Pendant la saison blanche, il peut faire assez froid sous nos latitudes. Comment les plantes survivent-elles en hiver et font-elles la photosynthèse pendant les mois froids ?
Les animaux développent un pelage épais en hiver, se gorgent d'une couche isolante de graisse en été et en automne, hibernent ou hibernent. Nous, les humains, mettons des vêtements chauds, buvons du thé ou essayons de nous réchauffer par d'autres moyens. Après tout, nous sommes des créatures chaleureuses qui ont besoin d'une température spécifique pour survivre. Les plantes, quant à elles, sont des organismes à sang froid. Ils ont développé des stratégies ingénieuses pour survivre à l'hiver froid.
Stratégies d'hivernage des plantes
Les stratégies d'hivernage des plantes peuvent être classées en différentes méthodes. En général, il s'agit toujours de créer une réserve d'énergie et de protéger le méristème, c'est-à-dire le tissu de formation des bourgeons, qui sert de point de départ au bourgeonnement au printemps. Il existe 4 stratégies :
Plantes hivernantes sous forme de graines
Les plantes à graines dont le corps est censé mourir en hiver ne survivent que grâce à leurs graines. Il contient à la fois des substances de stockage et le tissu de la tige embryonnaire, c'est-à-dire le méristème, à l'aide duquel une nouvelle vie est possible.
L'hivernage des plantes vivaces : se retirer dans les organes de stockage
Les plantes vivaces sont des plantes herbacées vivaces qui survivent plusieurs années, y compris l'hiver. Ils transfèrent des substances de stockage riches en énergie dans les racines, alternativement dans les bulbes, les tubercules ou les rhizomes. Le tissu méristématique se trouve très près de la surface du sol sous la forme de bourgeons ou d'yeux dormants discrets.
Hivernage des arbres et arbustes à feuilles caduques : retraite dans le bois
Le fait que les arbres à feuilles caduques ne stockent pas l'énergie dans leurs feuilles mais dans leur bois est clairement reconnaissable à leurs couleurs d'automne. Le feuillage jaunit car les substances riches en énergie sont recyclées et transportées dans la partie ligneuse via le pétiole. Les bourgeons pour la repousse sont sur les arbresà l'abri des écailles des bourgeons, mais souvent à plusieurs mètres au-dessus du sol et doit être protégé de l'arbre par d'autres mesures de protection contre le gel.
Hivernage des plantes persistantes : protection contre le gel des feuilles et des bourgeons
Les plantes à feuilles persistantes ne perdent pas leurs feuilles. Ils déplacent donc également moins de substances de réserve dans le corps du bois, au lieu de cela, ils doivent adapter leurs feuilles au froid par leur structure et le stockage de diverses substances. Les bourgeons hibernent dans un état de dormance provoqué par un cocktail spécial d'hormones.
Les plantes photosynthétisent-elles en hiver ?
Toutes les plantes ne photosynthétisent pas en hiver, mais les conifères le font - quoique dans une moindre mesure.
Pour répondre à la question plus en détail, il est logique de jeter un coup d'œil rapide sur la photosynthèse elle-même. La photosynthèse décrit le processus de production de matière organique, c'est-à-dire les éléments constitutifs du corps végétal, à l'aide d'énergie lumineuse et de composés inorganiques. Le rôle principal dans ce processus est joué par la chlorophylle verte. Les plantes qui perdent leurs parties vertes ou les laissent mourir en hiver ne peuvent donc pas effectuer de photosynthèse tant que les parties vertes de la plante ne sont pas à nouveau disponibles. tour. Cependant, la lumière du soleil sous nos latitudes est plus faible en hiver et n'est disponible que pendant une période plus courte. Couplé au froid, qui inhibe la photosynthèse, cela se traduit par des performances de photosynthèse très faibles. Par conséquent, même les plantes à feuilles persistantes ne continuent pas à pousser en hiver, mais peuvent seulement couvrir leurs besoins énergétiques quotidiens pour maintenir leur résistance au gel.
C'est ce que font les plantes avant l'hiver
Les préparatifs pour la saison froide commencent tôt. Parce que du jour au lendemain, aucune plante n'est préparée pour des températures et un régime inférieurs à zéro. Les journées froides et plus courtes ajustent leur équilibre hormonal de manière à ce que les plantes entrent progressivement en hibernation. Ce qui ressemble à une pause est initialement associé à beaucoup plus de travail que vous ne pouvez le voir de l'extérieur. Ces processus prennent du temps et ne doivent pas être perturbés : en taillant, en arrosant excessivement ou en fertilisant avec les mauvais nutriments, nous pouvons entraver les préparations des plantes, compromettant la résistance à l'hiver.
