16 Водный баланс и водный дефицит раст. Завядание растений.
Растение постоянно поглощает воду и так же постоянно ее расходует. Соотношение поглощения и расходования воды называется водным балансом. Он имеет различные формы: Уравновешенным водным балансом называется состояние, когда приход и расход воды количественно близки, а содержание ее в растении постоянно. Он создается при благоприятных для растения условиях — в умеренно влажные и теплые дни при влажной почве. Неуравновешенный водный баланс характеризуется состоянием, когда приход и расход воды не равны. Обычно преобладает расход влаги и содержание воды изменяется в сторону уменьшения. Это наблюдается при неблагоприятных для растения условиях — в жаркую сухую погоду и при сухой почве, когда в растениях образуется недостаток воды, или водный дефицит. Водный баланс растения имеет внешнюю и внутреннюю регулировку. Внешняя — это изменение условий увлажнения. При достаточном количестве воды в среде обитания (в почве) водный баланс будет уравновешенным, а при недостаточном — неуравновешенным. Внутренняя физиологическая регулировка заключается в изменении содержания воды при перемене физиол. состояния растения. Примером этого может служить колебание тургора сочленений листа и выброс воды у мимозы при раздражении, что является результатом деятельности сократительных белков.
Водный дефицит и завядание растений
При нормальном водоснабжении утром растения находятся в состоянии полного насыщения водой, или полного тургора. По мере усиления транспирации вода даже при влажной почве не успевает поступать в растение, и содержание ее падает. Возникает водный дефицит, т. е. недостаток воды в растении. В предвечернее время, когда транспирация уменьшается, содержание воды в растении вновь увеличивается и водный дефицит исчезает. Такой водный дефицит, продолжающийся в растении в течение нескольких дневных часов, называется полуденным. Он не оказывает вреда, если не превышает 20 %. Если же погода очень жаркая, а транспирация сильная, водный дефицит может возрасти до 30 — 50 %, что для растений уже вредно. При таком водном дефиците останавливается рост, замедляется фотосинтез и накопление орг. в-в в урожае не происходит. При недостатке воды в почве (почвенная засуха) ее содержание в растении к следующему утру не восстанавливается, так как растению ее негде взять. Уже через сутки в растении обнаруживается некоторый водный дефицит, к-ый может увеличиваться день ото дня и наблюдается до тех пор, пока в почву не поступит вода. Такой дефицит называют остаточным. Он часто приводит растение к повреждению или гибели. При недостатке воды клетки растения могут перейти в состояние плазмолиза. Это явление носит название за-вядания. Завядание бывает временным — при очень сильном полуденном водном дефиците, когда оно продолжается несколько часов и затем проходит. Но при остаточном водном дефиците отмечается длительное завядание, которое продолжается в течение нескольких дней. Степень завядания зависит от величины водного дефицита. У светолюбивых растений завядание происходит при водном дефиците, равном 30 %, а тенелюбивые завядают уже при потере воды в 3 %. Основной причиной этих различий служат особенности анатомического строения тех и других растений. Так, светолюбивые имеют мелкие клетки с толстыми оболочками; у них хорошо развиты механические ткани. Эти особенности позволяют поддерживать расположение в пространстве даже при значительной потере воды. У тенелюбивых растений противоположные черты анатомического строения, поэтому при незначительной потере воды их органы завядают.
Источник
Водный баланс растений и водный обмен растений
Для того, чтобы растение могло возмещать потери воды, вода должна поступать непрерывно и в больших количествах. Соотношение воды между поступлением и расходованием воды, получило название водного баланс, т.е. сколько воды расходуется, столь должно и поступать в растение. Однако в течение суток содержание воды в клетках не остается постоянным. Оно изменяется в зависимости от изменения поступления и расходования воды. Возможны три случая: поступление воды равно её расходования, поступление воды меньше расходования, и поступление воды – больше расходования, что наблюдается после случая меньшего поступления воды, чем её расходование. В умеренно влажные и не жаркие дни транспирация хорошо согласована с поступлением и расходованием воды, обводненность тканей довольно постоянна. В жаркие летние дни дни расход воды на транспирацию превышает её поступление, возникает водный дефицит. Водный дефицит это разница между содержанием воды между её содержанием в период максимального насыщения тканей и содержанием в данное время, она выражается в процентах от максимального содержания (полного насыщения) воды в растении.
