Какая форма теплицы лучше арочная или капелька: какая форма теплицы лучше, арочная или «капелька», отзывы покупателей о парнике из поликарбоната «Капля»

Изображение большего размера для сохранения или печати

Сокращение выбросов метана

Существует несколько способов уменьшить выбросы CH ₄ . Некоторые примеры обсуждаются ниже. EPA имеет ряд добровольных программ по сокращению выбросов CH ₄ в дополнение к нормативным инициативам. Агентство по охране окружающей среды также поддерживает Глобальную инициативу по метану, международное партнерство, поощряющее глобальные стратегии сокращения выбросов метана.

Ссылки

¹ МГЭИК (2007 г.). Изменение климата 2007: Основы физических наук . Вклад Рабочей группы I в Четвертый оценочный отчет Межправительственной группы экспертов по изменению климата . [С. Соломон, Д. Цинь, М. Мэннинг, З. Чен, М. Маркиз, К.Б. Аверит, М. Тигнор и Х. Л. Миллер (ред. )]. Издательство Кембриджского университета.Кембридж, Соединенное Королевство, 996 стр.
² МГЭИК (2013 г.). Изменение климата 2013: Физическая научная основа. Вклад Рабочей группы I в Пятый оценочный отчет Межправительственной группы экспертов по изменению климата. [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Платтнер, М. Тигнор, С. К. Аллен, Дж. Бошунг, А. Науэльс, Ю. Ся, В. Бекс и П. М. Мидгли (ред.)]. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Великобритания и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США, 1585 стр.
³ The Global Carbon Project (2019).

Выбросы закиси азота

В 2019 году на закись азота (N ₂ O) приходилось около 7 процентов всех выбросов парниковых газов в США в результате деятельности человека. Деятельность человека, такая как сельское хозяйство, сжигание топлива, управление сточными водами и промышленные процессы, увеличивает количество N ₂ O в атмосфере. Закись азота также естественным образом присутствует в атмосфере как часть азотного цикла Земли и имеет множество природных источников. Молекулы закиси азота остаются в атмосфере в среднем 114 лет, после чего удаляются стоком или разрушаются в результате химических реакций.Влияние 1 фунта N ₂ O на потепление атмосферы почти в 300 раз больше, чем 1 фунта углекислого газа. ¹

Изображение большего размера для сохранения или печати

• Сельское хозяйство . Закись азота может образовываться в результате различных сельскохозяйственных работ по управлению почвой, таких как внесение синтетических и органических удобрений и другие методы возделывания сельскохозяйственных культур, обращение с навозом или сжигание сельскохозяйственных остатков. Управление сельскохозяйственными почвами является крупнейшим источником выбросов N ₂ O в Соединенных Штатах, на долю которых приходится около 75 процентов от общего объема выбросов N ₂ O в США в 2019 году. Хотя это не показано и является менее значительным, выбросы N ₂ O также происходят в результате деятельности по землепользованию и управлению земельными ресурсами в землепользовании, изменениях в землепользовании и лесном хозяйстве (например,г. лесные и пастбищные пожары, внесение синтетических азотных удобрений в городские почвы (например, газоны, поля для гольфа) и лесные угодья и т. д.).
• Сжигание топлива. Закись азота выделяется при сжигании топлива. Количество N ₂ O, выбрасываемое при сжигании топлива, зависит от типа топлива и технологии сжигания, технического обслуживания и практики эксплуатации.
• Промышленность. Закись азота образуется как побочный продукт при производстве химических веществ, таких как азотная кислота, которая используется для производства синтетических коммерческих удобрений, и при производстве адипиновой кислоты, которая используется для изготовления волокон, таких как нейлон, и других синтетических продуктов.
• Отходы. Закись азота также образуется при очистке бытовых сточных вод во время нитрификации и денитрификации присутствующего азота, обычно в форме мочевины, аммиака и белков.

Выбросы закиси азота происходят естественным образом из многих источников, связанных с круговоротом азота, который представляет собой естественную циркуляцию азота в атмосфере, растениях, животных и микроорганизмах, обитающих в почве и воде. Азот принимает различные химические формы на протяжении азотного цикла, в том числе N ₂ O.Естественные выбросы N ₂ O в основном связаны с бактериями, расщепляющими азот в почвах и океанах. Закись азота удаляется из атмосферы, когда она поглощается некоторыми видами бактерий или разрушается под действием ультрафиолетового излучения или химических реакций.

Чтобы узнать больше об источниках N ₂ O и его роли в нагревании атмосферы, посетите страницу «Индикаторы изменения климата».

Выбросы и тенденции

Выбросы закиси азота в США оставались относительно неизменными в период с 1990 по 2019 год. Выбросы закиси азота от мобильного сжигания топлива сократились на 60 процентов с 1990 по 2019 год в результате введения стандартов контроля выбросов для дорожных транспортных средств. Выбросы закиси азота из сельскохозяйственных почв в этот период менялись и в 2019 году были примерно на 9 % выше, чем в 1990 году, в основном за счет увеличения использования азотных удобрений.

Увеличенное изображение для сохранения или печати

Снижение выбросов закиси азота

Существует ряд способов уменьшить выбросы N ₂ O, которые обсуждаются ниже.

Ссылки

¹ IPCC (2007) Изменение климата, 2007 г.: Основы физических наук . Вклад Рабочей группы I в Четвертый оценочный отчет Межправительственной группы экспертов по изменению климата . [С. Соломон, Д. Цинь, М. Мэннинг, З. Чен, М. Маркиз, К.Б. Аверит, М. Тигнор и Х. Л. Миллер (ред.)]. Издательство Кембриджского университета. Кембридж, Соединенное Королевство, 996 стр.
² МГЭИК (2013 г.). Изменение климата 2013: Физическая научная основа. Вклад Рабочей группы I в Пятый оценочный отчет Межправительственной группы экспертов по изменению климата. [Стокер, Т.Ф., Д. Цинь, Г.-К. Платтнер, М. Тигнор, С. К. Аллен, Дж. Бошунг, А. Науэльс, Ю. Ся, В. Бекс и П. М. Мидгли (ред.)]. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Великобритания и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США, 1585 стр.
³ EPA (2005). Потенциал смягчения последствий выбросов парниковых газов в лесном и сельском хозяйстве США . Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия, США.

Выбросы фторсодержащих газов

В отличие от многих других парниковых газов, фторированные газы не имеют природных источников и образуются только в результате деятельности человека. Они выбрасываются при их использовании в качестве заменителей озоноразрушающих веществ (например, в качестве хладагентов) и в ходе различных промышленных процессов, таких как производство алюминия и полупроводников. Многие фторированные газы обладают очень высоким потенциалом глобального потепления (ПГП) по сравнению с другими парниковыми газами, поэтому небольшие концентрации в атмосфере могут оказывать непропорционально большое влияние на глобальные температуры. Они также могут иметь длительное время жизни в атмосфере — в некоторых случаях длящееся тысячи лет. Как и другие долгоживущие парниковые газы, большинство фторированных газов хорошо перемешиваются в атмосфере, распространяясь по миру после выброса.Многие фторсодержащие газы удаляются из атмосферы только тогда, когда они разрушаются солнечным светом в самых верхних слоях атмосферы. В целом, фторсодержащие газы являются наиболее мощным и долгоживущим типом парниковых газов, выделяемых в результате деятельности человека.

Существует четыре основных категории фторированных газов: гидрофторуглероды (ГФУ), перфторуглероды (ПФУ), гексафторид серы (SF ₆ ) и трифторид азота (NF ₃ ). Ниже описаны крупнейшие источники выбросов фторированных газов.

• Замена озоноразрушающим веществам. Гидрофторуглероды используются в качестве хладагентов, аэрозольных пропеллентов, пенообразователей, растворителей и антипиренов. Основным источником выбросов этих соединений является их использование в качестве хладагентов, например, в системах кондиционирования воздуха как в транспортных средствах, так и в зданиях. Эти химические вещества были разработаны для замены хлорфторуглеродов (ХФУ) и гидрохлорфторуглеродов (ГХФУ), поскольку они не разрушают озоновый слой стратосферы.Хлорфторуглероды и ГХФУ выводятся из обращения в соответствии с международным соглашением, называемым Монреальским протоколом. ГФУ являются мощными парниковыми газами с высоким ПГП, и они выбрасываются в атмосферу в ходе производственных процессов, а также в результате утечек, обслуживания и утилизации оборудования, в котором они используются. Недавно разработанные гидрофторолефины (ГФО) представляют собой разновидность ГФУ и характеризуются коротким сроком службы в атмосфере и более низким ПГП. ГФО в настоящее время внедряются в качестве хладагентов, аэрозольных пропеллентов и пенообразователей.Закон об американских инновациях и производстве (AIM) от 2020 года предписывает Агентству по охране окружающей среды решать проблемы, связанные с ГФУ, предоставляя новые полномочия в трех основных областях: поэтапное сокращение производства и потребления перечисленных ГФУ в Соединенных Штатах на 85 процентов в течение следующих 15 лет, управление этими ГФУ и их заменители, а также способствовать переходу к технологиям следующего поколения, не использующим ГФУ.
• Промышленность. Перфторуглероды производятся как побочный продукт производства алюминия и используются в производстве полупроводников.ПФУ обычно имеют длительный срок жизни в атмосфере и ПГП около 10 000. Гексафторид серы используется при обработке магния и производстве полупроводников, а также в качестве индикаторного газа для обнаружения утечек. ГФУ-23 производится как побочный продукт производства ГХФУ-22 и используется в производстве полупроводников.
• Передача и распределение электроэнергии. Гексафторид серы используется в качестве изоляционного газа в электропередающем оборудовании, включая автоматические выключатели. ПГП SF ₆ составляет 22 800, что делает его самым мощным парниковым газом, оцененным Межправительственной группой экспертов по изменению климата.

Чтобы узнать больше о роли фторированных газов в нагревании атмосферы и их источниках, посетите страницу Выбросы фторированных парниковых газов.

Выбросы и тенденции

В целом выбросы фторированных газов в Соединенных Штатах увеличились примерно на 86 процентов в период с 1990 по 2019 год. Это увеличение было обусловлено увеличением на 275 процентов выбросов гидрофторуглеродов (ГФУ) с 1990 года, поскольку они широко использовались в качестве заменителей для озоноразрушающих веществ.Выбросы перфторуглеродов (ПФУ) и гексафторида серы (SF ₆ ) за это время фактически снизились благодаря усилиям по сокращению выбросов в алюминиевой промышленности (ПФУ) и в отрасли передачи и распределения электроэнергии (SF ₆ ).

Увеличьте изображение для сохранения или печати

Сокращение выбросов фторсодержащих газов

Поскольку большинство фторированных газов имеют очень длительный срок жизни в атмосфере, потребуется много лет, чтобы увидеть заметное снижение текущих концентраций.Однако существует ряд способов снижения выбросов фторсодержащих газов, описанных ниже.

Ссылки

¹ МГЭИК (2007 г.) Изменение климата, 2007 г.: Основы физических наук. Вклад Рабочей группы I в Четвертый оценочный отчет Межправительственной группы экспертов по изменению климата. [С. Соломон, Д. Цинь, М. Мэннинг, З. Чен, М. Маркиз, К.Б. Аверит, М. Тигнор и Х. Л. Миллер (ред.)]. Издательство Кембриджского университета. Кембридж, Великобритания 996 стр.

границ | Изменение климата и влияние парниковых газов: CO2 и NO, друзья и враги окислительного стресса растений

Введение

Жизнь на Земле, как она есть, основана на естественном парниковом эффекте атмосферы.Это результат процесса, при котором атмосфера планеты улавливает солнечное излучение и нагревает поверхность планеты.

Парниковый эффект возникает в тропосфере (нижний слой атмосферы), где возникают жизнь и погода. При отсутствии парникового эффекта средняя температура на поверхности Земли оценивается примерно в -19°C вместо нынешних средних 14°C (Le Treut et al., 2007). Парниковый эффект вызывают парниковые газы (ПГ). ПГ – это газообразные составляющие атмосферы, которые поглощают и излучают излучение в тепловом инфракрасном диапазоне (IPCC, 2014).Следы ПГ, как природного, так и антропогенного происхождения, присутствуют в тропосфере. Наиболее распространенными парниковыми газами в порядке возрастания значимости являются: водяной пар, двуокись углерода (CO ₂ ), метан (CH ₄ ), закиси азота (N _x O) и озон (O ₃ ) (Kiehl и Тренберт, 1997). Проценты ПГ меняются ежедневно, сезонно и ежегодно.

ПГ по-разному влияют на парниковый эффект

Водяной пар

Вода присутствует в тропосфере как в виде пара, так и в виде облаков.Тиндаль в 1861 году сообщил, что водяной пар является наиболее важным газообразным поглотителем вариаций инфракрасного излучения (цитируется по Held and Souden, 2000). Дальнейшие точные расчеты показывают, что водяной пар и облака ответственны за 49 и 25%, соответственно, длинноволнового (теплового) поглощения (Schmidt et al., 2010). Однако время жизни водяного пара в атмосфере короткое (дни) по сравнению с другими парниковыми газами, такими как CO ₂ (лет) (IPCC, 2014).

Концентрации водяного пара не зависят напрямую от антропогенной деятельности и варьируются в зависимости от региона.Однако человеческая деятельность косвенно повышает глобальные температуры и образование водяного пара, усиливая потепление в процессе, известном как обратная связь водяного пара (Soden et al. , 2005).

Углекислый газ (CO

Углекислый газ отвечает за 20% поглощения тепла (Schmidt et al., 2010).

Природные источники CO ₂ включают органическое разложение, выбросы в океан и дыхание. Антропогенные источники CO ₂ возникают в результате таких видов деятельности, как производство цемента, вырубка лесов, сжигание ископаемого топлива, такого как уголь, нефть и природный газ, и т. д.Удивительно, но 24 % прямых выбросов CO ₂ приходится на сельское хозяйство, лесное хозяйство и другие виды землепользования, а 21 % — на промышленность (IPCC, 2014).

Атмосферные концентрации CO ₂ резко возросли за последние два столетия, увеличившись примерно с 270 мкмоль.моль ^-1 в 1750 г. до нынешних концентраций, превышающих 385 мкмоль.моль ^-1 (Mittler and Blumwald, 2010; IPCC , 2014). Около 50 % кумулятивных антропогенных выбросов CO ₂ в период с 1750 по 2010 год произошло с 1970-х годов (IPCC, 2014). Подсчитано, что повышение температуры, вызванное высокими концентрациями CO ₂ , плюс положительная обратная связь с водой повысит на 3–5°C глобальную среднюю температуру поверхности в 2100 году (IPCC, 2014).

Метан (CH

Метан (CH ₄ ) является основным атмосферным органическим следовым газом. CH ₄ является основным компонентом природного газа, источника топлива во всем мире. Значительные выбросы CH ₄ происходят в результате животноводства и сельского хозяйства, но в основном в результате использования ископаемого топлива.Концентрации CH ₄ были умножены на два с доиндустриальной эпохи. Нынешняя усредненная по всему миру концентрация составляет 1,8 мкмоль.моль 90 101 -1 90 102 (IPCC, 2014).

Хотя его концентрация составляет всего 0,5% от концентрации CO ₂ , возникают опасения по поводу резкого выброса CH ₄ в атмосферу. Действительно, он в 30 раз мощнее, чем CO ₂ в качестве ПГ (IPCC, 2014). CH ₄ генерирует O ₃ (см. ниже) и вместе с монооксидом углерода (CO) способствует контролю количества OH в тропосфере (Wuebbles and Hayhoe, 2002).

Закиси азота (NxO)

Закись азота (N ₂ O) и окись азота (NO) являются парниковыми газами. За последнее столетие их глобальные выбросы увеличились, главным образом, из-за вмешательства человека (IPCC, 2014). Почва выделяет как N ₂ O, так и NO. N ₂ O является сильным парниковым газом, тогда как NO косвенно способствует синтезу O ₃ . В качестве ПГ N ₂ O потенциально в 300 раз сильнее, чем CO ₂ . Попадая в стратосферу, первый катализирует элиминацию O ₃ (IPCC, 2014).В атмосфере концентрации N ₂ O растут, главным образом, из-за микробной активности в богатых азотом (N) почвах, связанной с практикой ведения сельского хозяйства и внесения удобрений (Hall et al., 2008).

Антропогенные выбросы (от сжигания ископаемого топлива) и биогенные выбросы из почв являются основными источниками NO в атмосфере (Мединец и др. , 2015). В тропосфере NO быстро окисляется до двуокиси азота (NO ₂ ). NO и NO ₂ (обозначаемые как NO _x ) могут реагировать с летучими органическими соединениями (ЛОС) и гидроксилом, приводя к образованию органических нитратов и азотной кислоты соответственно.Они получают доступ к экосистемам посредством атмосферных отложений, которые влияют на цикл азота в результате подкисления или обогащения азотом (Pilegaard, 2013).

Источники NO и химические реакции в растениях

У растений описаны два основных пути образования NO: восстановительный и окислительный. Восстановительный путь включает восстановление нитрита до NO с помощью NR в таких условиях, как кислый pH, аноксия или повышение уровня нитрита (Rockel et al., 2002; Meyer et al., 2005). Зависимое от NR образование NO участвует в таких процессах, как закрытие устьиц, развитие корней, прорастание и иммунный ответ. В растениях нитрит также может восстанавливаться ферментативно другими ферментами молибдена, такими как ксантиноксидаза, альдегидоксидаза и сульфитоксидаза, у животных (Chamizo-Ampudia et al. , 2016) или с помощью системы транспорта электронов в митохондриях (Гупта и Игамбердиев). , 2016).

