当温度降到0℃以下时,我们会发现,一些作物由于抵御不了严寒而受冻致死,而另一些作物却能在冰天雪地里傲然挺立,生机盎然。这是由于不同作物的抗冻能力有着显着差异的缘故。
植物受冻原理
抗冻能力的强弱与植物细胞内的生物膜体系有非常大的关系。
简单通俗的解释如下:植物遇到低温,生物膜发生变化,膜结构遭到破坏,形成了容易通过的“洞穴”,大量物质从洞穴排出,引起植物死亡。
更精细的解释如下:当植物遇到低温时,生物膜便会发生相变,即从液晶相变成凝胶状态,并使膜的结构破坏,结果在原生质膜上形成透性较大的非脂类的“洞穴”,成为许多电解质自由出入的通道,细胞质内的溶胶因而大量排出,终引起植物死亡。
作物抗冻机理
了解了受冻原理之后,我们便可以知道,植物抗冻机理主要围绕以下几点:
在温度降低时,必须能够维持机体内生物膜正常的液晶相;
具备膜结构上的稳定性,这种稳定性与植物品种的抗寒性成正相关;
提高作物细胞酶活性;
避免细胞内结冰,以防止冰晶对膜的破坏;
防治细胞内的水流到细胞外结冰,导致作物脱水。
作物如何科学防冻?
1、提高自身抗冻性
要提高作物自身的抗冻能力,我们可以进行一些人为抗寒锻炼,从而增加其抗冻能力。抗寒锻炼主要经过两个阶段:
一是让植物在入冬前进行旺盛的光合作用,积累更多的“保护物质”,即越冬所需的营养物质(糖和氨基酸等),这对防止生物膜的相变、稳定膜结构是很重要的。
二是在晚秋稳定的低温条件下,控制灌水,使植物组织中自由水含量减少,因而也减少了组织结冰的可能性。
经过上述两个方面的锻炼,细胞原生质对不良条件的反应便会变得迟钝,抗冻能力自然就会显着增加。
2、防止外界不利气候
早春天气变化剧烈,当各类植物返青后,抗寒锻炼效应逐渐消失,如遇晚霜则极易受冻。
针对这种情况,可采取熏烟、灌水等措施,在育苗时采用温棚、温床、阳畦、塑料薄膜和土壤保温剂等,均可克服低温的不利因素而提早播种。
此外,还可设置风屏、覆盖等,改变植物生长的小气候,避免低温的危害。
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