Для визначення ступеня морозостійкості рослин користуються декількома методами. Одні з них є прямими, інші - опосередкованими. Перші засновані на обліку безпосереднього впливу від'ємних температур на рослини, другі - на обліку певних властивостей, які визначають величину морозостійкості.

Не дивлячись на бажаність вивчення фізіологічних вимірів, які настають під впливом від'ємних температур, безпосередньо в умовах місцезростання, широкого поширення польовий метод не отримав. Справа в тім, що, по-перше, метеорологічні умови зими можуть бути для досліду несприятливі для досліду, зима може бути, наприклад, теплою та багатосніжною і тоді ступінь морозостійкості залишиться невизначеним. По-друге, протягом зими, як ми поборемо далі, рослина може померти від ряду інших факторів, наприклад, нестачі повітря, виснаження запасів; встановити же істину причину чинення рослини не завжди вийде з необхідною достовірністю. Тому величину морозостійкості вивчають шляхом прямого заморожування рослини в камерах-холодильниках. Втримання рослини в холодильнику впродовж 24-28 годин достатньо для того, щоб після танення за ступенем пошкодження тканин визначити ступінь їх морозостійкості.

Опосередкованими методами визначення морозостійкості рослин є: а) визначення кількості цукру та б) визначення кількості зв'язаної води. Різниця за цими показниками у різних за морозостійкістю рослин стає помітною лише після проходження періоду загартування. Те саме треба враховувати і при роботі методом прямого заморожування: морозостійкість не властива рослинам постійно, вона з'являється при наявності певних умов. Кількість цукру визначається або шляхом прямого хімічного аналізу, або за допомогою рефрактометра. Для визначення кількості зв'язаної води був запропонований відносно простий метод А.В. Думанським.

Нарешті, необхідно пам'ятати, що опосередковані методи є доцільними для зрівняння дослідів лише близьких форм, наприклад, різних сортів одного виду, на крайній випадок - різних видів одного роду. Порівняння, наприклад, за кількістю цукру поганів дуба та сосни не може служити метою визначення ступеню їх морозостійкості, так як фізіологічні та біохімічні особливості вказаних видів дуже різні.

Пошкодження морозом листя та молодих пагонів стає помітним дуже швидко. Тканини, що були ушкоджені морозом, втрачають тургор, стають зів'ялими та забарвлюються в коричневий колір. На повітрі листя та пагони, що піддалися дії низьких температур, швидко висихають. В стовбурах спостерігається відмирання камбію, кора пошкоджених ділянок легко визначається від деревини, сама деревина зазвичай стає більш темного кольору. До вимерзання зазвичай приєднується висихання, хоча останнє і само може бути причиною загибелі бруньок та цілих пагонів. Стовідсоткових методів, що дозволили би визначити, чим саме викликане омертвіння тканин - вимерзанням чи висушуванням, до цих пір не розроблено [8].

Нами був пророблений один з опосередкованих методів на морозостійкість рослин, а саме: "Визначення впливу цукру на стійкість рослин до від'ємних температур. Перевірка захисної дії цукру на цитоплазму при низьких температурах. "

Об'єктом даної роботи було взято помідор їстівний.

Основна пагубна дія низьких від'ємних температур на рослинний організм пов'язана з утворенням льоду. Причому кристали льоду утворюються як в середині клітини, так і в міжклітинниках. У цьому випадку руйнується структура цитоплазми і клітина гине. Основне значення в розвитку стійкості рослин до морозу має накопичення сахарози та інших олігосахаридів під час проходження рослиною першої стадії загартування [5: 257]. В наслідок накопичення цукру в клітинах підвищується осмотичний тиск, знижується точка замерзання розчинів, захищається велика кількість води від замерзання і цим самим зменшується кількість утворення кристалів льоду.

Хід роботи полягав у наступному:

З помідора ми зробили зрізи 20 мм, завширшки 5 мм, товщиною 2-3 мм. Зрізи промили у проточній воді і по 2 кинули у 3 пробірки. У першу пробірку налили 5мл води, у другу-5 мл розчину сахарози 0,5 м, у третю - 5 мл розчину сахарози 1м. Пробірки поставили у охолоджувальну суміш льоду з сіллю у відношенні 3: 1 на 20 хв. Для заморожування. Потім пробірки вийняли і поставили у стакан з водою для розморожування.

Подивилися, де більше зафарбувалася вода у рожевий колір. Потім зробили тонкі зрізи і розглянули їх під мікроскоп, визначаючи де живі, а де мертві клітини. Якщо клітини зафарбовані, вони живі, і навпаки.

Одночасно готували препарати, занурили їх у 8% розчин NaCl і виявили середню кількість плазмолізованих клітин в полі зору мікроскопу.

Отримали після досліду ми такі результати:

У пробірці з водою ми отримали яскраво-червоне забарвлення розчину та світло-червоне забарвлення зрізу, а також 0% плазмолізованих клітин, що свідчить про те, що в даній смужці помідора містяться лише мертві клітини.

У пробірці з 0,5М розчином сахарози ми отримали слабо червоне забарвлення розчину та слабо червоне забарвлення зрізу, а також 35% плазмолізованих клітин, що свідчить про те, що в даній смужці помідора містяться як мертві так і живі клітини, але живих менше.

У пробірці з 1М розчином сахарози ми отримали світло-малинове забарвлення розчину та яскраво червоне забарвлення зрізу, а також 70% плазмолізованих клітин, що свідчить про те, що в даній смужці помідора містяться як мертві так і живі клітини, але живих набагато більше.

З даного досліду ми зробили висновок, що ступінь морозостійкості рослин буде тим вищий, чим вищий буде вміст цукру у цитоплазмі клітин.

Висновки

Після проведення певних досліджень можна з упевненістю сказати, що на ступінь морозостійкості високо впливає кількість присутніх у рослині кріопротекторів, зокрема цукру. І як показали наші дослідження, то залежність пряма. Чим більше у рослині цукру, тим ступінь її морозостійкості більший.