Nella stagione bianca può fare abbastanza freddo alle nostre latitudini. In che modo le piante sopravvivono in inverno e fanno la fotosintesi durante i mesi freddi?
Gli animali crescono un pelo spesso in inverno, si rimpinzano di uno strato isolante di grasso in estate e in autunno, vanno in letargo o letargo. Noi umani indossiamo vestiti caldi, beviamo il tè o cerchiamo di riscaldarci in altri modi. Dopotutto, siamo creature calde che hanno bisogno di una temperatura specifica per sopravvivere. Le piante, invece, sono organismi a sangue freddo. Hanno sviluppato strategie ingegnose per sopravvivere al freddo inverno.
Strategie di svernamento delle piante
Le strategie di svernamento delle piante possono essere classificate in diversi metodi. In generale, si tratta sempre di creare una riserva di energia e proteggere il meristema, ovvero il tessuto di formazione delle gemme, che funge da punto di partenza per il germogliamento in primavera. Ci sono 4 strategie:
Piante svernanti come semi
Le piante da seme i cui corpi dovrebbero morire in inverno sopravvivono solo grazie ai loro semi. Contiene sia le sostanze di accumulo che il tessuto staminale embrionale, cioè il meristema, con l'aiuto del quale è possibile una nuova vita.
Svernanti perenni: ritirarsi negli organi di deposito
Le piante perenni sono piante erbacee perenni che sopravvivono per diversi anni, compreso l'inverno. Spostano le sostanze di accumulo ricche di energia nelle radici, in alternativa nei bulbi, nei tuberi o nei rizomi. Il tessuto meristematico si trova molto vicino alla superficie del suolo sotto forma di gemme o occhi dormienti poco appariscenti.
Svernamento di alberi a foglie caduche e arbusti: ritiro nel bosco
Il fatto che gli alberi decidui non immagazzinino energia nelle foglie ma nel legno è chiaramente riconoscibile dai loro colori autunnali. Il fogliame diventa giallo perché le sostanze ricche di energia vengono riciclate e trasportate nella parte legnosa attraverso il picciolo. I germogli per la ricrescita sono sugli alberischermato sotto le scaglie delle gemme, ma spesso a diversi metri dal suolo e deve essere protetto dall'albero mediante ulteriori misure di protezione dal gelo.
Svernamento delle piante sempreverdi: protezione dal gelo di foglie e gemme
Le piante sempreverdi non perdono le foglie. Quindi spostano anche meno sostanze di riserva nel corpo legnoso, devono invece adattare le foglie al freddo attraverso la loro struttura e lo stoccaggio di varie sostanze. Le cime vanno in letargo in uno stato di letargo causato da uno speciale cocktail di ormoni.
Le piante si fotosintesi in inverno?
Non tutte le piante fotosintetizzano in inverno, ma i sempreverdi lo fanno, anche se in misura minore.
Per rispondere alla domanda in modo più dettagliato, ha senso dare una rapida occhiata alla fotosintesi stessa. La fotosintesi descrive il processo di produzione del materiale organico, cioè i mattoni per il corpo vegetale, con l'aiuto dell'energia luminosa e dei composti inorganici. Il ruolo principale in questo processo è svolto dalla clorofilla verde. Le piante che perdono le loro parti verdi o le lasciano morire in inverno non possono quindi effettuare la fotosintesi fino a quando le parti vegetali verdi non saranno nuovamente disponibili.
Le piante sempreverdi, invece, sono in grado di ottenere energia dalla luce solare tutto l'anno il giro. Tuttavia, la luce solare alle nostre latitudini è più debole in inverno e disponibile solo per un periodo più breve. Accoppiato con il freddo, che inibisce la fotosintesi, ciò si traduce in prestazioni di fotosintesi solo molto basse. Pertanto, anche le piante sempreverdi non continuano a crescere in inverno, ma possono solo coprire il loro fabbisogno energetico giornaliero per mantenere la resistenza al gelo.
Questo è ciò che fanno le piante prima dell'inverno
I preparativi per la stagione fredda iniziano presto. Perché durante la notte, nessuna pianta è preparata per temperature e dieta sotto lo zero. Le giornate fredde e più brevi regolano il loro equilibrio ormonale in modo tale che le piante vadano gradualmente in letargo. Quella che sembra una pausa è inizialmente associata a molto più lavoro di quanto tu possa vedere dall'esterno. Questi processi richiedono tempo e non devono essere disturbati: potando, innaffiando troppo o concimando con i nutrienti sbagliati, possiamo ostacolare la preparazione delle piante, mettendo a rischio la resistenza invernale.
