корни начинают вымерзать при -7...-12 °С.

Для повышения устойчивости сельскохозяйственных  растений к неблагоприятным факторам используют различные искусственные приёмы: воздействие стрессорными факторами неповреждающего характера, обработка антистрессорными и антиоксидантными препаратами.

Лит.: Туманов И. И. Физиология закаливания и морозостойкость растений. М., 1979; Кузнецов В. В., Дмитриева Г. А. Физиология растений. 2-е изд. М., 2006; Трунова Т. И. Растение и низкотемпературный стресс. М., 2007.