Окислительный путь вырабатывает NO в результате окисления органических соединений, таких как полиамины, гидроксиламин и аргинин.У животных NOS катализирует окисление аргинина до цитруллина и NO. Было предпринято много усилий, чтобы найти аргинин-зависимое образование NO в растениях, а также NOS растений (Frohlich, Durner, 2011). Идентификация NOS у зеленой водоросли Ostreococcus tauri (Foresi et al., 2010) привела к высокопроизводительному биоинформационному анализу геномов растений. Это исследование показывает, что гомологи NOS не присутствовали в более чем 1000 проанализированных геномах высших растений, а только в нескольких фотосинтезирующих микроорганизмах, таких как водоросли и диатомовые водоросли (Di Dato et al., 2015; Кумар и др., 2015; Жандро и др., 2016). Таким образом, хотя аргинин-зависимая продукция NO обнаружена у высших растений, специфические ферменты, участвующие в окислительных путях, остаются неуловимыми.

Озон (О

Озон (O ₃ ) в основном содержится в стратосфере, но небольшое количество образуется в тропосфере. Стратосферный озон (а именно озоновый слой) образуется естественным образом в результате химических реакций с участием солнечного ультрафиолетового (УФ) излучения и O ₂ .Солнечное УФ-излучение разрушает одну молекулу O ₂ , образуя два атома кислорода (2 O). Затем каждый из этих высокореакционноспособных атомов соединяется с O ₂ с образованием молекулы (O ₃ ). Почти 99% солнечного ультрафиолетового света средней частоты (длина волны от 200 до 315 нм) поглощается слоем (O ₃ ). В противном случае они могут нанести ущерб незащищенным формам жизни у поверхности Земли.

Большая часть тропосферного O ₃ появляется, когда NOx, CO и ЛОС реагируют в присутствии солнечного света.Однако сообщалось, что NOx может поглощать O ₃ в городских районах (Gregg et al. , 2003). На это двойное взаимодействие между NOx и O ₃ влияют свет, время года, температура и концентрация ЛОС (Jhun et al., 2015).

Кроме того, окисление CH ₄ OH в тропосфере сменяется формальдегидом (CH ₂ O), CO и O ₃ , в присутствии больших количеств NOx ¹ .

Tropospheric O ₃ вреден как для растений, так и для животных (включая людей).O ₃ влияет на растения несколькими способами. Устьица — это клетки, расположенные в основном на нижней стороне листьев растений, которые позволяют CO ₂ и воде диффундировать в ткани. Высокие концентрации O ₃ заставляют растения закрывать устьица (McAdam et al., 2017), замедляя фотосинтез и рост растений. O ₃ также может провоцировать сильный окислительный стресс, повреждающий растительные клетки (Vainonen and Kangasjärvi, 2015).

Глобальное изменение климата: комплексный баланс воздействия на растения

Антропогенная деятельность изменяет глобальный климат, препятствуя потокам энергии за счет изменений в составе атмосферных газов, в большей степени, чем фактическое производство тепла за счет использования энергии (Karl and Trenberth, 2003). Краткосрочные последствия увеличения выбросов ПГ для растений в основном связаны с повышением содержания CO ₂ в атмосфере. Растения напрямую реагируют на повышенное содержание CO ₂ , увеличивая чистый фотосинтез и уменьшая раскрытие устьиц (Long et al., 2004). В меньшей степени поглощение O ₃ растениями может снижать фотосинтез и вызывать окислительный стресс. В среднесрочной и долгосрочной перспективе прогностический консенсус в отношении изменения климата указывает на повышение концентрации CO ₂ и температуры на поверхности Земли, неожиданные колебания количества осадков и более повторяющиеся и интенсивные погодные условия, т.е.g., волны тепла, засухи и наводнения (Mittler and Blumwald, 2010; IPCC, 2014). Эти короткие эпизоды выводят растения за пределы их способности к адаптации; снижение урожайности сельскохозяйственных культур и деревьев (Ciais et al., 2005; Zinta et al., 2014).

Здесь мы не будем обсуждать способность растений адаптироваться к новым условиям среды при рассмотрении больших масштабов и длительных периодов. Экосистемы подвержены влиянию изменения климата на всех уровнях (наземном, пресноводном и морском), и уже сообщалось, что виды эволюционно адаптируются к антропогенному изменению климата (обзор см. в Scheffers et al., 2016). Миграция и пластичность — два биологических механизма, позволяющих справиться с этими изменениями. Данные показывают, что каждая популяция вида имеет ограниченную устойчивость к резким изменениям климата, и они могут мигрировать в поисках более благоприятной среды. Фрагментация среды обитания ограничивает передвижение растений, являясь другой большой угрозой для адаптации (Stockwell et al., 2003; Leimu et al., 2010). Несмотря на то, что отдельные растения неподвижны, популяции растений перемещаются при рассеивании семян, что приводит к различиям в общем распространении видов (Corlett, Westcott, 2013).В этом смысле антропогенная деятельность также способствует распространению семян.

Пластичность — характеристика, связанная с фенологией и фенотипом. Фенология — это время наступления фаз в жизненном цикле, а фенотипическая пластичность — это диапазон фенотипов, которые может проявлять один генотип в зависимости от окружающей среды (Nicotra et al. , 2010). Пластичность является адаптивной, когда изменения фенотипа происходят в направлении, благоприятном для отбора в новой среде.

Изменение климата и ROS

Активные формы кислорода (АФК) постоянно вырабатываются растениями в нормальных условиях.Однако они увеличиваются в ответ на различные абиотические стрессы. Одним из наиболее важных эффектов стрессов, связанных с изменением климата, на молекулярном уровне является увеличение АФК внутри клеток (Farnese et al., 2016). Среди АФК наиболее изучены супероксид-анион (O2•–), H ₂ O ₂ и гидроксильный радикал (⋅OH ^— ).

Активные формы кислорода вызывают повреждение белков, липидов и ДНК, влияя на целостность клеток, морфологию, физиологию и, следовательно, на рост растений (Frohnmeyer and Staiger, 2003).Основными источниками АФК в условиях стресса являются: усиленное фотодыхание, активность НАДФН-оксидазы (NOX), β-окисление жирных кислот и нарушения в электрон-транспортных цепях митохондрий и хлоропластов (Apel, Hirt, 2004; AbdElgawad et al. , 2015). ). Следовательно, высшие растения эволюционировали в присутствии АФК и приобрели пути защиты от их токсичности. Антиоксидантная система растений (АС) включает активность детоксицирующих АФК ферментов [например, супероксиддисмутазы (СОД), аскорбатпероксидазы (АПХ), каталазы (КАТ), глутатионпероксидазы (ГПХ) и пероксиредоксина (ПРС)], а также антиоксидантных молекулы, такие как аскорбиновая кислота (ASC) и глутатион (GSH), которые присутствуют почти во всех субклеточных компартментах (обзор Choudhury et al., 2017).

В этом контексте растения также развили тесное взаимодействие между АФК и NO в качестве механизма для уменьшения пагубных последствий этих вызванных АФК окислительных повреждений. NO управляет широким спектром механизмов, ведущих к сохранению окислительно-восстановительного гомеостаза в растениях. Следовательно, NO в низкой концентрации считается антистрессовой молекулой широкого спектра действия (Lamattina et al., 2003; Tossi et al., 2009; Correa-Aragunde et al. , 2015). На рисунке 1 показана взаимосвязь между различными парниковыми газами и их воздействием на растения.

РИСУНОК 1. Упрощенная схема, показывающая парниковые газы (ПГ) и их воздействие на растения. ПГ (H ₂ O пар, облака, CO ₂ , CH ₄ , N ₂ O и NO) имеют как природное, так и антропогенное происхождение, способствуя возникновению парникового эффекта. Кратковременным эффектом увеличения ПГ является, в основном, повышение уровня СО ₂ , что активирует фотосинтез (ФС) и ингибирует открывание устьиц (СО). Долгосрочные последствия увеличения выбросов парниковых газов – это экстремальные климатические изменения, такие как наводнения, засухи, жара.Все они вызывают образование активных форм кислорода (АФК) и окислительный стресс у растений. Оксид азота (NO) может смягчить окислительный стресс, удаляя АФК и/или регулируя антиоксидантную систему (АС). ПГ и летучие органические соединения (ЛОС) реагируют в присутствии солнечного света (E#) с образованием тропосферного O ₃ . Хотя тропосферный O ₃ опасен для жизни, стратосферный O ₃ полезен, поскольку фильтрует вредное УФ-В излучение. Размер стрелок соответствует концентрации ПГ.

CO

CO

Было высказано предположение, что повышенный уровень CO ₂ оказывает эффект «удобрения», поскольку в ответ на повышенный уровень CO ₂ у сельскохозяйственных культур увеличивается их фотосинтез и устьичная проводимость. Это убеждение было подтверждено исследованиями, проведенными в теплицах, лабораторных камерах с контролируемой средой и прозрачных полевых камерах, где выброс CO ₂ можно сдерживать и легко контролировать (Drake et al., 1997; Маркелз и др., 2014). Однако более реалистичные результаты, полученные с помощью технологии обогащения концентрации в свободном воздухе (FACE), предполагают, что реакция на оплодотворение из-за увеличения содержания CO ₂ , вероятно, зависит от генетических факторов и факторов окружающей среды, а также от продолжительности исследования (Smith and Dukes, 2013). Обширный обзор литературы в этой области, сделанный Xu et al. (2015) пришли к выводу, что повышенное содержание CO ₂ обычно увеличивает фотосинтез у видов C3, таких как рис, соя и пшеница.С другой стороны, они указали, что отрицательная обратная связь фотосинтеза может иметь место в увеличенном количестве CO ₂ в результате перегрузки химическими и реактивными генерируемыми субстратами, что приводит к дисбалансу в соотношении поглотитель:источник углерода. Более того, энергетические затраты на экспорт углеводов возрастают при повышенном уровне CO ₂ .

Наиболее важным ферментом фотосинтеза является рибулозо-1,5-бисфосфаткарбоксилаза-оксигеназа (RuBisCO). Рубиско находится в клетках мезофилла растений С3, в непосредственном контакте с межклеточным воздушным пространством, связанным с атмосферой эпидермальными устьичными порами.Фотосинтез увеличивается при высоком уровне CO ₂ , поскольку Rubisco не является насыщенным CO ₂ , а CO ₂ ингибирует реакции оксигенации и фотодыхание (Long et al. , 2006). Однако длительная высокая концентрация CO ₂ может снизить активность Rubisco, поскольку рибулозо-1,5-бисфосфат не регенерируется. Гексокиназа (HXK), сенсор экстремального фотосинтеза, может участвовать в понижающей регуляции концентрации Rubisco (Xu et al., 2015). Более того, тяжелые абиотические стрессы, такие как температура и засуха, могут ограничивать карбоксилирование Rubisco и способствовать оксигенации (Xu et al., 2015).

В культурах С4, таких как кукуруза и сорго, повышенная концентрация CO ₂ внутри клеток обкладки пучка может предотвратить значительное увеличение активности Rubisco при более высоких концентрациях CO ₂ в атмосфере, и, таким образом, фотосинтетическая активность не увеличивается. Однако при высоких уровнях CO ₂ водный статус С4-растений в условиях засухи улучшается, увеличивая фотосинтез и накопление биомассы (Long et al., 2006; Mittler, Blumwald, 2010). Это предполагает потенциальные преимущества для видов C4 в будущих сценариях изменения климата, особенно в засушливых и полузасушливых районах.

Кроме того, высокое содержание CO ₂ снижает устьичную проводимость, уменьшая эвапотранспирацию на 10% у растений C3 и C4. В то же время снижение охлаждения в результате уменьшения транспирации вызывает повышение температуры листового полога примерно на 0,7°C для большинства культур. Повышение биомассы и урожайности из-за высокого содержания CO ₂ на всех растениях С3, но не на растениях С4. Исключение делается, когда ограничивающим фактором является вода. Урожайность зерновых культур C3 подскакивает в среднем примерно на 19% при высоком уровне CO ₂ (Kimball, 2016).

В некоторых отчетах анализируется вклад CO ₂ в реакцию растений на сочетание нескольких стрессов. Для Arabidopsis thaliana сочетание жары и засухи вызывает ингибирование фотосинтеза на 62% при окружающем CO ₂ , но падение фотосинтеза составляет всего 40% при высоком уровне CO ₂ . Более того, окисление белков значительно возрастает во время аномальной жары и засухи, и этот эффект подавляется повышенным содержанием СО ₂ . Фотодыхание также снижается при высоком уровне CO ₂ (Zinta et al., 2014).

Изучение трав ( Lolium perenne, Poa pratensis ) и бобовых ( Medicago lupulina, Lotus corniculatus ), подвергающихся воздействию засухи, высокой температуры и повышенного содержания CO ₂ , AbdElgawad et al. (2015) продемонстрировали, что засуха подавляет рост растений, фотосинтез и устьичную проводимость, а также способствует синтезу осмолитов и антиоксидантов у всех видов. Вместо этого окислительное повреждение более заметно у бобовых, чем у трав.В целом потепление усиливает последствия засухи. Напротив, обогащенный CO ₂ снижает воздействие стресса. Сокращения фотосинтеза и хлорофилла в результате засухи и повышенной температуры удалось избежать за счет высокого содержания CO ₂ в травах. Пагубные эффекты окислительного стресса, т. е. перекисного окисления липидов, постепенно снижаются у всех видов за счет повышенного содержания CO ₂ . Обычно снижение воздействия окислительного стресса связано с уменьшением фотодыхания и снижением активности NOX.В бобовых повышение уровня антиоксидантных молекул (флавоноидов и токоферолов) также способствует смягчению стресса, вызванного повышенным содержанием CO ₂ . Авторы делают вывод о том, что эти разные реакции указывают на неодинаковое влияние изменения климата в будущем на производство бобовых и травянистых культур в сельскохозяйственном масштабе.

Кумари и др. (2015) оценили влияние различных уровней CO ₂ , окружающего (382 ppm) и повышенного (570 ppm), и O ₃ , окружающего (50 ppb) и повышенного (70 ppb) на физиологические и биохимические показатели картофеля. ответы ( Solanum tuberosum ).Они заметили, что повышенное содержание CO ₂ снижает поглощение O ₃ , улучшает ассимиляцию углерода и сдерживает окислительный стресс. Повышенный уровень CO ₂ также смягчал пагубное воздействие высокого содержания O ₃ на фотосинтез.

Хотя некоторые молекулярные механизмы, лежащие в основе действия CO ₂ , неизвестны, представленные результаты подчеркивают важность CO ₂ как регулятора, смягчающего потенциальные вредные последствия изменения климата для растений.Недавние сообщения предполагают, что некоторые ответы, связанные с CO ₂ , могут быть опосредованы NO.

Ду и др. (2016) определили, что 800 мкмоль.моль ^-1 CO ₂ повышают концентрацию NO в листьях арабидопсиса за счет механизма, связанного с доступностью нитратов. Кроме того, сообщалось, что увеличение NO вследствие высоких уровней CO ₂ является общей процедурой улучшения питания железом (Fe) в ответ на дефицит Fe в корнях томатов (Jin et al., 2009).

Газообмен между атмосферой и растениями в основном регулируется устьицами. Но на структуру и физиологию устьиц также влияют газы (García-Mata and Lamattina, 2013). Повышенный уровень CO ₂ регулирует плотность устьиц и проводимость. Более того, появляется все больше свидетельств того, что эта реакция модифицируется взаимодействием CO ₂ с другими факторами окружающей среды (Xu et al., 2016; Yan et al., 2017). Ван и др. (2015) сообщили, что 800 мкмоль.моль ^-1 CO ₂ увеличивает концентрацию NO в A.thaliana замыкающие клетки, вызывающие закрытие устьиц. И NR, и NO-синтаза (NOS)-подобная активность необходимы для CO ₂ -индуцированного накопления NO. Комплексные фармакологические и генетические результаты, полученные Chater et al. (2015) показывают, что, когда концентрация CO ₂ составляет около 700–1000 частей на миллион, плотность устьиц и их закрытие снижаются. Они также показывают, что для этого процесса необходимы следующие элементы: активация генов биосинтеза АБК и рецептора АБК PYR/RCAR, а также увеличение АФК.Однако Ши и соавт. (2015) представили генетические и фармакологические доказательства того, что высокие концентрации CO ₂ индуцируют закрытие устьиц у томата по независимому от АБК механизму. Они показывают, что 800 мкмоль.моль ^-1 СО ₂ повышают экспрессию генов протеинкиназы OPEN STOMATA 1 (OST1), NOX и нитратредуктазы (NR). Они также показывают, что последовательное производство NOX-зависимого H ₂ O ₂ и NO, продуцируемого NR, в основном зависит от OST1 и участвует в CO ₂ -индуцированном закрытии устьиц.

В АБК-зависимых механизмах АБК увеличивается под действием CO _2. Связывание АБК с ее рецептором (PYR/RCAR) инактивирует PP2C, активируя OST1. В ABA-независимом механизме OST1 будет транскрипционно индуцироваться CO ₂ . После активации OST1 вместе с Ca ₂ ⁺ активирует NOX, увеличивая АФК (Kim et al., 2010). Повышение АФК замыкающих клеток увеличивает NO, цитозольный свободный Ca ₂ ⁺ и рН (Song et al., 2014; Xie et al., 2014).АФК и NO высвобождают Ca ₂ ⁺ из внутренних резервуаров или поступают наружу Ca ₂ ⁺ через плазматическую мембрану Ca ₂ ⁺ _в каналов. Cytosolic Free CA ₂ ⁺ Инактивировать внутренний K ⁺ каналы (K ⁺ _в ) для предотвращения поглощения K ⁺ и активировать внешние каналы K ⁺ (K ⁺ _OUT ) Cl ^— (анионные) каналы (Cl ^—) на плазматической мембране (Blatt, 2000; García-Mata et al., 2003). Ca ₂ ⁺ также активирует гомолог 3 медленного анионного канала (SLAh4), ассоциированный с медленным анионным каналом 1 (SLAC1) и транспортеры малата, активированные алюминием (ALMT) (Roelfsema et al., 2012). Следствием регуляции катионных/анионных каналов является чистый отток K ⁺ /Cl ^— / малата и приток Ca ₂ ⁺ , в результате чего замыкающие клетки теряют тургор при выходе воды, вызывая закрытие устьиц.

