Холодоустойчивость зародыша и растения в целом повышается, если намоченные и набухшие семена в течение 5-10 дней закалять попеременно температурами выше и ниже 0°С. Холодоустойчивость повышается при намачивании семян кукурузы в растворе алюмокалиевых квасцов; проростки с 4-5 листьями, полученные из таких семян, выдерживают температуру -5°С в течение суток. По данным Д. Ф. Проценко, холодоустойчивые сорта и гибриды кукурузы отличаются более энергичным прорастанием семян и более быстрым развитием пластидного аппарата, более высоким уровнем содержания хлорофилла и желтых пигментов - каротиноидов.
Следовательно, зная природу холодоустойчивости и морозоустойчивости, можно адаптацией к внешним условиям в значительной мере повысить устойчивость растений против низких температур.
Установлено, что растения, перенесшие небольшую засуху, повторную переносят с меньшими потерями. Однако устраивать искусственную закалку взрослых растений в производственных условиях трудно. П. А. Генкель предложил подвергать закаливанию наклюнувшиеся семена. Опыт показал, что растения, выросшие из семян, подвергнутых предпосевной закалке, приобретают повышенную устойчивость к засухе.
Суть его метода закаливания растений заключается в том, что проростки, которые только наклюнулись, намачивают и подсушивают. В результате этого повышается засухоустойчивость растений и увеличивается их урожайность. Это объясняется реакцией и адаптацией ростков семян, а затем и взрослого растения к частичному обезвоживанию протопласта под действием засухи, последняя, влияя на взрослое растение, приводит к частичному разрушению коллоидной системы цитоплазмы, под влиянием закаливания в клетках проростков повышается гидрофильность коллоидов, осмотический потенциал. Все это приводит к повышению водоудерживающей силы биоколлоидов протопласта, усилению интенсивности обмена веществ, фотосинтеза, активности ферментов, транспирации. Под влиянием закаливания, по П. А. Генкелю, возрастает количество связанной воды и гидрофильность коллоидов протопласта, что в дальнейшем действует на направленность биохимических процессов и в результате приводит к повышению засухоустойчивости растений.
Закаленные растения приобретают анатомо-морфологическую структуру, свойственную засухоустойчивым растениям, и имеют более развитую корневую систему. Исследования митохондрий проростков кукурузы в возрасте 4, 8 и 11 дней показали, что окислительное фосфорилирование (Р/О) выше у закаленных, чем у незакаленных растений. Это свидетельствует о большей продуктивности дыхания закаленных растений, о взаимосвязи окисления и фосфорилирования. При действии на растения высокой температуры (45°С) и суховея происходят, по-видимому, глубокие структурные изменения митохондрий, повреждение или ингибирование ферментов фосфорилирующего механизма. В результате осуществляется лишь нефосфорилирующее окисление без аккумуляции энергии (И. А. Андреева, М. В. Туркина).
TimeBiology