CeciÉtapes que les plantes doivent effectuer avant l'hiver :
Stockage des matériaux de réserve
Comme décrit ci-dessus, les plantes stockent leurs réserves d'énergie à différents endroits. Les plantes ont beaucoup de travail à faire à l'automne pour les transférer dans les organes appropriés de la plante.
Retraite dans le bois
La décoloration des feuilles peut être observée en automne sur la plupart de nos feuillus locaux. Ce phénomène se produit parce que la chlorophylle - qui rend les feuilles vertes - est recyclée et emportée. D'autres matériaux à haute énergie sont également transférés des feuilles au tronc.
Sous l'écorce, les organites cellulaires riches en eau, les vacuoles, se divisent. Quelques grandes vacuoles donnent naissance à de nombreuses petites. Surtout, le sucre s'y accumule, mais aussi les protéines et autres substances dissoutes. Les éléments essentiels tels que le potassium, le magnésium et le phosphore sont également éliminés des feuilles avant leur chute.
L'amidon est stocké dans les amyloplastes comme réserve d'énergie. Au cours de l'année, les arbres puisent dans ces réserves, de sorte qu'elles sont en grande partie épuisées en mai lorsque les feuilles se déploient.
Une fois que tous les nutriments et minéraux importants ont été stockés, les feuilles tombent. Cela réduit au minimum la zone de charges de neige et de mouvements de la cime, qui peuvent entraîner des fractures.
Les arbres peuvent sembler inactifs à l'extérieur en hiver, mais ils sont constamment engagés dans la respiration cellulaire. De cette façon, ils fournissent de l'énergie pour le fonctionnement des processus métaboliques vitaux.
Retraite dans la terre : tubercules, bulbes, rhizomes et racines
De nombreuses plantes herbacées comme le muguet (Convallaria majalis), le sureau commun (Aegopodium podagraria) ou le gingembre ( Zingiber officinale) forment ce qu'on appelle des rhizomes. C'est un système de pousses qui pousse sous ou juste au-dessus du sol et qui a pour tâche de stocker des substances de réserve. Grâce à ces substances stockées, dont notamment l'amidon, de nombreuses plantes peuvent hiverner dans le sol. Les plantes d'oignon utilisent des feuilles transformées comme organes de stockage. Sous la surface de la terre, ces organes de stockage sont largement protégés du gel.
Les plantes qui hibernent sous terre apprécient notre aide ! Un paillis peut être appliqué pour renforcer une couche de protection isolante. Notre écorce de pin biologique Plantura protège non seulement contre le dessèchement, mais supprime également la croissance des mauvaises herbes.
Retraite aux graines : propagation et protection hivernale en un
Les plantes peuvent également passer l'hiver sous forme de graines. Ceux-ci se composent généralement du tégument, d'un tissu nutritif et de l'embryon, qui peuvent être à différents stades de développement. Selon le type de graine, le tissu nutritif est de nature différente. Les graines de légumineuses telles que les haricots (Vicia), les pois (Pisum) et les lentilles (Lens) sont riche en protéines. Les graines de céréales comme le blé (Triticum) ou l'avoine (Avena) et les arbres à feuilles caduques comme le chêne (Quercus) et la châtaigne (Castanea) stockent l'énergie principalement sous forme d'amidon. Certaines graines, comme la noisette (Corylus) et la noix (Juglans), forment des graines avec de la graisse comme corps de stockage. Pas étonnant que nous, les humains, utilisions beaucoup de ces graines pour nous nourrir. Dans les graines également, le tissu nutritif n'est pas seulement utilisé pour l'entrée dans la vie, c'est-à-dire la germination, mais aussi pour réduire considérablement la respiration cellulaire. Ainsi, chaque graine est un embryon vivant et respirant. En raison d'une très faible teneur en eau, du tégument dur et de la forte concentration de substances osmotiquement actives, il est bien protégé du gel.
Couleur automnale des feuilles
Aussi indépendamment du fait que la couleur automnale jaune se développe à la suite de la relocalisation de la chlorophylle des feuilles vers les parties protégées de la plante, les feuilles sont colorées. Vous pouvez le constater par le fait que certains arbustes à feuilles persistantes, par exemple le mahonia (Mahonia), colorent leur feuillage en automne. Les responsables sont les anthocyanes et les caroténoïdes, qui se forment pour protéger contre le gel et l'excès de soleil. Parce que les plantes à feuilles persistantes ont un problème en hiver : s'il fait très froid en même temps, mais que le soleil brille, beaucoup de rayonnement à haute énergie frappe la feuille. Cependant, le froid ralentit tous les processus dans la cellule végétale, de sorte que l'énergie solaire ne peut pas être stockée sous une forme utilisable. Un excès d'énergie nocif est créé qui peut endommager les composants cellulaires - comme lorsque nous avons un coup de soleil. Les anthocyanes, qui nous apparaissent rouges ou violettes, protègent de ces effets nocifs.