В целом, обсуждаемые здесь результаты позволяют предположить, что увеличение содержания NO, вызванное CO ₂ , является обычной физиологической реакцией растений на окислительный стресс. На рис. 2 показано значение CO ₂ и NO в этих процессах.

РИСУНОК 2. Взаимодействие между CO ₂ и NO в окислительно-восстановительной физиологии растений: CO ₂ попадает в листья через устьица. Попадая в клетки мезофилла, CO ₂ усиливают фотосинтез (PS) за счет CO ₂ -ненасыщенной активности Rubisco. Когда растения находятся в стрессовых условиях, уровень АФК может усиливаться за счет индуцированного Рубиско фотодыхания и активности НАДФН-оксидазы (NOX).NOX-индуцированный O2•– в апопласте немедленно трансформируется в H ₂ O ₂ под действием супероксиддисмутазы (СОД). Плазматическая мембрана проницаема для H ₂ O ₂ . CO ₂ смягчает окислительный стресс в клетках мезофилла, ингибируя как фотодыхание Rubisco (PR), так и активность NOX. Кроме того, NO индуцируется CO ₂ и АФК, облегчая последствия окислительного стресса за счет удаления АФК и активации или ингибирования антиоксидантной системы (АС). В замыкающих клетках CO ₂ увеличивает экспрессию и активность OPEN STOMATA 1 (OST1) как по АБК-зависимому, так и по независимому механизму. OST1 активирует NOX, продуцируя АФК и, следовательно, увеличивая NO за счет нитратредуктазы (NR) и NOS-подобной активности. NO предотвращает увеличение ROS за счет прямой очистки и ингибирования NOX. NO-зависимые Ca ₂ ⁺ регулируемые ионные каналы индуцируют закрытие устьиц, модулируя поглощение O ₃ и CO ₂ , снижая эвапотранспирацию и повышая температуру листа.

Абиотический стресс, образование АФК и окислительно-восстановительный баланс: ключевая роль NO

Активные формы кислорода образуются в апопласте, плазматической мембране, хлоропластах, митохондриях и пероксисомах (Farnese et al., 2016). Было высказано предположение, что каждый стресс производит свою собственную «сигнатуру АФК» (Choudhury et al., 2017). Например, засуха может снижать активность Rubisco, уменьшая фиксацию CO ₂ и регенерацию NADP+ циклом Кальвина. Как следствие, транспорт электронов в хлоропластах изменяется, генерируя АФК за счет утечки электронов к O ₂ (Carvalho, 2008).При стрессе от засухи увеличение АФК обусловлено активностью NOX (Farnese et al., 2016). При заводнении образование АФК представляет собой процесс, стимулируемый этиленом, который включает поток кальция (Ca ²⁺ ) и активность NOX (Voesenek and Bailey-Serres, 2015).

При тепловом стрессе переходное повышение АФК, зависящее от NOX, является ранним событием (Königshofer et al., 2008). Затем эндогенные АФК обнаруживаются через гистидинкиназы, и фактор теплового стресса арабидопсиса (HsfA4a), по-видимому, ощущает экзогенные АФК. В результате активируется сигнальный путь МАРК (Qu et al., 2013). Более того, функциональное снижение реакции фотосинтеза на свет индуцирует концентрацию АФК за счет высокой утечки электронов из тилакоидной мембраны (Hasanuzzaman et al., 2013). В этом процессе O ₂ является акцептором, генерирующим O2•–.

Таким образом, отдельные стрессы или их различные комбинации могут давать определенные «сигнатуры АФК». Помимо вредного воздействия АФК признаны сигналом реакции растений на биотические и абиотические стрессоры. АФК могут индуцировать запрограммированную гибель клеток (PCD), чтобы избежать распространения патогенов (Mur et al., 2008), запускать системный защитный ответный сигнал (Dubiella et al., 2013) или избегать перегрузки антенны хлоропластов за счет отклонения электронов (Choudhury et al., 2017).

Независимо от происхождения и функции, концентрация АФК должна адекватно регулироваться, чтобы избежать чрезмерной концентрации и последующего повреждения клеток. В зависимости от концентрации NO и АФК, NO обладает двойной способностью активировать или ингибировать продукцию АФК и является ключевой молекулой для поддержания под контролем клеточного окислительно-восстановительного гомеостаза (Beligni and Lamattina, 1999a; Correa-Aragunde et al., 2015). NO обладает прямой активностью по удалению АФК, поскольку он удерживает неспаренный электрон, достигая повышенной реакционной способности с O ₂ , O2•– и редокс-активными металлами. NO может смягчить образование OH, поглощая либо Fe, либо O2•– (Lamattina et al., 2003). Однако при взаимодействии NO с АФК (в основном с O2•–) могут образовываться активные формы азота (РЧА). Избыток RNS вызывает нитрозативный стресс (Corpas et al., 2011). Чтобы избежать токсичности нитрозативного стресса, NO запасается в клетке в виде GSNO.

GSH в качестве окислительно-восстановительного буфера.ГСНО как НЕТ резервуара. SNO и S-нитрозилирование

Глутатион (GSH) представляет собой небольшой пептид с последовательностью γ-1-глутамил-1-цистеинил-глицин, который оказывает окислительно-восстановительное гомеостатическое воздействие на клетки большинства тканей растений. Это растворимый небольшой тиол, который считается неферментативным антиоксидантом. Он существует в восстановленном (GSH) или окисленном состоянии (GSSG), в котором две молекулы GSH соединены дисульфидной связью (Rouhier et al., 2008). GSH уменьшает окислительные повреждения растений, вызванные абиотическими стрессами, в том числе засолением, засухой, высокими и низкими температурами и тяжелыми металлами. GSH является предшественником фитохелатинов, полимеров, которые хелатируют токсичные металлы и транспортируют их в вакуоли (Grill et al., 1989). Исследования показали, что GSH способствует устойчивости растений к никелю, кадмию, цинку, ртути, алюминию и арсенатам тяжелых металлов (Asgher et al., 2017). Причем GSH играет роль в детоксикации АФК как непосредственно, взаимодействуя с ними, так и опосредованно, участвуя в ферментативных путях. GSH участвует в глутатионилировании, посттрансляционной модификации, которая вызывает смешанную дисульфидную связь между остатком Cys и GSH.

GSH может быть окислен до GSSG с помощью H ₂ O ₂ и может реагировать с NO с образованием производного нитрозоглутатиона (GSNO). GSNO является внутриклеточным резервуаром NO. Он также является переносчиком NO по клеткам и органам, распространяя биологические функции NO. GSNO является крупнейшим низкомолекулярным S-нитрозотиолом (SNO) в растительных клетках (Corpas et al., 2013). Метаболизм GSNO и его реакция с другими молекулами включают S-нитрозилирование и S-транснитрозирование, которые заключаются в связывании молекулы NO с остатком цистеина в белках. Тиоредоксин вызывает денитрозилирование белка (Correa-Aragunde et al., 2013). GSNO может быть расщеплен редуктазой GSNO (GSNOR) до GSSG, который, в свою очередь, восстанавливается до GSH глутатионредуктазой (GR).

Глутатион также участвует в цикле GSH/ASC, серии ферментативных реакций, которые разлагают H ₂ O ₂ . APX разлагает H ₂ O ₂ , используя в качестве кофактора ASC, другой основной растительный антиоксидант. Окисленный ASC восстанавливается монодегидроаскорбатредуктазой (MDHAR) в зависимости от NAD(P)H и дегидроаскорбатредуктазой (DHAR), использующей GSH в качестве донора электронов.Полученный GSSG, в свою очередь, с помощью GR восстанавливается до GSH (Foyer and Noctor, 2011).

Различные эффекты NO в регуляции антиоксидантных ферментов

Применение доноров NO снижает окислительный стресс у растений, подверженных абиотическим и/или биотическим стрессам (Laxalt et al., 1997; Beligni and Lamattina, 1999b, 2002; Shi et al. , 2007; Xue et al., 2007; Leitner). и др., 2009).

Помимо прямой активности NO по удалению АФК, его благотворное влияние проявляется за счет регуляции активности антиоксидантных ферментов, которые контролируют токсические уровни АФК и АФК (Uchida et al., 2002; Ши и др., 2005; Сонг и др., 2006; Ромеро-Пуэртас и др., 2007 г.; Бай и др., 2011). NO может модулировать окислительно-восстановительный баланс клеток растений посредством регуляции экспрессии генов, посттрансляционной модификации или путем его связывания с простетической группой гема некоторых антиоксидантных ферментов.

SOD катализирует дисмутацию генерируемого стрессом O2•– в один из двух менее вредных видов: молекулярный кислород (O ₂ ) или перекись водорода (H ₂ O ₂ ). APX и CAT являются наиболее важными ферментами, расщепляющими H ₂ O ₂ в растениях.Они преобразуют H ₂ O ₂ в H ₂ O и O ₂ . Изоформы APX в основном обнаруживаются в цитозоле и хлоропластах, тогда как изоформы CAT обнаруживаются в пероксисомах. APX имеет сильное сродство к H ₂ O ₂ и использует ASC в качестве донора электронов. Напротив, CAT удаляет H ₂ O ₂ , образующиеся в пероксисомальном дыхательном пути, без необходимости снижения мощности. Несмотря на то, что сродство CAT к H ₂ O ₂ низкое, его повышенная скорость реакции предлагает эффективный способ детоксикации H ₂ O ₂ внутри клетки.PRX может восстанавливать как гидропероксид, так и пероксинитрит.

Во многих сообщениях о различных видах растений показано, что NO индуцирует транскрипцию и активность антиоксидантных ферментов в ответ на окислительный стресс. Устойчивость табака к засухе и индуцированному солью окислительному стрессу связана с инициируемой АБК продукцией H ₂ O ₂ и NO. В свою очередь, они индуцируют транскрипты и активность SOD, CAT, APX и GR (Zhang et al., 2009). Вызванный УФ-В окислительный стресс в Glycine max смягчался донорами NO, которые индуцировали транскрипцию и активность SOD, CAT и APX (Santa-Cruz et al. , 2014). Кроме того, в листьях фасоли активность SOD, CAT и APX увеличивается за счет доноров NO и защищается от окислительного стресса, вызванного УФ-В-облучением (Shi et al., 2005). Засухоустойчивость бермудской травы улучшается за счет АБК-зависимой активности SOD и CAT. Этот эффект регулируется H ₂ O ₂ и NO, NO, действующими ниже по течению H ₂ O ₂ (Lu et al., 2009).

Несколько антиоксидантных ферментов были идентифицированы как мишени S-нитрозилирования, что приводит к изменению их биологической активности (Romero-Puertas et al., 2008; Бай и др., 2011; Фарес и др., 2011). Например, NO усиливает устойчивость семян к высыханию в Antiaris toxicaria , активируя аскорбатно-глутатионовый цикл посредством S-нитрозилирования, чтобы контролировать накопление H ₂ O ₂ . Высушивание снижало уровень S-нитрозилированных белков APX, GR и DHAR. Вместо этого воздействие газа NO активировало их S-нитрозилированием (Bai et al. , 2011). Кроме того, APX подвергался S-нитрозилированию по Cys32 во время солевого стресса и биотического стресса, что усиливало его ферментативную активность (Begara-Morales et al., 2014; Ян и др., 2015). Кроме того, индуцированное ауксином денитрозилирование цитозольного APX вызывало ингибирование его активности с последующим повышением концентрации H ₂ O ₂ и последующим образованием боковых корней у Arabidopsis (Correa-Aragunde et al., 2013). Более того, об ингибирующем влиянии S-нитрозилирования на активность APX также сообщалось во время запрограммированной гибели клеток у Arabidopsis (de Pinto et al., 2013). Было установлено, что CAT является S-нитрозилированной в протеомном исследовании изолированных пероксисом (Ortega-Galisteo et al., 2012). Сообщалось об уменьшении S-нитрозилированного CAT при обработке Cd. Кроме того, экспериментов in vitro продемонстрировали обратимый ингибирующий эффект активности APX и CAT за счет связывания NO с Fe гемокофактора (Brown, 1995; Clark et al. , 2000). Кроме того, NOX участвуют в защите растений, развитии, биосинтезе гормонов и передаче сигналов (Marino et al., 2012). В то время как S-нитрозилирование не влияло на активность СОД, нитрование ингибировало активность Mn-SOD1, Fe-SOD3 и CuZn-SOD3 в разной степени (Holzmeister et al., 2015). Изоформы СОД могут также регулировать доступность эндогенного NO, конкурируя за общий субстрат O2•-, и было продемонстрировано, что бычья СОД может высвобождать NO из GSNO (Singh et al., 1999). Когда GSNO раскладывается с помощью GSNOR, получается GSSG. GSNOR также регулируется NO. Фрунгильо и др. (2014) продемонстрировали, что NO, полученный в результате ассимиляции нитратов у арабидопсиса, ингибирует GSNOR1 путем S-нитрозилирования, предотвращая деградацию GSNO. Они предположили, что (S)NO контролирует собственное образование и очистку, модулируя ассимиляцию нитратов и активность GSNOR1.Также было показано, что охлаждение у тополя увеличивает S-нитрозилирование NR при значительном снижении его активности (Cheng et al. , 2015).

Двойная активность Prx предполагает роль этого фермента как в регуляции АФК, так и в регуляции РНС. S-нитрозилирование PrxIIE Arabidopsis ингибирует его пероксинитритную активность, увеличивая опосредованное пероксинитритом нитрование тирозина (Romero-Puertas et al., 2007). Митохондриальный PrxIIF гороха подвергался S-нитрозилированию в условиях солевого стресса, и его пероксидазная активность снижалась под действием 5 мМ GSNO (Camejo et al., 2013).

Интересное исследование показало, что NO контролирует реакцию гиперчувствительности (HR) посредством S-нитрозилирования NOX, ингибируя синтез ROS. Это запускает петлю обратной связи, ограничивающую ЧСС (Yun et al., 2011).

Другие белки, связанные с реакцией на абиотический стресс, регулируются S-нитрозилированием (обзор см. в Fancy et al., 2017).

Рисунок 3 представляет собой упрощенную диаграмму, иллюстрирующую основные окислительные и нитрозативные эффекты, которые модулируют активность ключевых компонентов клетки, тем самым поддерживая окислительно-восстановительный баланс клетки. Обратите внимание на обратную связь и позитивно-негативные регуляторные процессы, происходящие в основных путях. Они включают посттрансляционные модификации, которые активируют и ингибируют компоненты, участвующие в клеточной антиоксидантной системе.

РИСУНОК 3. Молекулы и механизмы, участвующие в окислительно-восстановительном балансе, опосредованном NO. H ₂ O ₂ образуется в основном за счет NOX и SOD в ответ на (а)биотический стресс. APX и CAT являются основными H ₂ O ₂ -деградирующими ферментами.NO увеличивается под действием H ₂ O ₂ посредством индукции активности, подобной NR/NOS, и может удалять АФК или индуцировать как транскрипцию, так и активность SOD, CAT и APX. Параллельно NO соединяется с GSH с образованием нитрозоглутатиона GSNO. GSNO регулирует многие ферментативные активности путем посттрансляционной модификации остатков цистеина посредством S-нитрозилирования. Активность NOX и CAT ингибируется S-нитрозилированием, тогда как APX либо активируется, либо ингибируется S-нитрозилированием. NO также ингибирует APX, связываясь с гемовой группой. GSNO расщепляется GSNOR, который может ингибироваться H ₂ O ₂ и S-нитрозилированием. NR может ингибироваться S-нитрозилированием. GR восстанавливает GSSG до GSH и активируется S-нитрозилированием. Аскорбат (ASC) является кофактором APX. Уменьшенный ASC генерируется MDHAR и DHAR с использованием GSH в качестве донора электронов. Оба фермента ингибируются S-нитрозилированием. Активные формы азота (РЧА) могут образовываться в результате реакции NO и O2•–. СОД регулирует РНС, дисмутируя O2•–.Пероксиредоксины (Prx) снижают как ROS, так и RNS. RNS расщепляются PrxIIe, а H ₂ O ₂ PrxIIF. Оба фермента ингибируются S-нитрозилированием. Красные линии: H ₂ O ₂ — регулируемые реакции. Фиолетовые линии: реакции, регулируемые NO. Зеленые линии: реакции, регулируемые GSNO.

Выводы и перспективы

Ускоряющиеся темпы изменения климата вместе с фрагментацией среды обитания, вызванной деятельностью человека, являются частью давления отбора, формирующего новый ландшафт Земли.

Изменение климата — это многомерное и одновременное изменение продолжительности, частоты и интенсивности таких параметров, как температура и осадки, изменяющее времена года и жизнь на Земле. В этом сценарии виды растений с повышенной адаптивной пластичностью будут лучше приспособлены к изменениям частоты экстремальных погодных явлений. ПГ являются одной из движущих сил изменения климата. Однако CO ₂ и NO могут способствовать поддержанию окислительно-восстановительного гомеостаза клетки, регулируя количество АФК, GSH, GSNO и SNO.

В этой рукописи мы обобщаем имеющиеся данные, подтверждающие присутствие в растениях антистрессовых молекул широкого спектра действия, таких как NO, для преодоления беспрецедентных изменений условий окружающей среды. Будущие исследования должны быть направлены на лучшее понимание влияния парниковых газов на физиологию растений.

