Рис. 20. График зависимости интенсивности протекания физиологического процесса от температуры окружающей среды.
Рис. 21. Суммарный график отдельных физиологических процессов, определяющий температурные границы видимого роста (зеленая фигура).
Так как в природе не существует двух одинаковых организмов (даже близнецы в чем-то да отличаются), не вполне корректно было бы перекладывать сравнительно четкие температурные пределы роста конкретного экземпляра на весь таксой, к которому этот экземпляр относится. Поэтому в отношении различных таксономических категорий данные пределы несколько раздвигаются, и тем больше, чем большая по численности категория или группа рассматривается.
Как и любое растение, произрастающее в тех или иных климатических условиях, кактусы, приспособившись к факторам окружающей среды и генетически закрепив ответные биохимические реакции, «создали» свои биологические часы и календарь. Вычислить оптимальную температуру видимого роста (естественно с некоторой долей условности) несложно, надо лишь знать регион произрастания определенного таксона и уметь пользоваться картой температур.
Скажем, для подавляющего большинства представителей популяции Astrophytum capricorne, растущего в Мексике (северное полушарие) на высоте 1050— 1500 м над уровнем моря, температура воздуха зимой опускается до 0°С и даже ниже (минимальная годовая температура) и поднимается летом до +43 °С и выше (максимальная годовая температура). Если учитывать температурные пределы видимого роста в среднем +10 — +40 "С и соотношение расстояний по температурной шкале от минимума до оптимума и от оптимума до максимума как 2 к 1, можно предположить, что оптимальная температура ростовых процессов для A.capricorne лежит а пределах +30 ± 3 °С (численный показатель разброса данных в агрономии чаще всего берется как 10% от исходного параметра).
Другой пример: Gymnocalycium multiflorum из Кордовы, Аргентина (южное полушарие). В местах его произрастания значение максимальной годовой температуры воздуха приходится на зиму — около +47 °С, а минимальной — на лето — до -8 °С. Этот кактус произрастает в горных районах и начинает вегетировать уже при температуре +4 — +6 °С. Верхний предел комфортных температур (который прежде всего определяется реакциями фотосинтеза) приближается к +40 "С. При комфортных температурах от +4 до +40 °С оптимальная температура роста для 'G. multiflorum лежит в пределах +28 ± 3 °С.
У растений высокогорных плато, например чилийских кактусов, температурный оптимум роста еще более сдвинут к нулю, т.к. вегетировать они начинают при температуре окружающей среды чуть выше О °С, поэтому и верхний предел комфортных температур, как и в предыдущем примере, тоже несколько сдвинут влево. В культуре при содержании в зимнее время при температуре +8 — +10 °С некоторые Neochilenia sp.sp., Pyrrhocactus sp.sp., Parodia sp.sp. и другие кактусы из аналогичных природных зон, начинают расти. Для этих растений необходимо создать более жесткий режим зимовки при температуре около О °С. Но у этих видов наблюдается торможение роста уже при +25 °С. Отчасти это можно объяснить более высокой активностью ферментов, участвующих в физиологических реакциях — высокая активность, как правило связана со снижением верхней границы температурного параметра.
Для кактусов, ареалы которых находятся в пустынях Северной Америки, где максимальная годовая температура воздуха достигает чуть ли не +50 °С и верхний слой почвы может раскаляться до +60 °С и более, показатель оптимальной температуры роста сдвинут дальше от нуля. У кактусов выработались защитные приспособления: опушение, мощная кутикула, различные выросты эпидермиса, повышенное содержание углеводов в цитоплазме и, следовательно, более густая цитоплазма клеток и т.д. Эти приспособления закреплены генетически, и для успешного культивирования таких растений при сохранении их природного габитуса требуется поддерживать температуру воздуха на уровне +35 — + 40 °С.
Климатические характеристики некоторых пунктов Северной и Южной Америки приведены в таблице:
ПУНКТЫ
высота
над
уровнем
моря (м)
средняя
температура
воздуха
абсолютные
температуры
воздуха
среднее
годовое
коли-
чество
осадков
(мм)
средняя
годовая
испаря-
емость
(мм)
самого
холод-
ного
месяца
самого
теплого
месяца
мини-
маль-
ные
макси-
маль-
ные
1
2
3
4
5
6
7
8
Северная Америка
Атланта
312
5,8
25,6
-19,4
39,4
1197
1230
Бисмарк
504
-13,2
21,6
-42,2
42,8
390
845
Браунсвилл
7
15,7
29,1
-7,2
40,0
664
1224
Гавана
50
22,5
27,6
8,5
35,5
1128
1231
Гуаймас
44
18,3
31,2
2,5
42,0
219
2512
Денвер
1625
-1,2
22,8
-34,4
40,0
624
1404
Канзас-Сити
312
-2,3
26,0
-25,0
41,7
1086
1428
Л ос- Анджел ос
38
13,7
23,4
-2,2
43,3
367
1137
Майами
3
19,6
28,3
0,0
36,7
1446
1404
Манагуа
53
26,1
29,4
15,0
36,7
1207
1626
Масатлан
3
20,0
28,4
5,9
35,1
791
1249
Мемфис
101
4,7
27,5
-25,0
41,1
1205
1252
Мерида
9
23.0
27,5
8 ,2
41,2
927
1539
Мехико
2308
12,6
17,8
-9,5
32.8
565
1453
Новый Орлеан
1
11,6
27,7
-10,0
37,8
1456
1200
Нью-Йорк
6
ОД
24,8
-18,9
41,7
1087
1133
Оклахома-Сити
391
2,7
27,5
-20,0
42,2
795
1289
Омаха
315
-5,2
25,1
-30,0
45,6
706
1008
Портленд
7
3,4
19,5
-19,4
41,7
1013
1417
Рино
1344
-0,1
20,7
-26,7
40,0
169
1406
Сакраменто
6
7,3
24,0
-6,7
46,1
433
1378
1
2
3 4
5
6
7
8
Сан-Антонио
242
10,4 29,3
-17,8
41,1
698
1513
Сан-Сальвадор
689
22,2 24,4