Vous trouverez une explication détaillée de la coloration des feuilles en automnedans notre article spécial.
Les plantes produisent leur propre antigel
Pourquoi les plantes ne gèlent-elles pas en hiver, comme les légumes au congélateur ? Pourquoi peut-on marcher sur la pelouse même en cas de gel sans que les lames ne se cassent comme des aiguilles de glace ? Geler la cellule serait fatal car l'eau se dilaterait et ferait simplement éclater les cellules.
La réponse peut être expliquée en utilisant l'exemple de la mer. Si l'eau est enrichie d'une concentration suffisamment élevée de substances osmotiquement actives, son point de congélation est abaissé. Dans la mer, cette substance osmotiquement active est le sel. Divers sucres, composés alcooliques et, surtout, le potassium, agissent comme agents antigel dans les cellules végétales.
Astuce : C'est aussi la raison de la fertilisation automnale comme la fertilisation automnale des pelouses. Des engrais spéciaux tels que notre engrais organique pour pelouse d'automne Plantura favorisent la résistance à l'hiver de la pelouse au lieu de la mettre en danger. Pour ce faire, ils introduisent du potassium, qui est stocké dans les vacuoles comme antigel.
Dans les feuilles de lierre commun (Hedera helix), par exemple, le point de congélation peut être abaissé à -3 °C en stockant du sucre. D'autres molécules qui empêchent la formation de cristaux de glace dans les cellules y contribuent également.
Grâce à ces précautions particulières dans les organes de stockage, les plantes peuvent supporter des températures inférieures à -45 °C. Bien sûr, cela ne s'applique pas à tous les types de plantes, mais dépend de leur origine et des précautions antigel intégrées à leur génétique.
Astuce : Nous vous présentons les 10 meilleures plantes à feuilles persistantes dans un article séparé.
Bourgeons protégés : point de départ pour une nouvelle vie
Les bourgeons foliaires et floraux sont souvent établis l'année précédente, puis entrent dans une phase de dormance pour attendre l'hiver. Le signal en est donné par des températures basses et une durée de journée courte. Des processus sont désormais initiés via des hormones afin de protéger les bourgeons foliaires et floraux. A cet effet, ils sont entourés d'écailles de bourgeon. À l'intérieur de ces écailles, une fourrure blanche de poils morts se forme, ce qui a un effet isolant. Bien sûr, "l'antigel" est également stocké. Dans cet état, les bourgeons défient le froid et le gel. Seulement quandAu fur et à mesure que les jours s'allongent et se réchauffent à nouveau, la dureté du gel diminue, la teneur en eau augmente et les tissus se développent davantage. A ce stade, les bourgeons sont alors à haut risque d'être endommagés par les gelées tardives.
C'est au sol qu'il fait le plus chaud : les géophytes comme les fleurs printanières cachent leurs bourgeons dans le sol. Les hémicryptophytes, dont font partie la plupart des vivaces, cachent au moins leurs bourgeons sous un feuillage isolant. Les plantes qui ont leur tissu de renouvellement à une hauteur allant jusqu'à 30 cm sont appelées chaméphytes. Leurs bourgeons sont protégés par le manteau neigeux. Si les bourgeons sont encore plus hauts, on parle de phanérophytes, qui regroupent toutes les plantes ligneuses. Plus les bourgeons sont hauts, c'est-à-dire exposés au vent, plus ils doivent être protégés efficacement du gel.
Conseil : Au printemps, les plantes peuvent germer prématurément à l'aide de la fertilisation et de l'arrosage, ainsi que de les placer dans un endroit chaud. C'est le moment idéal pour rempoter les plantes en pot et d'intérieur et ajouter de l'engrais pour un démarrage réussi de la nouvelle saison de croissance ! Grâce à son ratio NK de 3-4, notre engrais organique pour plantes d'intérieur et vertes Plantura est idéal pour la plupart des plantes d'intérieur. Mais la prudence est de mise : avec ce traitement, nous provoquons une réduction de la résistance à l'hiver, les plantes doivent donc être protégées du gel.
Comme vous pouvez le voir, il existe des tactiques ingénieuses pour déterminer comment les arbres hivernent et comment les autres plantes survivent à l'hiver. Mais ils ne sont en aucun cas tous bien protégés contre les températures glaciales. C'est pourquoi nous vous donnons des conseils pour bien hiverner vos plantes.