Вклад авторов

RC задумал проект и написал рукопись. М. Н. рисовал рисунки и участвовал в написании рукописи. NC-A и LL руководили составлением проекта и дополняли его.Все лица, имеющие право на авторство, названы и одобрили окончательный вариант представленной рукописи.

Финансирование

Эта работа была поддержана грантами от Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas, Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica и Национального университета Мар-дель-Плата, Аргентина. NC-A, LL и RC являются постоянными участниками научно-исследовательской карьеры CONICET. MN является докторантом ANPCYT.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Рецензент MCR-P и ответственный редактор объявили о своей общей принадлежности.

Благодарности

Мы благодарим ANPCYT за стипендию MN. Мы также благодарим Марту Терразо за помощь в языковой редакции рукописи.

Сноски

1. https://ozonewatch.gsfc.nasa.gov/facts/ozone.html

Каталожные номера

Абд Эльгавад, Х., Фарфан-Виньоло, Э. Р., де Вос, Д., и Асард, Х. (2015). Повышенный уровень CO2 по-разному смягчает засуху и вызванный температурой окислительный стресс у трав и бобовых. Растениевод. 231, 1–10. doi: 10.1016/j.plantsci.2014.11.001

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Апель, К., и Хирт, Х. (2004). Активные формы кислорода: метаболизм, окислительный стресс и передача сигнала. год. Преподобный завод биол. 55, 373–399. doi: 10.1146/annurev.arplant.55.031903.141701

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Асгер, М., Пер, Т.С., Анджум, С., Хан, М., Масуд, А., Верна С. и соавт. (2017). «Вклад глутатиона в стрессоустойчивость растений к тяжелым металлам», в Реактивные виды кислорода и антиоксидантные системы в растениях: роль и регулирование в условиях абиотического стресса , под редакцией М. Хана и Н. Хана (Сингапур: Springer), doi: 10.1007/ 978-981-10-5254-5_12

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Бай, X., Ян, Л., Тянь, М., Чен, Дж., Ши, Дж., Ян, Ю., и др. (2011). Оксид азота повышает устойчивость к высыханию рекальцитрантных семян Antiaris toxicaria за счет S-нитрозилирования и карбонилирования белка. PLoS One 6:e20714. doi: 10.1371/journal.pone.0020714

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Бегара-Моралес, Дж. К., Санчес-Кальво, Б., Чаки, М., Вальдеррама, Р., Мата-Перес, К., Лопес-Харамильо, Дж., и другие. (2014). Двойная регуляция цитозольной аскорбатпероксидазы (APX) путем нитрования тирозина и S-нитрозилирования. Дж. Экспл. Бот. 65, 527–538. doi: 10.1093/jxb/ert396

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Белиньи, М.В. и Ламаттина Л. (1999а). Является ли оксид азота токсичным или защитным? Trends Plant Sci. 4, 299–300. doi: 10.1016/S1360-1385(99)01451-X

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Белиньи, М.В., и Ламаттина, Л. (1999b). Оксид азота защищает растения картофеля от повреждения клеток, вызванного метилвиологеновыми гербицидами. Оксид азота 3, 199–208. doi: 10.1006/niox.1999.0222

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Белиньи, М.В. и Ламаттина Л. (2002). Оксид азота препятствует фотоокислительному стрессу растений путем детоксикации активных форм кислорода. Окружающая среда растительных клеток. 25, 737–748. doi: 10.1046/j.1365-3040.2002.00857.x

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Блатт, М. Р. (2000). Клеточная передача сигналов и контроль громкости устьичных движений у растений. год. Преподобный Cell Dev. биол. 16, 221–241. doi: 10.1146/annurev.cellbio.16.1.221

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Браун, Г. С. (1995). Обратимое связывание и ингибирование каталазы оксидом азота. евро. Дж. Биохим. 232, 188–191. doi: 10.1111/j.1432-1033.1995.tb20798.x

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Камехо, Д., Ромеро-Пуэртас, М. Д. К., Родригес-Серрано, М., Сандалио, Л. М., Ласаро, Дж. Дж., Хименес, А., и др. (2013). Индуцированные засолением изменения S-нитрозилирования митохондриальных белков гороха. J. Протеомика 79, 87–99. doi: 10.1016/j.jprot.2012.12.003

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Карвалью, М.ХК (2008). Стресс от засухи и активные формы кислорода. Сигнал завода. Поведение 3, 156–165. doi: 10.4161/psb.3.3.5536

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Чамизо-Ампудиа, А., Санс-Луке, Э., Ламас, А., Окана-Калаорро, Ф., Марискаль, В., Каррерас, А., и др. (2016). Двойная система, образованная молибдоэнзимами ARC и NR, опосредует нитрит-зависимую продукцию NO у Chlamydomonas . Окружающая среда растительных клеток. 39, 2097–2107. doi: 10.1111/шт.12739

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Cheng, T., Chen, J., Ef, A.A., Wang, P., Wang, G., Hu, X., et al. (2015). Количественный протеомный анализ показывает, что S-нитрозоглутатионредуктаза (GSNOR) и передача сигналов оксида азота усиливают защиту тополя от холодового стресса. Планта 242, 1361–1390. doi: 10.1007/s00425-015-2374-5

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Чоудхури, Ф.К., Риверо, Р.М., Блюмвальд Э. и Миттлер Р. (2017). Активные формы кислорода, абиотический стресс и сочетание стресса. Завод J. 90, 856–867. doi: 10.1111/tpj.13299

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Сиаис, П., Рейхштейн, М., Виови, Н., Гранье, А., Оже, Дж., Аллард, В., и др. (2005). Общеевропейское снижение первичной продуктивности, вызванное жарой и засухой в 2003 г. Природа 437, 529–533. doi: 10.1038/nature03972

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Кларк, Д., Durner, J., Navarre, D.A., and Klessig, D.F. (2000). Ингибирование оксидом азота каталазы табака и аскорбатпероксидазы. Мол. Растение. Микроб. Взаимодействовать. 13, 1380–1384. doi: 10.1006/niox.1999.0222

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Corpas, F.J., Leterrier, M., Valderrama, R., Airaki, M., Chaki, M., Palma, J.M., et al. (2011). Дисбаланс оксида азота вызывает нитрозативную реакцию растений в условиях абиотического стресса. Растениевод. 181, 604–611. doi: 10.1016/j.plantsci.2011.04.005

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Корреа-Арагунде, Н., Форези, Н., Делледон, М., и Ламаттина, Л. (2013). Ауксин индуцирует окислительно-восстановительную регуляцию активности аскорбатпероксидазы 1 за счет баланса S-нитрозилирования/денитрозилирования, что приводит к изменению характера роста корней у Arabidopsis . Дж. Экспл. Бот. 64, 3339–3349. doi: 10.1093/jxb/ert172

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Корреа-Арагунде, Н., Форези, Н., и Ламаттина, Л. (2015). Оксид азота является вездесущим сигналом для поддержания окислительно-восстановительного баланса в растительных клетках: регуляция аскорбатпероксидазы в качестве примера. Дж. Экспл. Бот. 66, 2913–2921. дои: 10.1093/jxb/erv073

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Chater, C., Peng, K., Movahedi, M., Dunn, J.A., Walker, H.J., Liang, Y.K., et al. (2015). Ответы устьиц, вызванные повышенным содержанием CO ₂ , требуют передачи сигналов ABA и ABA. Курс. биол. 25, 2709–2716. doi: 10.1016/j.cub.2015.09.013

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

de Pinto, M.C., Locato, V., Sgobba, A., Romero-Puertas, M.D.C., Gadaleta, C., Delledonne, M., et al. (2013). S-нитрозилирование аскорбатпероксидазы является частью запрограммированной передачи сигналов гибели клеток в ярко-желтых-2 клетках табака. Завод Физиол. 163, 1766–1775. doi: 10.1093/jxb/ert172

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Ди Дато, В., Musacchia, F., Petrosino, G., Patil, S., Montresor, M., Sanges, R., et al. (2015). Секвенирование транскриптомов трех видов Pseudo-nitzschia выявило сопоставимые наборы генов и наличие генов синтазы оксида азота у диатомей. науч. Респ. 5:12329. дои: 10.1038/srep12329

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Дрейк, Б.Г., Гонсалес-Мелер, М.А., и Лонг, С.П. (1997). Более эффективные установки: следствие повышения содержания CO в атмосфере ₂ ? год.Преподобный Завод Физиол. Завод Мол. биол. 48, 609–639. doi: 10.1146/annurev.arplant.48.1.609

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Du, S., Zhang, R., Zhang, P., Liu, H., Yan, M., Chen, N., et al. (2016). Повышенное CO ₂ -индуцированное производство оксида азота (NO) с помощью NO-синтазы по-разному влияет на активность нитратредуктазы у растений Arabidopsis при различном снабжении нитратами. Дж. Экспл. Бот. 67, 893–904. дои: 10.1093/jxb/erv506

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Dubiella, U., Seybold, H., Durian, G., Komander, E., Lassig, R., Witte, C.P., et al. (2013). Схема активации кальций-зависимой протеинкиназы/НАДФН-оксидазы необходима для быстрого распространения защитного сигнала. Проц. Натл. акад. науч. США 110, 8744–8749. doi: 10.1073/pnas.1221294110

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Фарес, А., Россиньоль, М.и Пельтье, Дж. (2011). Протеомное исследование эндогенного S-нитрозилирования у Arabidopsis . Биохим. Биофиз. Рез. коммун. 416, 331–336. дои: 10.1038/srep12329

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Фарнезе, Ф.С., Менезес-Сильва, П.Е., Гусман, Г.С., и Оливейра, Дж.А. (2016). Когда плохие парни становятся хорошими: ключевая роль активных форм кислорода и оксида азота в реакции растений на абиотический стресс. Фронт.Растениевод. 7:471. doi: 10.3389/fpls.2016.00471

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Форези Н., Корреа-Арагунде Н., Паризи Г., Кало Г., Салерно Г. и Ламаттина Л. (2010). Характеристика синтазы оксида азота из царства растений: образование NO зеленой водорослью Ostreococcus tauri зависит от светового излучения и фазы роста. Растительная клетка 22, 3816–3830. doi: 10.1105/tpc.109.073510

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Фронмайер, Х.и Стайгер, Д. (2003). Реакция растений, опосредованная ультрафиолетовым-В-излучением. Баланс урона и защиты. Завод Физиол. 133, 1420–1428. doi: 10.1104/стр.103.030049

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Фрунгильо, Л., Скелли, М. Дж., Лоак, Г. Дж., Споэл, С. Х., и Сальгадо, И. (2014). S-нитрозотиолы регулируют выработку и накопление оксида азота в растениях посредством пути ассимиляции азота. Нац. коммун. 5:5401. дои: 10.1038/ncomms6401

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Гарсия-Мата, К., Гей, Р., Соколовский, С., Хиллс, А., Ламаттина, Л., и Блатт, М. Р. (2003). Оксид азота регулирует K ⁺ и Cl-каналы в замыкающих клетках посредством подмножества сигнальных путей, вызванных абсцизовой кислотой. Проц. Натл. акад. науч. США 100, 11116–11121. doi: 10.1073/pnas.1434381100

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Гарсия-Мата, К.и Ламаттина, Л. (2013). Газотрансмиттеры появляются как новые сигнальные молекулы замыкающих клеток и регуляторы газообмена листа. Растениевод. 201-202, 66–73. doi: 10.3389/fpls.2016.00277

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Grill, E., Löffler, S., Winnacker, E.L., и Zenk, M.H. (1989). Фитохелатины, пептиды растений, связывающие тяжелые металлы, синтезируются из глутатиона с помощью специфической гамма-глутамилцистеиндипептидилтранспептидазы (фитохелатинсинтазы). Проц. Натл. акад. науч. США 86, 6838–6842. дои: 10.1038/srep12329

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Гупта, К.Дж., и Игамбердиев, А.У. (2016). Активные формы азота в митохондриях и их влияние на энергетический статус растений и устойчивость к гипоксическому стрессу. Фронт. Растениевод. 7:369. doi: 10.3389/fpls.2016.00369

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Холл, С., Хубер, Д.и Гримм, Н. (2008). Почва N ₂ Выбросы O и NO из засушливой городской экосистемы. Ж. Геофиз. Рез. 113:G01016. дои: 10.1029/2007JG000523

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Хасануззаман М., Нахар К., Алам М. М., Ройчоудхури Р. и Фуджита М. (2013). Физиологические, биохимические и молекулярные механизмы устойчивости растений к тепловому стрессу. Междунар. Дж. Мол. науч. 14, 9643–9684. дои: 10.3390/ijms14059643

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Хелд, И. и Суден, Б. (2000). Обратная связь водяного пара и глобальное потепление. год. Преподобный Energy Environment. 25, 441–475. doi: 10.1146/annurev.energy.25.1.441

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Holzmeister, C., Gaupels, F., Geerlof, A., Sarioglu, H., Sattler, M., Durner, J., et al. (2015). Дифференциальное ингибирование супероксиддисмутазы Arabidopsis с помощью пероксинитрит-опосредованного нитрования тирозина. Дж. Экспл. Бот. 66, 989–999. дои: 10.1093/jxb/eru458

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

МГЭИК (2014 г.). Изменение климата 2014: смягчение последствий изменения климата. Вклад Рабочей группы III в Пятый оценочный отчет Межправительственной группы экспертов по изменению климата , редакторы О. Р. Эденхофер, Ю. Пичс-Мадруга, Э. Сокона, С. Фарахани, К. Каднер, А. Сейбот и др. Кембридж: Издательство Кембриджского университета.

Академия Google

Жандроз, С. , Випф, Д., Штюр, Д. Дж., Ламаттина, Л., Мелконян, М., Тиан, З., и соавт. (2016). Возникновение, структура и эволюция белков, подобных синтазе оксида азота, в царстве растений. науч. Сигнал. 9:ре2. doi: 10.1126/scisignal.aad4403

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Джун И., Коулл Б. А., Занобетти А. и Кутракис П. (2015). Влияние концентрации оксидов азота на тренды концентрации озона в США снижается. Качество воздуха. Атмос. Здоровье 8, 283–292. дои: 10.1088/1748-9326/10/8/084009

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Джин, К.В., Ду, С.Т., Чен, В.В., Ли, Г.X., Чжан, Ю.С., и Чжэн, С.Дж. (2009). Повышенный уровень углекислого газа улучшает питание растений железом за счет усиления реакций, вызванных дефицитом железа, в условиях ограниченного содержания железа у томатов. Завод Физиол. 150, 272–280. doi: 10.1104/стр.109.136721

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Киль, Дж. , и Тренберт, К. (1997). Годовой глобальный средний энергетический баланс Земли. Бык. амер. Метеор. соц. 78, 197–208.

Академия Google

Ким Т., Бемер, М., Ху, Х., Нисимура, Н., и Шредер, Дж. И. (2010). Сеть передачи сигналов защитных клеток: прогресс в понимании передачи сигналов абсцизовой кислоты, CO ₂ и Ca ²⁺ . год. Преподобный завод биол. 61, 561–591. doi: 10.1146/annurev-arplant-042809-112226

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Кенигсхофер, Х., Тромбалла, Х.В., и Лёпперт, Х.Г. (2008). Ранние события в передаче сигналов о высокотемпературном стрессе в клетках BY2 табака включают изменения текучести мембран и усиление продукции перекиси водорода. Окружающая среда растительных клеток. 31, 1771–1780. doi: 10.1111/j.1365-3040.2008.01880.x

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Кумар А., Кастеллано И., Патти Ф. П. , Палумбо А. и Буйя М. К. (2015). Оксид азота в морских фотосинтезирующих организмах. Оксид азота 47, 34–39. дои: 10.1038/srep12329

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Кумари, С., Агравал, М., и Сингх, А. (2015). Влияние окружающего и повышенного содержания CO ₂ и озона на физиологические характеристики, систему антиоксидантной защиты и метаболиты картофеля в зависимости от потока озона. Окружающая среда. Эксп. Бот. 109, 276–287. doi: 10.1016/j.envexpbot.2014.06.015

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ламаттина, Л., Гарсия-Мата, К., Грациано, М., и Пагнуссат, Г. (2003). Оксид азота: универсальность обширной сигнальной молекулы. год. Преподобный завод биол. 54, 109–136. doi: 10.1146/annurev.arplant.54.031902.134752

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Лаксальт, А. М., Белиньи, М. В., и Ламаттина, Л.(1997). Оксид азота сохраняет уровень хлорофилла в листьях картофеля, зараженных Phytophthora infestans. евро. Дж. Плант Патол. 103, 643–651. дои: 10.1023/A:1008604410875

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Le Treut, H., Somerville, R., Cubasch, U., Ding, Y., Mauritzen, C., Mokssit, A., et al. (2007). «Исторический обзор науки об изменении климата», в Изменение климата, 2007 г.: Основы физических наук. Вклад Рабочей группы I в Четвертый оценочный отчет Межправительственной группы экспертов по изменению климата , ред.Соломон, Д. Цинь, М. Мэннинг, З. Чен, М. Маркиз, К. Б. Аверит и др. (Кембридж: Издательство Кембриджского университета).