Поэтому водный баланс является основой водного обмена растений, который складывается их четырех моментов: 1. Поглощение воды растением; 2. Передвижение воды по растению; 3. Испарение воды растением; 4. Усвоение воды растением в процессах метаболизма. Все это разные физиологические процессы, но неразрывно связанные и в единый процесс – водный обмен растения. Эту взаимосвязь можно представить схемой:
Поглощение Передвижение Испарение
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Генерация страницы за: 0.013 сек. —>
Источник
1.2. Водный обмен растений.
Роль воды в жизни растений. Структура воды, ее состояние в тканях и физиологическая роль. Содержание и распределение воды в клетке. Роль набухания в поглощении воды. Клетка как осмотическая система. Водный потенциал клетки. Осмотический потенциал и потенциал давления. Активное поглощение воды клеткой.
Корневая система как орган поглощения воды. Распространение корневой системы в почве, поглощающие зоны корня. Транспорт воды через корневую систему. Корневое давление как нижний двигатель водного тока в растении. Гуттация и плач растений. Состав пасоки. Суточные и сезонные изменения корневого давления. Влияние температуры, аэрации и концентрации солей в почвенном растворе на поглотительную деятельность корней. Водоудерживающие силы почвы. Оптимальная влажность почвы. Влажность завядания и мертвый запас.
Транспирация, ее биологическое значение. Устьичная и кутикулярная транспирация. Лист как орган транспирации. Непрерывность водной фазы в растении. Верхний двигатель водного тока. Движение воды в системе почва ― растение ― атмосфера. Суточный ход транспирации, её зависимость от метеорологических условий, влажности и температуры почвы. Механизмы устьичных движений и устьичная регуляция транспирации. Внеустьичная регуляция транспирации. Методы измерения транспирации. Интенсивность и продуктивность транспирации, транспирационный коэффициент. Способы повышения продуктивности транспирации.
Водный баланс растений. Влияние водного дефицита на физиологические процессы. Последействие завядания. Влияние на растения избытка влаги в почве.
Значение воды для формирования урожая сельскохозяйственных культур. Физиологические основы орошения сельскохозяйственных культур. Использование физиологических показателей для оптимизации водного режима.
Методические рекомендации.
Необходимо знать, как происходит поглощение и выделение воды клеткой, содержание и распределение воды в клетке. Знать составляющие водного потенциала – осмотический потенциал, потенциал давления, гравитационны й потенциал. Необходимо иметь представление о градиенте водного потенциала как движущей силе транспорта воды в клетках, тканях и целом растении.
Изучая корневую систему как орган поглощения воды, следует обратить внимание на то, какие формы воды имеются в почве и поглощаются корнями растений. Необходимо разобрать восходящий ток в растении, его путь, скорость, движущие силы, выяснить физиологическое значение передвижения воды в растении. Необходимо также изучить поглощающую и нагнетающую деятельность корневой системы, природу корневого давления, его зависимость от внутренних и внешних условий, суточные и сезонные изменения корневого давления.
Следует выявить биологическое значение транспирации, ее зависимость от внешних факторов и состояния устьиц. Выяснить факторы, влияющие на ширину устьичных щелей и периодичность устьичных движений. Надо рассмотреть механизм внеустьичной регулировки транспирации, природу гуттации.
Необходимо знать показатели транспирации, их использование для обоснования водного баланса растений, суммарного водопотребления фитоценоза и режима орошения сельскохозяйственных культур. Следует особое внимание уделить агротехническим мероприятиям, обеспечивающим накопление продуктивной для растений влаги и повышающим поглотительную деятельность корневой системы.