QuestoPassi che le piante devono eseguire prima dell'inverno:
Stoccaggio dei materiali di riserva
Come descritto sopra, le piante immagazzinano le loro riserve di energia in luoghi diversi. Le piante hanno molto lavoro da fare in autunno per trasferirle agli organi vegetali appropriati.
Ritirata nel bosco
Lo scolorimento delle foglie può essere osservato in autunno sulla maggior parte dei nostri alberi decidui locali. Questo fenomeno si verifica perché la clorofilla - che fa apparire verdi le foglie - viene riciclata e portata via. Anche altro materiale ad alta energia viene trasferito dalle foglie al tronco.
Sotto la corteccia, gli organelli cellulari ricchi di acqua, i vacuoli, si dividono. Alcuni grandi vacuoli danno origine a numerosi piccoli vacuoli. In essi si accumula soprattutto lo zucchero, ma anche proteine e altre sostanze disciolte. Anche gli elementi essenziali come potassio, magnesio e fosforo vengono rimossi dalle foglie prima che cadano.
L'amido è immagazzinato negli amiloplasti come riserva di energia. Nel corso dell'anno, gli alberi attingono a queste riserve, in modo che siano in gran parte utilizzati di nuovo a maggio, quando le foglie si aprono.
Dopo che tutti i nutrienti e i minerali importanti sono stati immagazzinati, le foglie vengono eliminate. Ciò riduce al minimo l'area per i carichi di neve e i movimenti della corona, che possono portare a fratture.
Gli alberi possono apparire inattivi all'esterno in inverno, ma sono costantemente impegnati nella respirazione cellulare. In questo modo forniscono energia per il funzionamento dei processi metabolici vitali.
Ritiro nella terra: tuberi, bulbi, rizomi e radici
Molte piante erbacee come il mughetto (Convallaria majalis), il sambuco di terra comune (Aegopodium podagraria) o lo zenzero ( Zingiber officinale) formano i cosiddetti rizomi. È un sistema di germogli che cresce sotto o appena sopra il terreno e ha il compito di immagazzinare le sostanze di riserva. Grazie a queste sostanze immagazzinate, tra cui in particolare l'amido, molte piante possono svernare nel terreno. Le piante di cipolla usano foglie trasformate come organi di conservazione. Sotto la superficie terrestre, questi organi di stoccaggio sono ampiamente protetti dal gelo.
Le piante che vanno in letargo sottoterra apprezzano il nostro aiuto! Il pacciame può essere applicato per rinforzare uno strato protettivo isolante. La nostra corteccia di pino biologico Plantura non solo protegge dall'essiccamento, ma sopprime anche la crescita delle erbe infestanti.
Ritiro ai semi: propagazione e protezione invernale in uno
Le piante possono anche svernare come semi. Questi di solito sono costituiti dal mantello del seme, da un tessuto nutritivo e dall'embrione, che può trovarsi in diversi stadi di sviluppo. A seconda del tipo di seme, il tessuto nutritivo è di natura diversa. I semi di legumi come fagioli (Vicia), piselli (Pisum) e lenticchie (Lens) sono ricco di proteine. I semi di cereali come il frumento (Triticum) o l'avena (Avena) e le latifoglie come la quercia (Quercus) e la castagna dolce (Castanea) immagazzinano energia principalmente sotto forma di amido. Alcuni semi, come la nocciola (Corylus) e la noce (Juglans), formano semi con grasso come corpi di riserva. Non c'è da stupirsi che noi umani usiamo molti di questi semi per il cibo. Anche nei semi, il tessuto nutritivo non viene utilizzato solo per l'ingresso nella vita, cioè la germinazione, ma anche per la respirazione cellulare notevolmente ridotta. Quindi ogni seme è un embrione vivente e che respira. Grazie al contenuto d'acqua molto basso, al mantello duro del seme e all'elevata concentrazione di sostanze osmoticamente attive, è ben protetto dal gelo.
Colore autunnale delle foglie
Anche indipendentemente dal fatto che il colore giallo autunnale si sviluppi a seguito del trasferimento della clorofilla dalle foglie alle parti protette della pianta, le foglie sono colorate. Puoi vederlo dal fatto che alcuni arbusti sempreverdi, ad esempio mahonia (Mahonia), in autunno colorano il loro fogliame. I responsabili sono gli antociani e i carotenoidi, che si formano per proteggere dal gelo e dalla troppa luce solare. Perché le piante sempreverdi hanno un problema in inverno: se allo stesso tempo fa molto freddo, ma il sole splende, molte radiazioni ad alta energia colpiscono la foglia. Tuttavia, il freddo rallenta tutti i processi nella cellula vegetale, in modo che l'energia solare non possa essere immagazzinata in una forma utilizzabile. Si crea un dannoso eccesso di energia che può danneggiare i componenti cellulari, in modo simile a quando ci scottiamo. Gli antociani, che ci appaiono rossi o violacei, proteggono da questi effetti nocivi.