Академия Google

Лейму, Р., Верджер, П., Ангелони, Ф., и Оборг, Н. (2010). Фрагментация среды обитания, изменение климата и инбридинг у растений. Энн. Н. Я. акад. науч. 1195, 84–98. doi: 10.1111/j.1749-6632.2010.05450.x

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Лейтнер, М. , Вандель, Э., Гаупель, Ф., Беллин, Д.и Делледонн, М. (2009). Сигналы NO в дымке: сигнализация оксида азота в защите растений. Курс. мнение биол. растений 12, 451–458. doi: 10.1016/j.pbi.2009.05.012

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Лонг, С., Эйнсворт, Э., Лики, А., Носбергер, Дж., и Орт, Д. (2006). Пища для размышлений: более низкая, чем ожидалось, стимуляция урожайности за счет повышения концентрации CO ₂ . Наука 312, 1918–1921. doi: 10.1126/science.1114722

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Лонг, С., Эйнсворт Э., Роджерс А. и Орт Д. (2004). Повышение уровня углекислого газа в атмосфере: растения смотрят в будущее. год. Преподобный завод биол. 55, 591–628. doi: 10.1146/annurev.arplant.55.031903.141610

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Лу, С., Су, В., Ли, Х., и Го, З. (2009). Абсцизовая кислота улучшает засухоустойчивость триплоидной бермудской травы и включает H ₂ O ₂ — и NO-индуцированную активность антиоксидантных ферментов. Завод Физиол.Биохим. 7, 132–138. doi: 10.1016/j.plaphy.2008.10.006

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Маркелз, Р. Дж., Лай, Л. К., Восселер, Л. Н., и Лики, А. Д. (2014). Транскрипционное перепрограммирование и стимуляция дыхания листа повышенной концентрацией СО ₂ уменьшаются, но не устраняются при ограничении поступления азота. Окружающая среда растительных клеток. 37, 886–988. doi: 10.1111/pce.12205

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

МакАдам, Э.Л., Бродрибб, Т.Дж., и МакАдам, С.А. (2017). Повышает ли озон уровень АБК за счет неферментативного синтеза, вызывающего закрытие устьиц? Окружающая среда растительных клеток. 40, 741–747. doi: 10.1111/pce.12893

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Мединец С., Скиба У., Ренненберг Х. и Буттербах-Баль К. (2015). Обзор трансформации NO в почве: связанные процессы и возможное физиологическое значение для организмов. Почвенная биол. Биохим. 80, 92–117.doi: 10.1016/j.soilbio.2014.09.025

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Мейер, К., Леа, США, Прован, Ф., Кайзер, В.М., и Лилло, К. (2005). Является ли нитратредуктаза основным игроком в игре растений с NO (оксидом азота)? Фотосинтез. Рез. 83, 181–189. doi: 10.1016/j.tplants.2011.10.001

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Миттлер, Р., и Блюмвальд, Э. (2010). Генная инженерия для современного сельского хозяйства: вызовы и перспективы. год. Преподобный завод биол. 61, 443–462. doi: 10.1146/annurev-arplant-042809-112116

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Мур, Л. А., Кентон, П., Ллойд, А. Дж., Огам, Х., и Пратс, Э. (2008). гиперчувствительный ответ; столетие на нас, но как много мы знаем? Дж. Экспл. Бот. 59, 501–520. doi: 10.1093/jxb/erm239

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Никотра А. , Аткин О., Бонсер С., Дэвидсон А., Финнеган Э., Матезиус У. и соавт. (2010). Фенотипическая пластичность растений в условиях меняющегося климата. Trends Plant Sci. 15, 684–692. doi: 10.1016/j.tplants.2010.09.008

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Ортега-Галистео, А. П., Родригес-Серрано, М., Пазминьо, Д. М., Гупта, Д. К., Сандалио, Л. М., и Ромеро-Пуэртас, М. К. (2012). S-нитрозилированные белки пероксисом листьев гороха ( Pisum sativum L.): изменения при абиотическом стрессе. Дж. Экспл. Бот. 63, 2089–2103. doi: 10.1016/j.tplants.2011.10.001

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Qu, A.L., Ding, Y.F., Jiang, Q., and Zhu, C. (2013). Молекулярные механизмы реакции растений на тепловой стресс. Биохим. Биофиз. Рез. коммун. 432, 203–207. doi: 10.1016/j.bbrc.2013.01.104

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Рокель П. , Штрубе Ф., Рокель А., Вильдт Дж. и Кайзер В.М. (2002). Регуляция продукции оксида азота (NO) нитратредуктазой растений in vivo и in vitro. Дж. Экспл. Бот. 53, 103–110. doi: 10.1093/jexbot/53.366.103

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Romero-Puertas, M.C., Campostrini, N., Mattè, A., Righetti, P.G., Perazzolli, M., Zolla, L., et al. (2008). Протеомный анализ S-нитрозилированных белков в Arabidopsis thaliana , подвергающемся гиперчувствительной реакции. Протеомика 8, 1459–1469.doi: 10.1002/pmic.200700536

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Romero-Puertas, M.C., Laxa, M., Mattè, A., Zaninotto, F., Finkemeier, I., Jones, A.M.E., et al. (2007). S-нитрозилирование пероксиредоксина II E способствует нитрированию тирозина, опосредованному пероксинитритом. Растительная клетка 19, 4120–4130. doi: 10.1105/tpc.107.055061

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Руйе, Н. , Лемер, С. Д., и Жако, Дж.-П. (2008). Роль глутатиона в фотосинтезирующих организмах: новые функции глутаредоксинов и глутатионилирования. год. Преподобный завод биол. 59, 143–166. doi: 10.1146/annurev.arplant.59.032607.0

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Санта-Крус, Д., Пасиенца, Н., Зилли, К., Томаро, М., Балештрассе, К., и Яннарелли, Г. (2014). Оксид азота индуцирует специфические изоформы антиоксидантных ферментов в листьях сои, подвергнутых усиленному ультрафиолетовому облучению. J. Photochem. Фотобиол. В 141, 202–209. doi: 10.1016/j.jphotobiol.2014.09.019

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Scheffers, B.R., De Meester, L., Bridge, T.C., Hoffmann, A.A., Pandolfi, J.M., Corlett, R.T., et al. (2016). Широкий след изменения климата от генов до биомов и людей. Наука 354:aaf7671. doi: 10.1126/science.aaf7671

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Шмидт, Г. А., Руди Р.А., Миллер Р.Л. и Лацис А.А. (2010). Атрибуция современного полного парникового эффекта. Ж. Геофиз. Рез. 115:D20106. дои: 10.1029/2010JD014287

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ши, К., Ли, X., Чжан, Х., Чжан, Г., Лю, Ю., Чжоу, Ю., и др. (2015). Перекись водорода замыкающих клеток и оксид азота опосредуют повышенное движение устьиц, вызванное CO ₂ , у томата. Новый Фитол. 208, 342–353. doi: 10.1111/nph.13621

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Ши, К., Дин, Ф., Ван, X., и Вэй, М. (2007). Экзогенный оксид азота защищает корни огурцов от окислительного стресса, вызванного солевым стрессом. Завод Физиол. Биохим. 45, 542–550. doi: 10.1016/j.plaphy.2007.05.005

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Ши С., Ван Г., Ван Ю., Чжан Л. и Чжан Л. (2005). Защитный эффект оксида азота от окислительного стресса при воздействии ультрафиолетового-В-излучения. Оксид азота 13, 1–9. дои: 10.1016/j.niox.2005.04.006

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Сингх Р., Хогг Н., Госс С., Антолайн В. и Кальянараман Б. (1999). Механизм супероксиддисмутазы/H ₂ O ₂ -опосредованного высвобождения оксида азота из S -нитрозоглутатиона – роль глутамата. Арх. Биохим. Биофиз. 372, 8–15. doi: 10.1006/abbi.1999.1447

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Смит, Н.Г. и Дюкс, Дж. С. (2013). Дыхание растений и фотосинтез в моделях глобального масштаба: включая акклиматизацию к температуре и CO ₂ . Глоб. Изменить биол. 19, 45–63. doi: 10.1111/j.1365-2486.2012.02797.x

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Соден Б.Дж., Джексон Д.Л., Рамасвами В., Шварцкопф М.Д. и Хуанг Х. (2005). Радиационный признак увлажнения верхней тропосферы. Наука 310, 841–844. doi: 10.1126/наука.1115602

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Сонг Л., Дин В., Чжао М., Сунь Б. и Чжан Л. (2006). Оксид азота защищает от окислительного стресса при тепловом стрессе в мозолях двух экотипов тростника. Растениевод. 171, 449–458. doi: 10.1016/j.plantsci.2006.05.002

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Стоквелл, К., Хендри, А., и Киннисон, М. (2003). Современная эволюция встречается с сохранением. Тренды Экол. Эвол. 18, 94–101. doi: 10.1016/S0169-5347(02)00044-7

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Тосси, В., Ламаттина, Л., и Кассия, Р. (2009). Повышение концентрации абсцизовой кислоты имеет решающее значение для адаптивных реакций растений, опосредованных оксидом азота, на УФ-В облучение. Новый Фитол. 181, 871–879. doi: 10.1111/j.1469-8137.2008.02722.x

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Учида, А. , Jagendorf, A.T., Hibino, T., Takabe, T., and Takabe, T. (2002). Влияние перекиси водорода и оксида азота на устойчивость риса к солевому и тепловому стрессу. Растениевод. 163, 515–523. doi: 10.1016/S0168-9452(02)00159-0

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ван, Х., Сяо, В., Ню, Ю., Чай, Р., Цзинь, К., и Чжан, Ю. (2015). Повышенный уровень углекислого газа вызывает закрытие устьиц Arabidopsis thaliana (L.) heynh. за счет повышенного образования оксида азота. J. Регулятор роста растений. 34, 372–380. doi: 10.1007/s00344-014-9473-6

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Wuebbles, DJ, and Hayhoe, K. (2002). Атмосферный метан и глобальные изменения. Науки о Земле. Ред. 57, 177–210. doi: 10.1016/S0012-8252(01)00062-9

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Се Ю., Мао Ю., Чжан В., Лай Д., Ван К. и Шен В. (2014). Производство оксида азота, зависящее от активных форм кислорода, способствует закрытию устьиц у арабидопсиса, стимулируемому водородом. Завод Физиол. 165, 759–773. doi: 10.1104/стр.114.237925

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Сюй З., Цзян Ю. и Чжоу Г. (2015). Реакция и адаптация систем фотосинтеза, дыхания и антиоксидантной системы к повышенному содержанию CO ₂ при экологическом стрессе у растений. Фронт. Растениевод. 6:701. doi: 10.3389/fpls.2015.00701

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Сюэ, Л., Ли С., Шэн Х., Фэн Х., Сюй С. и Ан Л. (2007). Оксид азота уменьшает окислительное повреждение, вызванное усиленным ультрафиолетовым излучением B у цианобактерий. Курс. микробиол. 55, 294–301. doi: 10.1007/s00284-006-0621-5

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Ян В., Чжун Ю. и Шангуань З. (2017). Противоречивые реакции устьичных характеристик листьев на изменение климата: серьезная проблема для прогнозирования углеродного и водного циклов. Глоб. Чанг. биол. 23, 3781–3793. doi: 10.1111/gcb.13654

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Yang, H., Mu, J., Chen, L., Feng, J., Hu, J., Li, L., et al. (2015). S-нитрозилирование положительно регулирует активность аскорбатпероксидазы во время реакции растений на стресс. Завод Физиол. 167, 1604–1615. doi: 10.1104/стр.114.255216

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Юн, Б.-В., Фичан, А., Yin, M., Saidi, N.B., Le Bihan, T., Yu, M., et al. (2011). S-нитрозилирование НАДФН-оксидазы регулирует гибель клеток при иммунитете растений. Природа 478, 264–268. doi: 10.1038/nature10427

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Zhang, Y., Tan, J., Guo, Z., Lu, S., He, S., Shu, W., et al. (2009). Повышенные уровни абсцизовой кислоты в трансгенном табаке с повышенной экспрессией 9-цис-эпоксикаротиноиддиоксигеназы влияют на H ₂ O ₂ , а также на продукцию NO и антиоксидантную защиту. Окружающая среда растительных клеток. 32, 509–519. doi: 10.1111/j.1365-3040.2009.01945.x

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Зинта Г., Абд Эльгавад Х., Домагальска М. А., Вергаувен Л., Кнапен Д., Нийс И. и соавт. (2014). Физиологический, биохимический и полногеномный транскрипционный анализ показывает, что повышенный уровень CO ₂ смягчает воздействие комбинированного стресса от жары и засухи на Arabidopsis thaliana на нескольких организационных уровнях. Глоб. Чанг. биол. 20, 3670–3685. doi: 10.1111/gcb.12626

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

4 способа использования холодильной рамы

Несколько лет назад, проезжая с семьей по сельской местности Болгарии, я заметил, насколько поразительно похож ландшафт на центральную Вирджинию. Еще я заметил, что почти в каждом доме есть садовый участок, виноградная беседка и какой-нибудь холодный сруб. Это заставило меня осознать, насколько древней и универсальной является практика использования холодных фреймов.

Тепловая рама представляет собой простую конструкцию, использующую солнечную энергию и изоляцию для создания микроклимата в вашем саду. Для тех из вас, кто собирал и ел салат из свежей зелени в феврале или имеет цветы, цветущие после заморозков, вы знаете привлекательность использования холодильных камер. Вы также знаете, как легко их сделать и использовать. Хотя у нас на ферме есть теплица, места всегда мало, поэтому мы сильно полагаемся, особенно весной и осенью, на наши теплицы, чтобы перезимовать растения, продлить вегетационный период, начать семена и закалить растения.

Для каких бы целей вы ни использовали охлаждающую раму, вам необходимо помнить о нескольких основных факторах. Во-первых, некоторые растения лучше себя чувствуют в холодных условиях, чем другие, при этом лучше всего подходят низкорослые растения для прохладного сезона. Во-вторых, тип охлаждающей камеры, которую вы используете, определяет степень защиты, которую вы можете предложить своим растениям. Во всех случаях основными условиями, которые необходимо отслеживать и контролировать, являются температура, солнечный свет, влажность и воздействие ветра.

1. Зимующие растения в состоянии покоя

В заглубленном холодном парнике земля изолирует, а солнце дарит тепло, но все равно нужно устранять карманы холодного воздуха, которые могут навредить зимующим растениям.

Если вы любите выращивать в саду нежные или тропические растения, но не знаете, что с ними делать осенью, термоконтейнер — простое решение. Это не теплица: вы не сможете поддерживать пышный рост своих растений в зимние месяцы. Но вы можете обеспечить растениям подходящие условия для мягкого покоя, и весной они будут стремиться возобновить рост. Я держу нежные растения в заглубленном холодильном шкафу, так как это обеспечивает лучшую и наиболее стабильную изоляцию. Хотя мой сад находится в зоне устойчивости 7 USDA, я могу надежно перезимовать растения, устойчивые к зонам 8 или 9, а иногда и к зоне 10, если у нас мягкая зима.

Чтобы сохранить нежное растение в прохладном помещении, максимально обрежьте его до первых осенних заморозков. Если растение еще не находится в контейнере, поднимите и погрузите корневую массу в большой пластиковый горшок, оставив достаточно места для почвы, чтобы изолировать его. Плотно заполните парник горшками и добавьте листья или мульчу на поверхность почвы и в любые значительные воздушные зазоры. Убедитесь, что все горшки хорошо политы.

После того, как вы поместите свои нежные растения в холодильную камеру, вам нужно будет контролировать погодные условия, чтобы поддерживать здоровый покой.Держите почву умеренно влажной, но не мокрой; растениям не потребуется много воды зимой, и они сгниют, если их перелить. Они также не должны получать много солнечного света, потому что это будет стимулировать активный рост. Мне нравится использовать белую пластиковую крышку на моей раме-холодильнике, так как она ограничивает проникновение света и смягчает скачки дневной температуры.

Колебания температуры могут быть вредны для спящих растений и должны быть сведены к минимуму путем вентиляции холодильной камеры. Как правило, если температура от 35°F до 40°F и солнечно, вы должны открыть раму наполовину, а при температуре от 45°F до 50°F вам, возможно, придется открыть ее полностью.Использование утопленной охлаждающей рамы или размещение надземной рамы рядом с ветрозащитной полосой обеспечивает столь необходимую защиту от воздействия солнечных лучей. Это особенно важно для тех растений, которые могут сохранять листву зимой.

Обратите внимание на температуру

Хотя тепло и влажность важны для прорастания семян, чрезмерное тепло (выше 90°F) может повредить хрупкие саженцы. Минимальный/максимальный термометр, подвешенный на внутренней стенке холодильной камеры, — отличный способ контролировать колебания температуры.

2. Раннее начало рассады

Саженцы, выращенные в закрытом помещении, могут переместиться на улицу на несколько недель раньше, если вы используете переносной парник. Предотвратите заболевание рассады, начавшееся непосредственно в парилке, за счет частого проветривания.

Независимо от того, выращиваете ли вы семена в горшках или высеваете их прямо в почву, переносная холодильная камера дает возможность выращивать ваши растения на несколько недель раньше и устраняет шок от пересадки, с которым сталкиваются многие растения, потому что они лучше акклиматизируются начало.Если вы сажаете ранней весной или осенью, сосредоточьтесь на растениях холодного сезона, поскольку они, как правило, имеют более низкие температурные пороги для прорастания. Имейте в виду, что рассада более восприимчива к экстремальным погодным условиям, чем укоренившиеся растения.

Если вы высеваете непосредственно в переносную охлаждающую теплицу, установите ее за две недели до посева, чтобы прогреть почву для прорастания. Какой бы метод вы ни использовали для посадки семян, следите за тем, чтобы семенное ложе было равномерно влажным. После того, как всходы прорастут, охлаждающий парник следует чаще проветривать, чтобы предотвратить выпревание за счет увеличения циркуляции воздуха.

Если вы посадите семена в теплице или в помещении при свете, вы можете посадить их на шесть недель раньше, чем обычно, и пересадить в холодильную камеру, которую вы разместили в своем саду. Полезно установить охлаждающую теплицу как минимум за две недели до пересадки, чтобы прогреть почву. Опять же, вам нужно будет обратить внимание на степень солнечного света, влажности, температуры и ветра. Рама также обеспечивает защиту от ветра, пока растения еще маленькие.

