Явление гуттации плач растений

16. Передвижение воды по растению. Нижний и верхний концевые двигатели. Плач и гуттация.

Передвижение воды в растении детально рассматривается в курсе физиологии. Вода, отнятая от почвенных частиц корневыми волосками, проходит через паренхиму коры корня до эндодермы, а затем через пропускные клетки поступает в центральный цилиндр.

Источником корневого давления служат паренхимные клетки центрального цилиндра, по которому вода включается в систему дальнего восходящего транспорта по стеблю к листьям, т. е. движется по сосудам. Вода в растении перемещается благодаря градиенту водного потенциала, поскольку в воздушной среде, окружающей растение, водный потенциал, как правило, более низок. Испаряемая клетками мезофилла вода выходит в окружающий слой воздуха, где насыщение парами (и водный потенциал) ниже. Сосушая сила клеток увеличивается, и, следовательно, усиливается градиент водного потенциала. Ток воды по растению ускоряется при усилении испарения воды через устьица, т. е. при увеличении интенсивности транспирации.

Однако скорость передвижения воды по растению во многом зависит и от ряда сопротивлений, которые ей надо преодолеть. Сюда относятся: величина поперечного сечения элементов ксилемы, сила тяжести, сила трения в сосудах, размер, форма и характер поверхности листа и особенно сопротивление устьиц, определяемое степенью их открытости; немалую роль играет также кутикулярная и перидермальная транспирации. Но в подъеме воды по растению основное значение имеет все же устьичная транспирации, при которой вода, перешедшая в межклеточниках в парообразное состояние, удаляется через устьица в атмосферу. Этот процесс подчиняется физическим законам испарения, т.е. испарение идет с большей скоростью, если испаряющая поверхность сильнее увлажнена и более нагрета. Поэтому транспирации может идти и при довольно высокой влажности теплого воздуха, например в тропическом лесу.

При перерезании или поврежд. стебля на поверхности среза появл. капельки сока (пасоки). Это явл. назыв. плачем растения. Кроме плача растения, отмечается выделение воды листьями-гуттация. Напр, в пасм.день осенью или весной, когда испар. не

значительное, а подача воды достаточна, на кончиках листьев можно видеть капельки воды в рез-те направленного движения ее в клетках корн. системы и выделения на пов-ть ч/з особые клетки на кончиках листьев (гидатоды).

17.Роль д.Н. Прянишникова в изучении минерального питания растений.

ПРЯ́НИШНИКОВ Дмитрий Николаевич (1865-1948), российский ученый, основатель агрохимической науки, физиолог и биохимик растений. Разработал концепцию азотного обмена в растениях, теорию и практику минерального питания сельскохозяйственных культур, биологической азотофиксации, применения минеральных удобрений, известкования почв. Организовал географическую сеть опытов с удобрениями на территории СССР. Инициатор создания ряда научно-исследовательских учреждений. Основал блестящую школу отечественных агрохимиков, физиологов и биохимиков растений. Обосновал необходимость и явился одним из инициаторов развития химической промышленности по производству минеральных удобрений в стране.

Под руководством Д. Н. Прянишникова и А. И. Лебедянцева в 1926 впервые была организована широкая географическая сеть полевых опытов по определению потребности в удобрениях растений в основных почвенно-климатических зонах Советского Союза . Результаты этих опытов явились основой плановых мероприятий по производству и применению минеральных удобрений, а также развитию и размещению туковой промышленности страны. Экспериментальные доказательства Прянишникова и его учеников о том, что азотнокислый аммоний является универсальным азотным удобрением, послужило основанием для создания отечественной химической промышленности по производству аммиачной селитры.

По инициативе Прянишникова были организованы опытные станции Научного института по удобрениям, и в частности Долгопрудная агрохимическая опытная станция, которую он возглавлял несколько лет. На ней были заложены многолетние опыты с органическими удобрениями, известью и фосфоритом, которые продолжаются и в настоящее время — «севообороты Прянишникова». С именем Дмитрия Николаевича связаны создание и работа Соликамской опытной станции. В многолетних опытах этой станции показана высокая эффективность местных калийных солей при возделывании сельскохозяйственных культур. Агрохимический отдел Института сахарной промышленности был создан и укомплектован кадрами из лаборатории Прянишникова, в которой под его руководством выполнены крупные исследования по изучению особенностей питания сахарной свеклы и применению удобрений под эту важнейшую техническую культуру.

Источник

Корневое давление, значение, механизм и методы определения. Гуттация и плач растений.

Вода пассивно диффундирует в сосуды ксилемы благодаря осмотическому механизму. Осмотически активными веществами в сосудах являются минеральные ионы и метаболиты, выделяемые насосами плазмалеммы паренхимных клеток, окружающих сосуды. Сосущая сила сосудов выше, чем у окружающих клеток из-за повышающейся концентрации ксилемного сока и отсутствия значительного противодавления со стороны мало эластичных клеточных стенок. В результате поступления воды в сосудах ксилемы развивается гидростатическое давление, получившее название корневого давления. Оно участвует в поднятии ксилемного раствора по сосудам ксилемы из корня в надземную часть растения. Поднятие воды по растению вследствие развивающегося корневого давления называют нижним концевым двигателем.

Примером работы нижнего концевого двигателя служат плач растений. Весной у кустарников и деревьев с еще нераспустившимися листьями можно наблюдать интенсивный ксилемный ток снизу вверх через надрезы ствола и веток. У травянистых растений при отрезании стебля из пенька выделяется ксилемный сок, называемый пасокой.