Puoi trovare una spiegazione dettagliata della colorazione delle foglie in autunnonel nostro articolo speciale.
Le piante producono il proprio antigelo
Perché le piante non si congelano semplicemente in inverno, come le verdure nel congelatore? Perché è possibile calpestare il prato anche con il gelo senza che le lame si rompano come aghi di ghiaccio? Congelare la cellula sarebbe fatale perché l'acqua si espanderebbe e farebbe semplicemente esplodere le cellule.
La risposta può essere spiegata usando l'esempio del mare. Se l'acqua è arricchita con una concentrazione sufficientemente alta di sostanze osmoticamente attive, il suo punto di congelamento si riduce. In mare, questa sostanza osmoticamente attiva è il sale. Vari zuccheri, composti alcolici e, soprattutto, potassio, agiscono come agenti antigelo nelle cellule vegetali.
Suggerimento: Questo è anche il motivo della fertilizzazione autunnale come la fertilizzazione del prato autunnale. Speciali fertilizzanti come il nostro concime organico autunnale per prati Plantura favoriscono la resistenza invernale del prato invece di metterlo in pericolo. Lo fanno introducendo potassio, che viene immagazzinato nei vacuoli come antigelo.
Nelle foglie dell'edera comune (Hedera helix), ad esempio, il punto di congelamento può essere ridotto a -3 °C conservando lo zucchero. A questo contribuiscono anche altre molecole che impediscono la formazione di cristalli di ghiaccio nelle cellule.
Grazie a queste speciali precauzioni negli organi di accumulo, le piante possono resistere a temperature inferiori a -45 °C. Naturalmente, questo non si applica a tutti i tipi di piante, ma dipende da dove proviene e quali precauzioni antigelo sono integrate nella sua genetica.
Suggerimento: presentiamo le 10 migliori piante sempreverdi in un articolo separato.
Cime protette: punto di partenza per una nuova vita
Foglie e boccioli di fiori vengono spesso stabiliti l'anno precedente e quindi entrano in una fase dormiente in attesa dell'inverno. Il segnale è dato dalle basse temperature e dalla breve durata della giornata. I processi vengono ora avviati tramite gli ormoni al fine di proteggere le foglie e i boccioli dei fiori. A tale scopo sono circondati da scaglie di gemme. All'interno di queste squame si forma una pelliccia bianca di peli morti, che ha un effetto isolante. Naturalmente viene memorizzato anche "antigelo". In questo stato, le cime sfidano il freddo e il gelo. Solo quandoMan mano che le giornate diventano più lunghe e più calde, la durezza del gelo si riduce, il contenuto d'acqua aumenta e il tessuto si sviluppa ulteriormente. In questa fase le cime sono quindi ad alto rischio di essere danneggiate dalle gelate tardive.
Fa più caldo sul terreno: le geofite come i fiori primaverili nascondono i loro germogli nel terreno. Le emicriptofite, che includono la maggior parte delle piante perenni, nascondono almeno le loro gemme sotto il fogliame isolante. Le piante che hanno il loro tessuto di rinnovamento ad un' altezza fino a 30 cm sono chiamate chamaephytes. I loro germogli sono protetti dal manto nevoso. Se le gemme sono ancora più alte, si parla di fanerofite, che comprendono tutte le piante legnose. Più le cime sono alte, cioè più esposte al vento, più efficacemente devono essere protette dal gelo.
Suggerimento: In primavera, le piante possono germogliare prematuramente con l'aiuto della fertilizzazione e dell'irrigazione, oltre a metterle in un luogo caldo. Questo è il momento ideale per rinvasare piante da vaso e da appartamento e aggiungere fertilizzante per iniziare con successo la nuova stagione di crescita! Grazie al suo rapporto NK di 3-4, il nostro fertilizzante organico per piante da interno e verde Plantura è ideale per la maggior parte delle piante da interno. Ma si consiglia cautela: con questo trattamento stiamo provocando una riduzione della resistenza invernale, quindi le piante piantate dovrebbero essere protette dal gelo.
Come puoi vedere, ci sono tattiche ingegnose per come gli alberi svernano e come le altre piante sopravvivono all'inverno. Ma non tutti sono ben protetti dalle temperature gelide. Ecco perché ti diamo consigli su come svernare correttamente le tue piante.