Поскольку вы способствуете активному росту, вам следует использовать прозрачную крышку из пластика или стекла.Почва будет высыхать быстрее внутри теплицы, чем снаружи, поэтому следите за тем, чтобы почва была влажной, особенно пока растения акклиматизируются на новом месте. Имейте в виду, что от чрезмерной жары и засухи в холодных парниках погибает больше растений, чем от повреждения холодом. Надлежащая вентиляция особенно важна для растений в холодное время года. Если у вас есть укоренившиеся трансплантаты, вентилируйте раму, когда наружная температура составляет 40 ° F или выше.

Если ваши растения находятся ближе к стадии рассады, вы можете подождать, пока наружная температура не достигнет 45–50 °F, прежде чем проветривать.

Три типа холодильных рам

На нашей ферме мы используем три различных типа холодильных камер, в зависимости от растений, с которыми мы работаем, и того, чего мы пытаемся достичь. Утопленная холодильная камера со стенками из шлакоблока и жестким пластиковым покрытием лучше всего подходит для перезимовки нежных растений и закаливания. -от рассады. Пластиковый кольцевой туннель прогревает почву для весеннего посева и защищает чувствительные к заморозкам растения весной и осенью. семена ранней весной.

 

3. Закаливание молодых саженцев

Вместо того, чтобы носить растения в дом и из дома каждый день, просто откройте и закройте крышку холодильной камеры, чтобы растения акклиматизировались на открытом воздухе. Как автомобиль в солнечный день, холодильные камеры могут значительно нагреваться. Правильная вентиляция ограничит возможный ущерб вашим растениям.

Когда растения перемещаются из теплого защищенного места, например, из теплицы или помещения, в сад, они должны постепенно адаптироваться к колебаниям температуры, солнечного света, влажности и воздействиям окружающей среды.Как правило, это делается путем переноса растений на улицу и обратно в течение постепенно более длительных периодов времени в течение недели или двух. Того же эффекта можно добиться, открывая и закрывая холодильную камеру в течение пяти-семи дней.

Ключом к беспроблемному периоду закалки является отслеживание расширенного прогноза погоды и соответствующее планирование. Если я выношу из теплицы прохладные или молодые многолетние растения, я буду ждать периода, когда минимальная температура не опускается ниже 35°F.Даже если температура понизится после этого периода, растения, закаленные и растущие в холодном парнике, будут в порядке. Что касается растений теплого сезона, я жду, пока температура не стабилизируется и не пройдет две-три недели до даты последнего заморозка.

В общем, подождите, пока сеянцы сформируют несколько наборов настоящих листьев и хорошо укоренятся, прежде чем перемещать их в холодильные камеры. Как только растения плотно уложены в раму, начните проветривать раму в самое теплое время дня, постепенно увеличивая продолжительность времени, в течение которого рама остается открытой.Если вы не можете ухаживать за рамой в течение дня, постарайтесь приурочить начало периода закалки к пасмурной погоде и начните с вентиляции рамы только через трещину, постепенно увеличивая открытый зазор каждый день.

По мере того как растения акклиматизируются к более низким температурам, большему количеству прямых солнечных лучей и воздействию ветра, их листва часто утолщается и темнеет. Новый рост также является хорошим признаком того, что переход идет хорошо, и ваши растения готовы к своему последнему переезду в ваш сад.

4. Продление сезона после заморозков

Если вы не можете поставить растения в теплицу, принесите к растениям теплицу. Небольшое количество ПВХ и арматуры делают каркас для кольцевого туннеля. Пластик поверх туннеля согревает растения ночью, но днем ​​его следует поднимать.

Если вы боитесь первых осенних заморозков, вы можете продлить вегетационный период с помощью туннеля из пластиковых колец. Хотя это и не типичный холодный парник, кольцевой туннель обеспечивает те же преимущества, изолируя растения внутри и защищая от мороза.

Простой и ненавязчивый метод заключается в том, чтобы вкопать в землю металлические столбы длиной от 12 до 18 дюймов и надеть на них 6-футовые отрезки электрокабеля или трубы из ПВХ, создав арку. Затем вы можете натянуть пластик на эти кольца и защитить растения под ними от ночных температур и мороза. Эти растения были естественным образом закалены к более низким температурам к началу осени и, как правило, не нуждаются в укрытии в течение дня, при условии, что наружная температура выше нуля.

Хотите построить холодную теплицу?

Для идей дизайна и инструкций по сборке перейдите по этим ссылкам:

Арочно-каркасная конструкция теплицы: вид с торца (а) и общий вид (б).

Контекст 1

… А-образная конструкция, большая часть веса теплицы приходится на боковые стойки, которые часто залиты бетоном. Эти вертикальные столбы поддерживают ферму (состоящую из стропил, распорки и пояса). Фермы с обеих сторон встречаются на пике (коньке) крыши.Ряды ферм соединены длинными стержнями (прогонами), которые проходят по всей длине теплицы. Вид с торца представляет собой А-образную конструкцию, называемую фронтоном (рис. 12-11). Нижняя часть теплицы высотой от 2 до 3 футов (от 0,6 до 0,93 метра) над землей состоит из стены, называемой навесной стеной, которая сделана из таких материалов, как цемент или бетонные блоки. Навесная стена – это конструкция, к которой обычно крепятся трубы отопления. Створки крепятся к прогонам в качестве анкеров для …

Контекст 2

… Израильская капельная система полива подвесных корзин предполагает подвешивание растений на опорную трубу через промежутки, совпадающие с точками капель на пластиковой трубе, расположенной под опорной трубой (Рис. 12-39). Недостаток этой системы в том, что вода капает на листву, предрасполагая ее к болезням. Чтобы свести к минимуму эту проблему, растения следует поливать рано утром, чтобы они успели долго высохнуть до наступления темноты. Современным и эффективным способом полива подвесных корзин является использование каруселей (рис…

Контекст 3

… Израильская капельная система полива подвесных корзин предполагает подвешивание растений на опорную трубу через промежутки, совпадающие с точками капель на пластиковой трубе, расположенной под опорной трубой (Рис. 12-39). Недостаток этой системы в том, что вода капает на листву, предрасполагая ее к болезням. Чтобы свести к минимуму эту проблему, растения следует поливать рано утром, чтобы они успели долго высохнуть до наступления темноты. Современным и эффективным способом полива подвесных корзин является использование каруселей (рис…

Контекст 4

… Пол теплицы можно отапливать, укладывая ряды гибких трубок (Рисунок 12-24). Эта стратегия обогрева теплицы, в которой почва является основной целью, благоприятствует предприятиям, в которых горшки и поддоны размещаются непосредственно на полу (как это часто происходит при производстве теплиц). Аналогичным способом можно обогревать и пол скамейки. Такой способ обогрева теплицы называется биотермальным отоплением. Скамейки для размножения выигрывают от обогрева от …

Контекст 5

… Лампы Как следует из названия, газоразрядные лампы высокой интенсивности могут генерировать интенсивный свет (Рис. 12-33). Доступны несколько типов и конструкций: ртутные разрядники высокого давления, металлогалогенные высокого давления и натриевые лампы высокого давления. В некоторых типах номинальная мощность может достигать 2000 Вт. Натриевые лампы высокого давления дешевле других в установке и эксплуатации и могут генерировать до 1000 Вт мощности в течение 24 000 часов.Качество излучаемого света находится в спектральном диапазоне от 700 до 800 нанометров. Доступны версии натриевых ламп высокого давления для низкого давления. Считающиеся наиболее эффективными лампами для дополнительного освещения теплиц (27 процентов электроэнергии преобразуется в свет), они доступны с номинальной мощностью вплоть до популярного размера 180 Вт. Однако эти лампы имеют недостаточное качество производимого света и не излучают достаточно света в диапазоне от 700 до 850 нанометров. Поэтому при одиночном использовании растения часто развиваются аномально (т.г., бледная листва у салата и петунии). При использовании в сочетании с дневным освещением или РИСУНОК 12-32 Машина, используемая для очистки стеклянных крыш теплицы типа Венло. С течением времени накопление пыли и грязи может значительно снизить светопропускание в теплицу. …

Контекст 6

… система отопления, крайне важно, чтобы вырабатываемое тепло равномерно распределялось по всей теплице во избежание образования холодных участков. Распределение тепла является более серьезной проблемой в больших теплицах, чем в маленьких.При использовании центральных обогревателей трубы отопления должны быть стратегически расположены по всему объекту для обеспечения равномерного нагрева. Там, где возникают холодные пятна, близлежащие растения растут медленно. Система обогрева должна обеспечивать достаточное количество тепла не только для надземных частей растений, но и для корневой зоны. В случае с тепловентиляторами такие насадки, как перфорированные полиэтиленовые трубки, расположенные над установками, используются для облегчения распределения теплого воздуха (Рисунок 12-25). Другим важным фактором является то, что нагреватели должны подавать тепло со скоростью, которая компенсирует потери на теплопроводность, инфильтрацию и излучение….

Context 7

… производители цветов на срезку не могут позволить себе иметь пятна на листве и цветах. Система периметрального полива — это метод полива теплиц, при котором вода подается без увлажнения листвы растений (рис. 12-38). По периметру скамейки установлены спринклерные форсунки. Эти форсунки обеспечивают плоское распыление, поэтому листва и часть стебля растения, которые будут включены в срезанные цветы, не будут влажными. Вода должна разбрызгиваться под достаточно высоким давлением, чтобы достичь растений в центре…

Контекст 8

… регулирование тепла так же важно, как и его распределение. Тепло не может непрерывно генерироваться, если условия не таковы, что оно теряется так же быстро, как и производится. Термостаты используются для регулирования тепла в теплице (Рисунок 12-26). В коммерческих теплицах аспирационные термостаты обеспечивают эффективный контроль. Это устройство отслеживает температуру непрерывного воздушного потока, создаваемого крошечным электрическим вентилятором. Таким образом, воздух в теплице постоянно отбирается для более равномерного контроля.Термостаты должны быть расположены на высоте растущих растений, чтобы следить за фактическим состоянием растений. Когда будет достигнута нужная температура, огонь следует выключить. В целях безопасности следует предусмотреть аварийные блоки в качестве резервных нагревателей на случай, если основной источник тепла выйдет из строя во время производственного цикла. Большие теплицы разделены на секции, за которыми ведется отдельное наблюдение. Эти секции позволяют использовать теплицу для различных предприятий …

Контекст 9

… похоже на продольное расположение, за исключением того, что скамейки ориентированы не вдоль теплицы, а расположены (рис. 12-19). Скамейки короче, а проходов много. Хотя проходное пространство значительно уменьшает полезную площадь теплицы, при этом передвижение по теплице облегчается…

Контекст 10

… отличием полуостровного расположения от перекрестного является наличие основного центральный проход в первом, который проходит по всей длине теплицы.Основной проход при поперечном расположении проходит вдоль стены (Рисунок …

Контекст 11

… ДОЖДЕВИТЕЛИ При использовании на грунтовых грядках форсунки монтируются на стояках, высота которых зависит от высоты зрелой культуры ( Рисунок 12-36). Для растений на скамейках спринклерные форсунки могут быть подвешены над растениями. Верхние разбрызгиватели смачивают листву и предрасполагают ее к заболеваниям (Рисунок 12-12-34 Система микроорошения. «система полива….

Контекст 12

… ДОЖДЕВИТЕЛИ При использовании на грунтовых грядках форсунки устанавливаются на стояках, высота которых зависит от высоты зрелой культуры (Рисунок 12-36). Для растений на скамейках спринклерные форсунки могут быть подвешены над растениями. Верхние разбрызгиватели увлажняют листву и предрасполагают ее к заболеваниям (Рисунок 12-12-34 Система микроорошения. Также называется трубчатой ​​или «спагетти» системой полива. …

Контекст 13

… скамейки особенно популярны на предприятиях по производству контейнеров. Для максимального использования пространства некоторые конструкции теплиц включают передвижные скамейки и один проход. Когда работа на одной скамье завершена, скамья механически перемещается, чтобы можно было завершить работу на следующей скамье (Рисунок …

Контекст 14

… капиллярный мат — это система автополива, в которой растения в горшках помещают на мат из водопоглощающего волокна, покрытый перфорированным пластиковым листом (рис. 12-35).Вода впитывается капиллярным путем через дренажные отверстия в дне горшков. Мат поддерживается во влажном состоянии с помощью трубок, установленных на скамье. Этим методом поливают комнатные растения, такие как африканские фиалки. Капиллярный мат гибкий и простой в установке. Различные размеры горшков могут быть размещены одновременно. Кроме того, легко переставить растения в соответствии с потребностями роста. Для правильной работы системы коврик должен быть размещен на ровной поверхности. Одной из проблем с использованием капиллярного мата является рост …

Контекст 15

… Вентиляционные системы Вентиляция необходима для снижения избыточного тепла и влажности в теплице и аэрации окружающей среды свежим воздухом и свежими запасами углекислого газа для использования растениями. Поскольку растения выделяют кислород и поглощают углекислый газ, концентрация углекислого газа в закрытой системе, такой как теплица, со временем снижается. Расположение вентиляционных отверстий зависит от конструкции и конструкции теплицы. В теплице с А-образной рамой вентиляционные отверстия могут располагаться в коньковой части боковой стены (Рисунок 12-27).Вентиляционные клапаны могут управляться вручную или быть автоматизированными. В теплицах Quonset используются системы принудительной вентиляции (горизонтальный поток воздуха) или боковые форточки. В теплице используются две основные системы циркуляции воздуха: система вентиляторных труб и система вентиляторов с большой производительностью и низкой скоростью. Первые всасывают и распределяют свежий воздух по перфорированным полиэтиленовым трубкам, проложенным через урожай. Последний перемещает воздух по всей длине …

Контекст 16

… топливо, описанное ранее, используется для нагрева воды в котле (рис. 12-22), который становится средой, через которую циркулирует тепло. по всей теплице.Системы горячего водоснабжения приспособлены для использования в небольших теплицах. Температура воды может варьироваться по мере необходимости. Недостатком этой системы является то, что обычно требуется сложная сеть труб для подачи горячей воды от котла по всему объекту. Кроме того, если установлена ​​самотечная система возврата, под действием силы тяжести холодная вода будет поступать обратно в котел, что снижает его эффективность. Современные системы используют принудительную циркуляцию воды. Помимо того, что нагрев и поддержание заданной температуры обходится дороже, его теплотворная способность ниже, чем у пара.Кроме того, горячую воду нельзя использовать для пастеризации. Система адаптирована для небольших теплиц, так как трудно переносить воду на большие расстояния без потери тепла (температура падает в течение длительного …

Контекст 17

… (Рисунок 12-32) Частицы пыли на стеклянных пластинах снижают интенсивность примерно на 20 процентов Промывание проточной водой из шланга может оказаться недостаточным.Следует использовать чистящий раствор (например, 11 фунтов [5,0 кг] щавелевой кислоты, растворенной в 33 галлонах [150,2 литра] воды, можно распылить на влажную, грязную теплицу и смыть водой из шланга через три дня) . Другие типы теплиц также нуждаются в периодическом …

Контекст 18

… В дополнение к вентиляторам и системам испарительного охлаждения, в определенные периоды года (сезон посадки ранней осенью и период сбора урожая поздней весной) возникает чрезмерная жара. накопление вредно для роста растений, развития и созревания плодов.В некоторых современных теплицах есть убирающиеся шторы, которые автоматически раскрываются, когда радиационная нагрузка на теплицу превышает возможности систем охлаждения (рис. 12-30). В некоторых конструкциях система затемнения является фиксированной (Рисунок 12-31). Затенение теплицы для уменьшения чрезмерного освещения осуществляется несколькими способами. Стеклянные теплицы летом можно опрыскивать краской (побелкой) для отражения света и уменьшения его интенсивности. Можно приобрести коммерческие оттеночные краски. Экран из ткани может быть удобнее в использовании, если требуется затенение только части теплицы.К прочным тканям относятся полиэстер и полипропилен; они доступны с различной плотностью 12-28 Вентиляторы с электроприводом используются поэтапно для обеспечения требуемой скорости вентиляции, необходимой для поддержания заданной температуры. …

Контекст 19

… В дополнение к вентиляторам и системам испарительного охлаждения, существуют определенные периоды в течение года (сезон посева ранней осенью и период сбора урожая поздней весной), когда чрезмерное накопление тепла вредно для роста растений. , развитие и созревание плодов.В некоторых современных теплицах есть убирающиеся шторы, которые автоматически раскрываются, когда радиационная нагрузка на теплицу превышает возможности систем охлаждения (рис. 12-30). В некоторых конструкциях система затемнения является фиксированной (Рисунок 12-31). Затенение теплицы для уменьшения чрезмерного освещения осуществляется несколькими способами. Стеклянные теплицы летом можно опрыскивать краской (побелкой) для отражения света и уменьшения его интенсивности. Можно приобрести коммерческие оттеночные краски. Экран из ткани может быть удобнее в использовании, если требуется затенение только части теплицы.К прочным тканям относятся полиэстер и полипропилен; они доступны с различной плотностью 12-28 Вентиляторы с электроприводом используются поэтапно для обеспечения требуемой скорости вентиляции, необходимой для поддержания заданной температуры. …

Контекст 20

… внесение удобрений в растворимой форме через систему орошения. Дозаторы калибруются по соотношению разбавления концентрированного удобрения поливной водой. Некоторые имеют фиксированные коэффициенты (например,г., 1:100 или 1:200), а другие вариабельны. Они отличаются механизмами действия, соотношением дозировок и стоимостью. Относительно недорогим типом является дозатор Hozon, работающий по принципу Вентури (рис. 12-42). Вода поступает в устройство с очень высокой скоростью, создавая всасывание в линии подачи, которая погружается в концентрат растворимого удобрения. Всасывание втягивает удобрение в поливочный шланг, где оно смешивается с водопроводной водой в соответствии с заданной концентрацией. Дозаторы могут со временем терять свою точность и требовать периодического измерения…

