Живое дерево: Осень — зима — весна

Основы пчеловодства / Приложения / Живое дерево: Осень — зима — весна

Страница 1

Глядя на сбросившее листву дерево, многим из нас кажется, что жизнь в нем остановилась до следующей весны. Кое-кто ничуть не сомневается в этом, однако не все так просто и однозначно в тех процессах, которые происходят в таком, казалось бы, известном нам растении, как дерево .

Ученые многих стран, изучающие жизнедеятельность (физиологию) древесных растений, пока не пришли к единому мнению относительно того, как именно древесный организм реагирует на снижение температуры окружающей среды, какие процессы при этом и в какой последовательности происходят в капиллярах и живых клетках древесины, почему и при каких условиях происходит полное прекращение жизнедеятельности (вымерзание) растений.

При глубокой проработке этого вопроса возникает множество частных проблем. Вот только один пример — вода. Уж, кажется, что может быть проще!

У многих из нас еще со школьных лет прочно установился стереотип о том, что вода замерзает при температуре 0 °C. Однако оказывается, что самая обычная вода, находящаяся в стеклянной трубочке с микрокапилляром в 0,1 мм, замерзает при —20 °C (Чудинов Б.С., 1984). В то же время в древесном капилляре такого же диаметра она замерзает при более высокой температуре. Приемлемого объяснения этому факту пока никто не дал. Более того, имеется информация о том, что при определенных условиях обычная вода может оставаться в жидком состоянии (так называемая переохлажденная вода) при температурах вплоть до -70 °C (Веретенников А:В., 1987).

Существует также и ряд других проблем, по которым пока нет однозначного понимания.

По всем этим причинам предлагаемая модель функционирования живого дерева лиственной породы в период времени осень — зима — весна не может претендовать на бесспорность. Однако, с учетом всей имеющейся информации по этому вопросу на сегодняшний день, эта модель представляется наиболее вероятной.

Процесс подготовки дерева к зиме начинается задолго до ее наступления. Считается, что механизм предварительной подготовки дерева к зиме включается с началом сокращения светового дня, когда в дереве начинают приостанавливаться процессы роста. Затем в конце лета дерево вступает в состояние так называемого внутреннего покоя, при котором в древесном организме резко снижается интенсивность обмена веществ.

При дальнейшем устойчивом снижении температуры воздуха ниже +10 °C, чаще всего это происходит в августе, дерево переходит в состояние глубокого (органического) покоя, который для большинства древесных растений средней полосы длится до ноября — декабря (Сергеев Л.И., 1964). По другому источнику — до ноября — января (Лесная энциклопедия, 1986).

Осенью с наступлением холодов обменные процессы в дереве продолжают замедляться. Уменьшаются в связи с этим и возможности проводящей системы дерева па доставке влаги и питательных веществ к ветвям (особенно тонким) и листьям. Однако транспирация (испарение) влаги в атмосферу не прекращается, и для того чтобы уменьшить транспирацию и привести ее хоть в какое-то соответствие с возможностями по доставке влаги, дерево сбрасывает листву. Таким образом, дерево защищает себя от зимнего иссушения.

В процессе характерных для осени многократных перепадов температур происходит так называемое закаливание дерева. В ходе этого периода внутри живых клеток дерева начинают накапливаться защитные вещества в виде растворов Сахаров и некоторых других веществ. Эти защитные вещества создают в дереве такие условия, при которых сильно снижается вероятность образования льда внутри живых клеток. Но даже у наиболее морозостойких деревьев вся имеющаяся в тканях вода не может оставаться незамерзающей. Какая-то ее часть при длительном воздействии низких отрицательных температур все же будет замерзать. Самое главное, чтобы этот процесс происходил не в протопласте (оболочке) живой клетки, а в межклеточном пространстве, тогда протопласт будет подвергаться меньшей опасности получить механические повреждения.

В лабораторных условиях при постепенном ступенчатом понижении температуры удалось добиться чрезвычайно высокой морозоустойчивости дерева. Так, в одном из опытов И.И. Туманова ветка яблони, помещенная в переносную морозильную камеру с температурой —153 °C, весной цвела и даже плодоносила (по А. А. Веретенникову, 1987).

При дальнейшем понижении внешних температур отток воды в межклеточные пространства увеличивается; в этот момент времени там будет находиться ровно столько воды, сколько ее сможет кристаллизоваться при имеющейся в данный момент температуре.

Процесс закаливания дерева и накапливания воды в межклетниках происходит постепенно и, в зависимости от характера наступающей зимы, может занимать продолжительный период времени. В ходе этого периода сокодвижение в дереве еще происходит, хотя и в замедленном темпе.

С переходом внешних температур в область устойчивых отрицательных значений корнеобитаемый слой почвы постепенно промерзает, что приводит к уменьшению поглощаемой корнями влаги.