Вопросы для самопроверки.
1. Водный обмен растений, его значение.
2. Поглощение воды растительной клеткой.
3. Водный потенциал и его составляющие.
4. Корневая система как орган поглощения воды.
6. Транспирация, ее значение в жизни растений.
7. Интенсивность транспирации, транспирационный коэффициент, продуктивность транспирации.
8. Водный баланс растений, его практическое значение.
9. Мероприятия по оптимизации водного режима посева.
10. Физиологические основы орошения посевов.
Источник
13.Водный баланс растений
В умеренно влажные и не слишком жаркие дни транспирация хорошо согласована с поступлением воды, оводненность тканей довольно постоянна, т.е. складывается благоприятный водный баланс растения. В жаркие летние дни усиление транспирации нарушает это относительное равновесие, что вызывает водный дефицит, достигающий даже при достаточной влажности почвы 5-10 %, а при недостатке влаги в почве — 25 %, что указывает на отрицательный характер водного баланса.
Однако регулирование транспирации небеспредельно. В жестких условиях жаркого летнего дня при недостатке воды в почве происходит значительное нарушение водного баланса, которое проявляется в потере тургора растением — завядании.
Первое наблюдается обычно в полуденные часы.
Различают два типа завядания растений: временное и длительное.
Длительноезавядание наступает, когда в почве почти не остается доступной для растения влаги.
Способность растений переносить недостаточноевлагообеспечение является комплексным свойством.
Избегание высыхания достигается благодаря морфологической, анатомической приспособленности растений к сохранению оптимальной оводненности тканей при сухости воздуха и почвы.
Регулирование водного обмена
Растение в течение своей жизни нередко испытывает длительный или кратковременный недостаток или избыток воды в почве. В общей системе мероприятий по повышению продуктивности растений орошение в засушливых и дренаж в водоизбыточных районах имеют первостепенное значение.
Одна оптимизация водного режима почвы приводит к заметному, но все же меньшему повышению продуктивности растений, чем комплекс мероприятий.
Орошение и обводнение земель в засушливых районах сказывается на протекании физиологических процессов растений.
Торможение процесса транспирации под влиянием минеральных подкормок наблюдалось в частности у ели.
Существенная роль в регулировании водного режима растений принадлежит анmиmранспиранmам. Наибольшее распространение получили пленочные антитранспиранты — полистирол, поливинилхлорид, полиэтилен, нативный или искусственный латексы.
Обработка антитранспирантами саженцев древесных растений приводила вместе с другими агроприемами к 100 %-ной приживаемости на лесокультурной площади.
14.Особенности анатомии и морфологии листа как органа фотосинтеза
В зависимости от вида растений и условий их произрастания листья отличаются большим разнообразием. Однако можно выделить общие анатомические особенности, обеспечивающие возможность эффективного фотосинтеза.
Наличие покровной ткани — эпидермиса, защищающего лист от излишней потери воды.
Наличие специализированной фотосинтетической ткани — хлоренхимы. Основная хлорофиллоносная ткань — палисадная паренхима — расположена обычно на освещаемой части листа.
- Наличие сильно развитой густой системы жилок — проводящих путей, что обеспечивает быстрый отток ассимилятов и снабжение фотосинтезирующих клеток водой и необходимыми минеральными веществами.
В зависимости от внешних условий, при которых происходят формирование и функционирование листьев, анатомическое строение их может существенно различаться.
Поглощение энергии света листьями
Лист как орган растения, приспособленный к фотосинтезу, сформировался в результате длительного эволюционного процесса. Он представляет собой эффективную систему для поглощения и преобразования энергии света в ходе фотосинтеза. Структура листа обеспечивает наиболее полное поглощение квантов света, поступление углекислого газа из атмосферы к хлоропластам, а также возможность оттока ассимилятов из автотрофных клеток.
Источник