Context 21

… системы полива различаются по стоимости, эффективности и гибкости. Некоторые из них являются полуавтоматическими и должны включаться и выключаться. В действительно автоматической системе работа контролируется программируемым таймером, который позволяет осуществлять полив в течение заданного периода времени. ТРУБНЫЙ ПОЛИВ Для выращивания высококачественной продукции производители используют сложные методы полива. Трубчатая система полива является наиболее широко используемой системой полива горшечных растений. Когда цветы выращивают для рынка свежих цветов, они должны быть чистыми.Вода подается только в почву на грядке, не брызгая на растения, что снижает вероятность распространения болезней. С помощью микротрубок можно автоматически поливать отдельные горшки, чтобы получать воду в нужном количестве и с нужной частотой для обеспечения высокого качества. Двумя широко используемыми системами полива через трубку являются системы Chapin и Stuppy®. Разница между ними заключается в весе на конце каждой трубки. В системе Chapin используется свинцовый груз, а в системе Stuppy используется пластик (рис. 12-34).Трубочный полив также можно применять с применением водорастворимых химикатов (например, гормонов роста и удобрений). Система дорогая в установке и не гибкая. Горшки на столе должны быть одинакового размера, а трубки необходимо периодически осматривать, чтобы убедиться, что они не засорены …

Контекст 22

… избавьте от утомительной подготовки растворов удобрений каждый раз, когда необходимо внести удобрения. Чтобы их приготовить, производители обычно готовят концентрированные исходные растворы, которые хранятся в резервуарах для запасов.С помощью устройств, называемых инжекторами удобрений (также обычно называемых дозаторами, поскольку большинство из них относится к этому типу), желаемая норма удобрений вносится через поливную воду, процесс, называемый фертигацией (Рисунок …

Контекст 23

… ОБОГРЕВАТЕЛИ Тепловентиляторы также называются воздухонагревателями.Они сжигают топливо или циркулируют горячую воду или пар в камере, а затем зависят от вентилятора, который обдувает горячую поверхность, распространяя теплый воздух по вертикали или горизонтали через камеру. теплица (рис. 12-23).Более популярные модели выпускают нагретый воздух горизонтально и называются горизонтальными установками (в отличие от вертикальных установок, которые подвешиваются сверху). Поскольку в таких нагревателях для горения используется кислород, существует потенциальная опасность их использования в герметичных теплицах. Весь доступный кислород может быть израсходован, так что, если горелка включена в течение длительного времени (например, на ночь), угарный газ может накапливаться в теплице до опасного уровня и представлять опасность для жизни любого, кто входит в здание.Кроме того, в более герметичных теплицах, таких как теплицы с пластиковым покрытием, нехватка кислорода была …

Контекст 24

… скамья или напольная скамья — это практика, при которой производство осуществляется непосредственно на полу теплицы. теплица. Пол может быть покрыт гравием или бетоном и должен иметь хороший дренаж. Лучше всего сделать пол с пологим уклоном, чтобы лишняя поливная вода стекала в желоб и выводилась за пределы объекта. Гравийные покрытия и пористый бетон подвержены заражению сорняками.Подстилочные и сезонные растения, такие как пуансеттия, обычно выращивают на напольных скамейках. Проходное пространство создается за счет расположения квартир или контейнеров на полу (рис. 12-15). Если все сделано правильно, до 90 процентов площади пола можно использовать для производства. …

Context 25

… скамьи подходят для выращивания растений в горшках. Большинство теплиц имеют приподнятые скамейки самых разнообразных конструкций и конструкций. Некоторые из них самодельные и временные, состоящие из кирпичных ножек и подвижных столешниц.Верх может быть деревянным, бетонным или из проволочной сетки и может иметь или не иметь боковых досок (рис. 12-16). Металлические скамейки наиболее распространены. Из формованного пластика иногда делают корыта, в которых выращивают растения в горшках. Этот материал также используется при строительстве скамеек для приливно-отливного орошения. Независимо от используемого материала скамья должна иметь систему надлежащего дренажа. Если используется древесина, кедр, красное дерево и кипарис станут хорошими материалами для скамеек, потому что они устойчивы к гниению. Деревянные скамейки можно покрасить консервантом из нафтената меди, чтобы предотвратить гниение.Красное дерево содержит натуральные консерванты, вызывающие коррозию железа и стали; поэтому гвозди и другие строительные материалы, соприкасающиеся с этой древесиной, должны быть из различных материалов, таких как алюминий или …

Контекст 26

… теплица. Вытяжные вентиляторы, установленные на одном конце теплицы, всасывают свежий воздух через жалюзи, установленные на противоположном конце (Рисунок 12-28). Следует отметить, что вентиляция не только освежает тепличную среду, но и охлаждает ее…

Контекст 27

… Наиболее распространенным способом охлаждения теплицы является использование системы испарительного охлаждения (Рис. 12-29). Эта система включает в себя всасывание воздуха через прокладки, пропитанные водой, и поэтому ее также называют системой охлаждения с вентилятором и прокладками. Охлаждающие подушечки пропитаны капающей сверху водой. Эти целлюлозные материалы с поперечной гофрировкой хорошо удерживают влагу. Также можно использовать прокладки Excelsior. Избыток воды сливается в нижний желоб (отстойник) и рециркулируется насосом.Теплый воздух извне нагнетается через прокладки за счет всасывающего действия вентиляторов на противоположных концах теплицы. При этом часть стекающей воды испаряется. Испарение воды отводит тепло от воздуха. Вентиляторная система охлаждения использует принцип испарительного охлаждения. Чтобы быть эффективным, весь входящий воздух должен проходить через охлаждающую панель. Подушечки из целлюлозы с поперечными бороздками, которые выглядят как гофрированный картон, служат дольше, чем подушечки из эксцельсиора, и более …

Context 28

…. для выращивания в течение нескольких лет, которые в процессе вырастут в высоту (например, срезанные цветочные растения, такие как розы), высаживают на грунтовые грядки (рис. 12-17). Грядки различаются по дизайну и конструкции. Использование грунтовых грядок может быть проблематичным с точки зрения борьбы с болезнями. Если земляная грядка не имеет настоящего дна с точки зрения глубины, такие болезни, как бактериальное увядание, трудно контролировать из-за нецелесообразности тщательной пастеризации почвы на разумную глубину. Чтобы решить эту проблему, в земле можно соорудить бетонные бункеры, чтобы удерживать почву и облегчить периодическую пастеризацию для борьбы с болезнями, передающимися через почву.Эти бетонные баки имеют V-образное дно и дренажные отверстия для хорошего дренажа. Они должны быть глубиной от 6 до 12 дюймов (от 12,2 до 30,5 см), в зависимости от выращиваемого растения. Когда дренаж плохой, можно установить дренажную плитку и покрыть ее гравием, прежде чем покрыть корневой средой. Проходы должны быть стратегически расположены между грядками, чтобы садовники могли легко добраться до грядок, чтобы подготовить их, посадить культуру, ухаживать за ней и собрать урожай. Эти пространства должны быть выровнены таким образом, чтобы вода стекала с грядок для уменьшения …

Контекст 29

… Продольное расположение грядок или скамеек сооружается по всей длине теплицы в несколько рядов (Рис. 12-18). Такое расположение связано с производством срезанных цветов. При такой компоновке легче проводить механизированные операции, что обеспечивает длительные бесперебойные производственные площади. Однако передвижение по объекту затруднено и требует от рабочих пройти весь путь до одного конца одного ряда, чтобы повернуть к следующему…

Контекст 30

… рамы и парники — это простые конструкции для контроля климата для выращивания растений в ограниченном масштабе. Разница между парником и парником в том, что последний представляет собой просто парник, оснащенный системой обогрева. Тепло может подаваться по электрическим кабелям, проложенным под землей, или по трубам, проложенным вдоль стены. Контроль окружающей среды ограничивается открытием и закрытием конструкции или откатыванием покрытия для проветривания и изменения температуры (Рисунок 12-14).Конструкции вариативны. Они могут быть как пристроены к обычной теплице, так и возведены отдельно. Остекление может быть прозрачным пластиком или стеклом. Холодные рамы нагреваются солнечными лучами, что делает их эксплуатацию очень недорогой. Однако их использование ограничено, так как нельзя контролировать окружающую среду. Холодильные камеры можно использовать для закаливания, укоренения черенков лиственных пород, выращивания рассады овощей и ограниченного производства таких культур, как салат, редис, огурец и сладкий картофель. Рекомендуется размещать термометр внутри холодильной камеры для контроля температуры окружающей среды.Для культур, выращиваемых в холодное время года, конструкцию следует проветривать всякий раз, когда температура достигает 21°C (70°F). Культуры теплого сезона могут переносить более высокую температуру, поэтому вентиляция необходима только тогда, когда температура поднимается примерно до 30°C (86°F). Холодильные конструкции уже не так популярны, как когда-то, в основном потому, что используются теплицы, которые обеспечивают более широкий спектр контроля окружающей среды …

Технические решения: какой тип теплицы лучше?

 

В июне компания

Greenhouse Management запустила эксклюзивный опрос о тенденциях брендов растений в тепличном бизнесе.Этот обширный обзор рынка показал изменения, очевидные для всех, кто связан с отраслью. Выращивание фирменных растений находится на подъеме, как вы можете видеть по растущему количеству цветных горшков и ярких упаковок, которые теперь ассоциируются с большей частью нашей продукции.

 

Но не так очевидно истинное влияние программ брендинга на производителей теплиц. В то время как брендовые продукты по-прежнему составляют относительно небольшую часть от общего объема U.S., производители используют их для увеличения продаж.

Это продукты, которые генерируют звонки от покупателей.

И, учитывая, что большинству покупателей не потребуется грузовик (или весь минимальный заказ) фирменных растений, универсальные стандартные продукты заполняют большую часть оставшейся части покупки.

Компания Schmidt Bros. Inc. в Суантоне, штат Огайо, за последние несколько лет вложила значительные средства в фирменные продукты, сказал совладелец Боб Шмидт. Компания выращивает несколько линеек национальных брендов, а также запустила собственную линейку овощей Homegrown Gourmet.

И хотя фирменные материалы Schmidt Bros. по-прежнему составляют лишь около 35 процентов от общего объема производства, компания рекламирует именно эти материалы.

«Это то, что мы продвигаем на выставках. Это основной интерес и то, что привлекает клиентов», — сказал Шмидт.

И продукты Homegrown Gourmet, и петуния Black Velvet от Ball Horticulture были очень популярны этой весной у братьев Шмидт.Людям, похоже, это очень понравилось», — сказал он.

Но почти никогда ни один заказ в Schmidt Bros. Inc. не был полностью заполнен фирменными материалами. Вот где обычные квартиры и подвесные корзины заполняют пустоту. Но, по словам Шмидта, если бы клиенты не обращались к фирменным материалам, непатентованные продукты не сдвинулись бы с места.

 

Номера
Маркировка тепличных культур не нова для рынка США. В 1995 году Болл успешно запустил производство петуний Wave, и эта программа сохраняет признание потребителей.

Более 40 процентов респондентов выращивают фирменные растения более 10 лет. Но эти продукты премиум-класса составляют небольшой процент от общего объема производства в США.

Более 60 процентов респондентов указали, что фирменные материалы составляют менее 10 процентов от общего объема их производства. Только около 10 процентов заявили, что брендовые товары составляют 75 или более процентов их производства.

Рынок почти разделен на равные трети среди производителей, которые планируют через два года выращивать больше, меньше и равное количество брендовой продукции.

Крупнейшими игроками на рынке фирменных растений, по данным исследования Greenhouse Management, являются Proven Winners, Ball Horticultural, Sakata Ornamentals и Dümmen USA. Более 80 процентов респондентов указали, что выращивают тот или иной продукт Proven Winners.

Для программ Ball почти 57 процентов выращивают петунии Wave, 34 процента выращивают растения Simply Beautiful и почти 12 процентов выращивают растения Burpee Home Gardens.

Более чем каждый четвертый садовод выращивает недотрогу Sakata SunPatiens.Девять процентов производителей участвуют в программе Dümmen’s Confetti Garden, а 7,5% выращивают петунии Dümmen’s Potunia.

Похоже, что производители довольны этими программами. Только 12,7% указали, что они не удовлетворены фирменными заводскими программами, а 5,1% заявили, что удовлетворены некоторыми из них, но не удовлетворены другими.

Зарабатывание денег
Но ключевым фактором для производителей является ценообразование на фирменные продукты, чтобы они получали необходимую маржу для покрытия дополнительных расходов, связанных с ними.

Одна треть всех респондентов заявила, что они получают только 5-процентную дополнительную маржу по сравнению с небрендовыми растениями. Более 57 процентов не получают 25-процентной прибыли при использовании фирменных растений.

«Все дополнительные вещи, которые вам нужно сделать для фирменных растений, — это вызов, — сказал Гэри Кношер, президент Midwest Groundcovers в Сент-Чарльзе, штат Иллинойс. — Цветные горшки, ставки, этикетки, гонорары и все из этого являются проблемой. Брендинг продает больше растений, но мы должны быть осторожны, чтобы убедиться, что мы берем достаточно за все эти дополнительные обручи, через которые мы должны прыгнуть, чтобы мы могли заработать на них больше денег.

«Иногда я боюсь, что клиент не различает стоимость фирменного растения по сравнению со стандартным растением, и в итоге мы держим цену слишком близкой. У нас должна быть большая разница в цене между заводом под брендом и заводом без бренда из-за всех дополнительных затрат, связанных с его изготовлением», — сказал Кношер.

И, в конечном счете, для успеха бренда растений необходимо сочетание хорошей генетики и продвижения.

«Чтобы фирменный завод был успешным, у вас должен быть отличный завод с отличным маркетингом.Если у вас есть только один из двух, он не будет летать», — сказал Кношер. «Отличный маркетинг с заводом на полпути не увенчается успехом, и точно так же отличный завод, продвигаемый только наполовину, никогда не сможет полностью реализовать свой потенциал».

Дополнительная информация: Schmidt Bros. Inc., www.schmidtbrosinc.com; Midwest Groundcovers, www.midwestgroundcovers.com.

8 типов теплиц, доступных для покупки

Итак, основываясь на приведенной выше информации о деревянных и алюминиевых теплицах, вы должны решить, какой материал лучше всего подходит для вас, прежде чем начать поиск онлайн или оффлайн теплицы.

Многие обычно забывают о вентиляции при обустройстве теплиц. Это неправильно, потому что в большинстве теплиц обычно бывает слишком жарко, особенно днем, поэтому правильная вентиляция обязательна . Кроме того, растениям также необходимо дышать, поэтому закрывать их без выхода — это как задушить их, что не очень хорошо, если только вы не пытаетесь их убить.

Поэтому при покупке или заказе теплицы убедитесь, что в ней есть система вентиляции e.г. вентиляционные отверстия, чтобы воздух мог свободно проходить внутрь, если вы этого хотите.

Существует восемь распространенных типов теплиц. Все они уникальны с точки зрения дизайна и имеют свои плюсы и минусы. Теперь вы знаете, чем они отличаются. Вы также знаете, на что обратить внимание при покупке теплицы. Итак, теперь вы готовы выбрать теплицу для своего сада, двора или фермы. Так что выбирайте и начинайте расти скорее. Теплицы доступны у продавцов на Amazon, eBay и многих других платформах.

Выбор теплицы — Новости Матери-Земли

1 / 3

Пошаговые планы по строительству собственной теплицы доступны на странице 129 «Книжной полки МАТЕРИ» в выпуске «НОВОСТИ МАТЕРИ-ЗЕМЛИ» за февраль/март 2003 года.

СОТРУДНИКИ НОВОСТЕЙ МАТЕРИ-ЗЕМЛИ

2 / 3

Выбор теплицы требует определенных размышлений при принятии решения о размере теплицы и типе культур, которые вы хотите выращивать.

ФОТО: БАРБАРА ДАМРОШ

3 / 3

Эта кембриджская теплица размером 8×12 футов с закаленным стеклом стоит около 1700 долларов.

Узнайте, что важно при выборе теплицы для выращивания сельскохозяйственных культур

Выращивайте еду для стола и духа в любое время года.

Выбор теплицы: Какой садовод не мечтает о теплице? На рынке можно найти десятки комплектов теплиц, или вы можете собрать их с нуля (см. «Строительство теплицы»).В любом случае, у вас будет теплое, ароматное место для игр, а также много свежей еды и цветов на всю зиму.

Цены на комплекты теплиц сильно различаются в зависимости от типа остекления. Комплекты с полиэтиленовой пленкой могут стоить менее 200 долларов, в то время как комплект из гораздо более прочного и лучше изолирующего поликарбоната может стоить 4000 долларов. Вот что вам нужно знать, прежде чем покупать или строить, включая подробное обсуждение различных вариантов остекления.

Остекление теплиц

Самым дорогим компонентом многих теплиц является стеклопакет.Чем качественнее остекление, тем дороже теплица. Остекление позволяет проникать в конструкцию свету и солнечному теплу. Существует множество вариантов остекления, включая стекло, винил, стекловолокно, поликарбонат, акрил и полиэтилен. Материалы различаются по стоимости, простоте применения, солнечным характеристикам и долговечности.

