1.2. Особливості проходження першої фази загартовування у деревних рослин

Вивчення умов проходження першої фази загартовування у деревних було проведене в природних умовах пізньої осені (Туманів, Красенів, 1955). показало, що деревні рослини здатні за температури трохи вище нуля проходити першу фазу загартовування в багато разів краще, ніж озимі. Останні підвищують стійкість до -10 і -12°, а дерева від -30 до -35°. Таке велике розходження у витривалості вказує на неоднаковий характер фізіологічних змін у клітинах, які спостерігаються у цих двох груп рослин за низьких позитивних температур.

Різні деревні породи здатні підвищувати стійкість однакових умов першої фази загартовування в неоднаковому ступені. Сосна і береза різко збільшують морозостійкість ще восени. У цей час вони не ушкоджуються навіть за раптового настання сильних морозів. Повільніше йде підготовка до зими у ялини і особливо у дуба. Липа займає в цьому відношенні проміжне положення. Навіть різні органи однієї рослини гартуються неоднаково швидко. У берези менш стійкі чоловічі сережки, які пізньою осінню можуть загинути за -20°, а узимку виносять температуру -45°. У липи більш високу здатність до загартовування мають бруньки. У яблуні пізньої восени погано захищені від несподіваних сильних морозів бруньки.

У деревних, так само як і у озимих рослин, під час першої фази загартовування протікають три процеси: припинення росту, нагромадження захисних речовин і зміна в структурах протопласта. Однією з відмінностей деревних є входження в стан спокою вже наприкінці літа, коли зовнішні умови ще сприятливі для росту. У морозостійких видів під час першої фази загартовування спокій стає тільки більш глибоким. Менш стійкі деревні, особливо південні види, які мають тривалий період вегетації, не встигають цілком ввійти в період спокою, іноді в них зростаючою є тільки верхівкова брунька. Таким рослинам приходиться використовувати і осінній період. Тому наступні процеси (накопичення вуглеводів і структурні зміни протопласта) можуть не встигати завершитися до настання морозної погоди. У таких випадках рослини приходять до другої фази загартовування менш підготовленими і не можуть розвивати потенційну, властиву їм морозостійкість.

Особливістю деревних порід є також те, що вони не відразу накопичують цукри. Спочатку вони запасають крохмаль і геміцелюлози, які потім у першій фазі загартовування перетворюються в захисні речовини (Оголевець, 1960). Наприклад, у корі берези у вересні виявлено крохмалю 10,76, а в жовтні 6,81 мг на 1 г сухої маси, у дуба у вересні було крохмалю в корі 14,18, а наприкінці жовтня 8,36 мг. Процес гідролізу полісахаридів у деревних продовжується і за негативних температур (під час, слабких і помірних морозів).

У деревних порід восени за низьких позитивних температур проходить ще один важливий процес: поступовий вихід зі стану спокою без ослаблення здатності до проходження другої фази загартовування. Явище це складне, воно супроводжується зменшенням кількості інгібіторів росту, а пізніше вже узимку за негативних температур спостерігається нагромадження значної кількості гіберелінів. Досліди показують, що для проходження першої фази загартовування необхідний більш короткий осінній період, чим для зняття стану спокою. З'ясовано, що регулятори росту не визначають напрямок фізіологічних процесів, вони тільки прискорюють або сповільнюють їх. Зміна фізіологічного стану обумовлюється спадковістю. Тому восени в деревних залежно від зовнішніх умов може спостерігатися як нагромадження інгібіторів, так і їхнє зменшення.

Для добре підготовлених деревних рослин необхідна тривалість першої фази загартовування складає 30 днів; у видів, які не встигли ввійти в період спокою, вона може продовжуватися 4 мес. Входження деревних у період спокою дозволяє їм проходити першу фазу загартовування і у темряві, коли помітної етіоляції у них не спостерігається навіть за дуже тривалого перебування у темряві. Це показує, що період спокою не тільки захищає структуру протопласта від етіоляції, але і сприяє розвиткові в ньому певних структур. Період спокою поліпшує проходження першої фази загартовування.

Інше поводження деревних рослин за витримування їх у темряві можна ілюструвати дослідами із сіянцями берези бородавчастої і білої акації. Наприкінці літа рослини ввели в період спокою за допомогою короткого дня (Туманов і ін., 1964). Після цього вони проходили першу фазу загартовування протягом 60 днів за температури біля нуля. В одному варіанті об'єкти знаходилися за осінньої довжини дня (у вересні і жовтні), а в іншому стояли в темряві за такої ж температури. Визначення морозостійкості показало, що береза після 2-місячного охолодження витримувала температуру рідкого азоту (-195°) як у варіантах, де рослини знаходилися під час першої фази загартовування на короткому осінньому природному дні, так і у варіанті, де вони були увесь час у темряві. У наступному вони росли все-таки в першому варіанті краще, ніж у другому. У білої акації після настання періоду спокою загартовування за низьких позитивних температур проходило в темряві навіть краще, ніж на світлі. Коли білу акацію прохолоджували при 0° у темряві протягом 60 днів, то після другої фази загартовування вона витримала морози -40°. При охолодженні в умовах осіннього короткого дня біла акація зберігалася при морозах -35°, а при -40° загинула (мал. 2). Це можна пояснити привхідною обставиною. На світлі перша фаза загартовування проходила у оранжереї, де рослини у світловий відрізок часу в деякі дні (у вересні і жовтні) могли перегріватися, що погіршувало умови загартовування. Менш чутлива до такого явища береза здатна гартуватися за більш широкої амплітуди температур. Цей дослід доводить, що у деревних видів під час першої фази загартовування ведучим фактором є низька температура, а світло може помітної ролі не грати. Перша фаза в деревних порід може успішно протікати і у темряві.