Поступление воды через корневую систему сокращается с понижением температуры. Это происходит по следующим причинам: 1) повышается вязкость воды и поэтому снижается ее подвижность, 2) уменьшается проницаемость протоплазмы для воды, 3) тормозится рост корней, 4) уменьшается скорость метаболических процессов. Поступление воды снижается при ухудшении аэрации почвы. Это можно наблюдать, когда после сильного дождя почва залита водой, но при ярком солнце из-за сильного испарения растения завядают. Большое значение имеет концентрация почвенного раствора. Вода поступает в корень только тогда, когда водный потенциал корня меньше водного потенциала почвы. Если почвенный раствор имеет более отрицательный потенциал, вода не будет поступать в корень, а выходить из него.

Формы воды в почве. Водные характеристики почвы.

По степени доступности для растения различают следующие формы почвенной влаги. Гравитационная вода заполняет промежутки между частицами почвы и хорошо доступна растениям. Однако она быстро испаряется и легко стекает в нижние горизонты почвы под влиянием силы тяжести, вследствие чего бывает в почве лишь после дождей. Капиллярная вода заполняет капилляры в почвенных частицах. Эта вода хорошо доступна для растений, она удерживается в капиллярах силами поверхностного натяжения и поэтому не только не стекает вниз, но и поднимается вверх от грунтовых вод. Пленочная вода окружает коллоидные частицы почвы. Вода из периферических слоев гидратационных оболочек может поглощаться корнями. Гигроскопическая вода адсорбируется сухой почвой при помещении ее в атмосферу с 95 %-ной относительной влажностью. Этот тонкий слой молекул воды удерживается с такой силой, что их водный потенциал достигает -1000 бар и она недоступна для растений.

Способность почвы удерживать воду зависит от ее состава и свойств. Для характеристики максимального запаса почвенной влаги используют понятие «полная полевая влагоемкость» (или «полевая влагоемкость»). Количественно этот параметр отражает количество воды (выраженное в процентах), которое способны поглотить и удержать 100 граммов почвы. Чем больше в почве минеральных (глинистых) и органических (гумуса) частиц, тем выше значение полевой влагоемкости. Так как для нормальной жизнедеятельности корневой системы необходимо некоторое количество кислорода почвенного воздуха, оптимальной для большинства растений считается влажность почвы, равная 60% от полной полевой влагоемкости.

Источник

Гуттация

Гуттация – естественный физиологический процесс выделения мелких капелек влаги (жидкости) на поверхности растений. Гуттацию также называют «плач растений». Многие начинающие цветоводы, заметив мелкие капельки воды на листочках комнатной флоры, переживают, что с растением что-то не так. Поэтому рассмотрим, что такое гуттация, чем вызвано подобное явление и опасно ли оно для зелёных насаждений.

Гуттация (Guttation) – это процесс, при котором вытекает пасока (вода с растворёнными в ней минералами, находящая в ксилеме) через устьица (небольшие отверстия в листьях) из стеблей со срезанными побегами. Влага, испаряясь, создаёт вакуум, который вытягивает воду, органические, минеральные, другие полезные вещества из корней вверх. Из-за силы тяжести равномерно распределяется по всем наземным частям растений. Данный процесс по-научному называют транспирацией.

Транспирация останавливается в ночное время. Устьица закрываются, но недостаток влаги растения компенсируют за счёт давления в корневой системе. Поэтому в зелёных насаждениях жизненно важные процессы не останавливаются ни на минуту.

Корневое давление состоит из двух основных аспектов:

• Переноса жидкости, осуществляемого по законам осмоса;
• Сократительной деятельности актомиозных белков, находящихся в корневой системе.

Известно, что влага, а также питательные вещества в листья, бутоны, цветы растений поступает именно из корневища. Корневая система поглощает воду из недр земли, окружающего почвенного раствора. Так, если срезать растение под корень, начинает выделяться жидкость (сок, пасока). Таким образом, плач указывает на то, что в корневой системе имеется давление. Это не что иное, как осмотическое явление. Даже у травянистых культур сила давления составляет 2-3 атмосферы.

Важно! Пасока состоит из органических соединений, минеральных веществ и представляет собой раствор сахара. Особенно в большом количестве выделяют некоторые кустарники, деревья весной или летом, к примеру, берёза, ольха, липа.

Если на улице влажно, прохладная погода, в ночное время влаги из листочков испаряется меньше. При этом из-за давления, которое постоянно есть в корнях, выталкивается влага из листочков, что приводит к появлению мелких капелек на их поверхности.

Повышение температуры воздуха провоцирует более интенсивное поглощение воды корневой системой из-за ускорения транспирации. В случае продолжительного воздействия высоких температур снижается поглощающая способность корней и может полностью остановится, что неизбежно приведёт к гибели растений. К тому же корни различных видов имеют разную степень влагопоглощения. Многое зависит от структуры грунтов, уровня залегания грунтовых вод, климатических условий.

В чём отличие гуттации от росы

Не стоит путать гуттацию с росой на траве. Это два разных явления. Роса на растениях образуется оп причине конденсации влаги в воздухе, а сама гуттация – это влажность, которая исходит от самих растений.

Многие ошибочно считают, что гуттация указывает на перенасыщение растений влагой. В некотором роде это так, но данный процесс также является признаком хорошего здоровья флоры. Поэтому не стоит сразу кардинально уменьшать полив. Учитывайте микроклимат, особенности того или иного вида, структуру, состав почвосмеси.

Важно! Гуттация позволяет растениям избавляться от переизбытка солей, других не слишком полезных веществ, таких как хлор, натрий, которые поступают в корни из грунта.

Отметим, что гуттация может быть вредной для комнатной флоры только в том случае, если вы переливаете или чрезмерно удобряете цветы. Минералы, которые содержаться в капельках, могут спровоцировать ожог. На поверхности листьев появятся жёлтые, серые или тёмные пятна. В этом случае сократите количество подкормок.

Источник