Какой бы материал для остекления вы ни купили, он должен быть изготовлен специально для того, чтобы выдерживать солнечные лучи в течение многих лет без потери прозрачности. Практически все пластмассы со временем разрушаются (они либо желтеют, либо белеют и/или становятся хрупкими) под воздействием солнечного ультрафиолетового света, что ограничивает количество и качество света, попадающего в теплицу.Тем не менее, некоторые пластмассы — разумный выбор; на многие из них распространяется гарантия 20 лет. Некоторые пластмассы во много раз прочнее стекла. Там, где я живу в Вайоминге, град выпадает в среднем 10 раз в год, поэтому стекло — не лучший выбор. Для нашего конкретного климата и бюджета я выбираю поликарбонат. Есть много плюсов и минусов, которые следует учитывать при выборе правильного остекления. Часто определяющим фактором № 1 является бюджет. Что бы вы ни выбрали, обязательно прочитайте копию гарантии перед покупкой.

Теплицы из полиэтиленовой пленки

Пленки — это тип гибкого пластика, который используется в полиэтиленовых пакетах или пищевой пленке, только намного толще.Бренды различаются по толщине, качеству и сроку службы. В общем, вы получаете то, за что платите. Самый большой недостаток полиэтилена (или «поли») заключается в том, что срок службы обычно составляет от одного до шести лет (в зависимости от производителя и небольшого везения). Однослойные пленки наиболее распространены, но коммерческие производители часто устанавливают систему с двумя слоями полиэтилена и надувают воздушное пространство между ними (с помощью небольшого вентилятора с короткозамкнутым ротором), что обеспечивает некоторую изоляцию. Другими, более жесткими вариантами полиэтилена являются тканый полиэтилен и полиэтилен высокой плотности, сотовый материал с более высокой энергоэффективностью.Некоторые полипленки удерживают длинноволновое (инфракрасное) излучение лучше, чем другие, и удерживают больше тепла, что важно в более холодном климате.

Для ветреных районов необходим более прочный тканый полиэтилен. Я также слышал хорошие отзывы о тканом полиэтилене от людей, которым нужен дешевый материал для остекления со сроком службы от трех до четырех лет.

Акриловые теплицы

не так распространен, как раньше, но он по-прежнему доступен в виде материала с одинарными или двойными стенками. Очень прочный и легко режется, расширяется и сжимается при перепадах температуры.Хотя акрил может быть более прозрачным, чем поликарбонат, он не такой прозрачный, как стекло. И, как и большинство пластиков, акрил легко царапается. Это относительно недорого, как один лист. По мере того, как вы переходите на многослойные сотовые листы, цены быстро растут. Хотя акрил относительно легко согнуть вокруг изгибов большого диаметра, он легко трескается при ударе тупым предметом, например большим градом. Срок службы большинства акриловых красок составляет от 10 до 30 лет: проверьте гарантию перед покупкой.

Теплицы из стекловолокна

Стекловолокно обычно встречается во многих марках и сортах. Срок его службы может варьироваться от трех до 20 лет, в зависимости от сорта. Некоторые виды желтеют быстрее, чем другие. Будьте осторожны со стекловолокном, продаваемым на лесопилках, и доверяйте только гарантии , написанной . Умеренно дешевое стекловолокно доступно в гофрированном и плоском стилях. Профнастил прочнее на ветро-снеговые нагрузки, хотя, к сожалению, его несколько сложнее уплотнить.Остекление из стекловолокна доступно только в однослойной толщине. Чтобы получить второй слой остекления, в качестве внешнего слоя часто используется стекловолокно, а в качестве недорогого изолирующего внутреннего слоя помещается полиэтилен.

Стекловолокно легко режется и с ним легко работать, если вы носите перчатки и респиратор, так как волокна, поднятые пилой или ножом, могут раздражать легкие. Стекловолокно относительно хрупкое, но его можно согнуть по изгибам большого диаметра. Он имеет низкий уровень расширения и сжатия при различных температурах.Это отличный материал для рассеивания света, который увеличивает фотосинтез в теплице.

Стеклянные теплицы

Стекло, старейший тип остекления, вероятно, является наиболее доступным материалом. Он пригоден для вторичной переработки, и его цена варьируется от дешевой (двойная прочность) до дорогой (стекло со многими энергосберегающими обработками). Хрупкое и трудно поддающееся резке стекло требует большей точности и усилий в процессе установки, так как оно может быть тяжелым. Все это может увеличить стоимость установки.Стекло доступно в одинарном, двойном и тройном слоях, причем третий слой обеспечивает максимальную энергоэффективность.

Срок службы стекла может быть бесконечным (до удара камня или града). Энергосберегающие технологические достижения включают в себя стекло с низким содержанием а, которое имеет покрытие, уменьшающее количество тепла, уходящего через стекло, и стекло Heat Mirror® с его тонкой прозрачной пленкой, отражающей тепло. Пленка обычно запечатывается между двумя стеклами.

Эти низкоэмиссионные варианты улучшают изоляцию в блоке с двойным уплотнением и доступны в различных степенях от низкого отражения до высокого светопропускания.Для большинства теплиц вам нужен максимально доступный коэффициент пропускания. Преимущество низкоэмиссионных покрытий заключается в том, что они снижают общую потерю тепла. Недостатком является то, что эти покрытия также блокируют поступающее солнечное тепло, что понадобится людям в более холодном климате и тем, кто проектирует солнечные теплицы.

Преимущества использования стекла включают его очень низкий уровень расширения и сжатия при различных температурах. В отличие от многих пластиков, стекло не горюче и не царапается, как пластик.Прозрачное стекло создает резкие тени и не сильно рассеивает свет — менее оптимально для выращивания растений, но отлично подходит, если вы хотите, чтобы из вашей теплицы открывался вид.

Теплицы из поликарбоната

Этот жесткий пластиковый материал обычно доступен в однослойном или сотовом многослойном исполнении для максимальной энергоэффективности. Я бы классифицировал цену одинарного и двойного «поликарбоната» (как называют его энтузиасты теплиц) как умеренную, учитывая срок его службы, но несколько толщин могут быть дорогими.Несмотря на то, что поликарбонат очень жесткий, его легко резать пилой. Его продолжительность жизни составляет от 12 до 20 лет, хотя он может начать желтеть уже в 12 лет. Большинство из них имеют 10-летнюю гарантию, а некоторые включают в себя замену покрытия от града.

При использовании многослойных материалов конденсация (мелкие капли воды на стекле) между внутренней и внешней поверхностями может быть проблемой во внутренних каналах или воздушных пространствах. Производители обрабатывают некоторые поверхности химическими веществами, сводящими к минимуму видимый конденсат.Материалы двойной и тройной толщины отлично рассеивают свет, тем самым увеличивая фотосинтез.

Начните с хорошего фундамента для теплицы

Фундаменты обычно строятся из деревянных брусьев (например, 4 на 4 дюйма или больше), бетона или бетонных блоков. Затем теплица крепится к фундаменту. Неспособность сделать квадратный фундамент — это самый простой способ ужасно провести время при строительстве теплицы. Два диагональных измерения от угла к углу должны быть точно такими же: если это не так, внесите некоторые коррективы.Обратитесь к производителям комплектов для теплиц за подробной информацией о фундаментах (см. информацию о фундаментах в конце этой статьи).

Я не рекомендую заливать целую бетонную плиту для теплицы — пола, кроме дорожек, — потому что это ограничивает ваши возможности выращивания. Доступ к голой земле позволяет сажать прямо в почву. Это преимущество для выращивания более крупных растений и может решить многие проблемы дренажа. Часто вы можете построить свою теплицу прямо на существующей почве и садить на этой почве (обычно с некоторыми дополнительными поправками).

Но сначала проверьте почву на наличие плохого дренажа, дефицита питательных веществ или других проблем. Если почвы по какой-то причине недостаточно, подумайте об удалении не менее 1 фута почвы, где будет стоять теплица, и замените ее импортным, хорошо дренированным, богатым верхним слоем почвы. Если дренаж очень плохой, рассмотрите возможность добавления дренажной плитки или какой-либо другой дренажной системы на несколько футов ниже поверхности почвы.

В холодном климате изолируйте периметр вашего фундамента с помощью жесткого экструдированного полистирола (XPS) толщиной от 1 до 2 дюймов, размещенного вертикально (глубиной 2 фута) снаружи фундамента.Это поможет сохранить тепло почвы в теплице и снизить потребность в отоплении.

Построить теплицу с нуля

Теплицы относительно просто построить, но если вы решите построить их самостоятельно, обязательно прочитайте несколько книг на эту тему, прежде чем начать.

К сожалению, некоторые из лучших книг по проектированию домашних теплиц больше не издаются. Две мои любимые неизданные книги: «Солнечная теплица, производящая пищу и тепло», Билла Янды и Рика Фишера, и «Полное руководство домовладельца по дополнительным солнечным теплицам и теплицам: планирование, проектирование, строительство», . Эндрю М.Шапиро. Проверьте библиотеку, магазины подержанных книг или веб-сайты, специализирующиеся на поиске этих книг.

Иногда вы также можете найти простые планы строительства теплиц в каталогах товаров для теплиц, в государственных органах по энергосбережению или даже в местном сельскохозяйственном отделе округа. MOTHER предлагает два варианта теплиц своими руками в разделе «Покупки» на нашем сайте. Чертеж многоцелевой теплицы содержит подробные инструкции о том, как построить отдельно стоящую теплицу/навес для хранения из стекла, дерева и цементных блоков размером 13 на 13 футов.Второй вариант — это наша загружаемая теплица E-Plan Backyard — простая в сборке теплица Quonset из стекловолокна размером 8 на 10 футов.

Статья по теме:

Дом-кольцо

Адаптировано из Тепличный садовник Шейна Смита, основателя и директора Ботанического сада Шайенна в Шайенне, штат Вайоминг. Закажите онлайн на сайте www.motherearthnews.com или см. «Книжная полка МАТЕРИ», стр. 129 в этом выпуске.

Планы теплицы МАТЕРИ

Эти пошаговые планы по строительству собственной теплицы доступны на Книжной полке МАТЕРИ, стр. 129 в этом выпуске.

Многоцелевая теплица
Постройте отдельно стоящую теплицу/навес для хранения из стекла, дерева и цементных блоков размером 13 на 13 футов. План включает в себя подробные инструкции по фундаменту, каркасу, сантехнике, электропроводке, конструкции кровати и вентиляции.

Теплица на заднем дворе
Простая в сборке 8 на 10 футов стекловолоконная теплица Quonset-hut. План включает в себя пошаговые инструкции, список материалов и проект изготовления трубчатого ролика для гибки секций металлических труб, образующих каркас теплицы.

Основные ресурсы для садоводов теплиц

Спутник садовника в теплице: выращивание еды и цветов в теплице или на солнечной террасе Шейна Смита. Смит предлагает здравые советы по созданию очаровательной и продуктивной теплицы. Сделайте заказ онлайн на сайте www.motherearthnews.com или см. «Книжная полка Матери», стр. 129 в этом выпуске.

Урожай за четыре сезона Элиота Коулмана. Если вы любите есть овощи и зелень, выращенные в домашних условиях, но всегда думали, что эти удовольствия должны закончиться летом, эта книга для вас.Заказывайте онлайн на сайте www.motherearthnews.com.

Руководство по зимнему сбору урожая Элиота Коулмана. В этой книге рассказывается, какие холодостойкие культуры сажать и когда их сеять в теплице для получения зимних урожаев. Чтобы заказать, отправьте 15 долларов за копию в Four Season Farm; Харборсайд, Мэн.

Надлежащая передача технологий для сельских районов: серия теплиц. ATTRA предлагает бесплатные публикации по сельскому хозяйству и органическому земледелию, включая обширную информацию о тепличном садоводстве, на своем веб-сайте www.attra.ncat.org/attra-pub/greenhouse.html.

Сандэнс Поставка . Интернет-ресурсы «Сделай сам» включают в себя калькулятор остекления и множество других замечательных ресурсов. www.sundancesupply.com

Поставщики теплиц

САДОВЫЕ ТЕПЛИЦЫ
Lafayette, LA
www.gardengreenhouses.com

Остекление: поликарбонат
Каркас: дерево
Размер: 6 футов на 6 футов
Базовая цена: 1500 долларов США

ТЕХАССКАЯ ТЕПЛИЦА
Футов.Ворт, Техас
www.texasgreenhouse.com

Остекление: поликарбонат, стекло
Каркас: алюминий
Размер: 6 футов на 8 футов
Базовая цена: 2700 долларов США

CURRY’S GREENHOUSES
Columbus, GA
www.currygreenhouses.com

Остекление: поликарбонат
Каркас: дерево, сталь
Размер: 7 футов на 12 футов с навесом
Базовая цена: 599 долларов США

ТЕПЛИЧНЫЕ СИСТЕМЫ ATLAS
Алапаха, Джорджия
www.atlasgreenhouse.com

Остекление: поликарбонат, полиэтилен, стекло
Каркас: сталь
Размер: 10 футов на 11 футов
Базовая цена: 675 долларов США

EVERGREEN GREENHOUSE MFG.
Гринбриер, AR
www.evergreen-greenhouses.com

Остекление: Поликарбонат
Каркас: Сталь
Размер: 4 фута на 5 футов
Базовая цена: 675 долларов США

КОНЛИ MFG. & ПРОДАЖИ
Mont Clair, CA
www.conleys.com

Остекление: поликарбонат, полиэтилен
Каркас: сталь
Размер: 8 футов на 12 футов
Базовая цена: 1100 долларов США

ROXBURY FARM & GARDEN CTR.
Фредериксбург, Вирджиния
www.roxburyfarmgarden.ком

Остекление: Поликарбонат
Каркас: ПВХ
Размер: 7 футов на 6,5 футов
Базовая цена: 999 долларов США

FLORIAN GREENHOUSE INC.
Georgetown, SC
www.floriangreenhouse.com

Остекление: стекло
Каркас: алюминий
Размер: 6 футов на 8 футов
Базовая цена: 2500 долларов США

FUTUREGARDEN
Farmingdale, NY
www.futuregarden.com

Остекление: Поликарбонат
Каркас: Алюминий
Размер: 7 на 6 футов.5 футов
Базовая цена: $999

САДОВЫЕ СТИЛИ
Excelsior, Миннесота
www.gardenstyles.com

Остекление: Поликарбонат
Каркас: Алюминий
Размер: 6,5 футов на 5 футов
Базовая цена: 699 долларов США

ТЕПЛИЦА САНТА-БАРБАРА
Oxnard, CA 93030
www.sbgreenhouse.com

Остекление: поликарбонат, стекло
Каркас: дерево
Размер: 7 футов на 4 фута
Базовая цена: 700 долларов США

НАЦИОНАЛЬНАЯ ТЕПЛИЧНАЯ КОРП.
Northglenn, CO
www.nationalgreenhouse.com

Остекление: Поликарбонат
Каркас: Алюминий
Размер: 8 футов на 10 футов
Базовая цена: 1999 долларов США

SUNGLO SOLAR GREENHOUSES
Auburn, WA
www.sunglogreenhouses.com

Остекление: Акрил/оргстекло
Каркас: Алюминий
Размер: 9 футов на 10 футов
Базовая цена: 2400 долларов США

UNITED GREEN HOUSE SYSTEMS
Edgerton, WI
www.unitedgreenhouse.ком

Остекление: Поликарбонат, полиэтилен
Каркас: Сталь
Размер: обруч шириной 20 футов
Базовая цена: По запросу

CHARLEY’S GREENHOUSE & SUPPLY
Mt Vernon, WA
www.charleysgreenhouse.com

Остекление: поликарбонат, стекло
Каркас: алюминий
Размер: 6 футов на 8 футов
Базовая цена: 930 долларов США

ПАРНИКИ GOTHIC ARCH
Mobile, AL
www.gothicarchgreenhouses.com

Остекление: поликарбонат
Каркас: дерево
Размер: 8 футов на 8 футов
Базовая цена: 1630 долларов США

HOBBY GARDENS
New London, NH
www.хоббисады.com

Остекление: Полиэтилен
Каркас: ПВХ
Размер: 10 футов на 12 футов
Базовая цена: 229 долларов США

КОМПЛЕКТЫ ДЛЯ ТЕПЛИЦЫ HOOP HOUSE
South Yarmouth, MA
www.hoophouse.com

Остекление: Полиэтилен
Каркас: Сталь
Размер: 10 футов на 8 футов
Базовая цена: 279 долларов США

ОПТОВАЯ ПРОДАЖА ТЕПЛИЦ
Салем, Орегон
www.farmwholesale.com

Остекление: Полиэтилен
Каркас:
Размер: 8 футов на 8 футов
Базовая цена: 654 долл. США

LOST CREEK HERB & MFG.
Гранд-Салин, Техас
www.lostcreek.net

Остекление: Полиэтилен
Каркас: Сталь
Размер: 10 футов на 10 футов
Базовая цена: 159 долларов США

ТЕПЛИЦЫ ACF
Buffalo Junction, VA
www.littlegreenhouse.com

Остекление: поликарбонат, полиэтилен
Каркас: алюминий, ПВХ
Размер: 6 футов на 10 футов
Базовая цена: 269 долларов США

ГРОНХАУС
Сент-Луис, Миссури
www.gronhaus.com

Остекление: Полиэтилен
Каркас: Сталь
Размер: 10 футов на 11 футов
Базовая цена: 300 долларов США

МЕАС, ИНК.
Гринвилл, Северная Каролина
www.meas.net

Остекление: Поликарбонат
Каркас: ПВХ
Размер: 8,5 фута на 6,5 фута
Базовая цена: 4705 долларов США

ПОД СТЕКЛОМ MFG. CORP.
High Falls, NY
www.underglassusa.com

Остекление: стекло
Каркас: алюминий
Размер: 7,4 фута на 8 футов
Базовая цена: 2185 долларов США

Опубликовано 1 февраля 2003 г.

РОДСТВЕННЫЕ СТАТЬИ

Изготовьте красивые свечи из пчелиного воска, погруженные вручную, в качестве особого подарка, которым будут дорожить люди.