Регулирование устьичной транспирации

Растение регулирует транспирацию путем изменения ширины устьичной щели. Движение устьиц при изменении обводненности растения называется гидроактивной реакцией. Движение устьиц вызывается и другими факторами, например светом (фотоактивная реакция), но гидроактивная реакция в условиях недостатка воды является доминирующей. Для лучшего понимания механизма регуляции открытия и закрытия устьиц следует изучить строение устьичного аппарата, роль тургорного давления (тургорного потенциала) в изменении ширины устьичной щели.

 

Влияние различных факторов на интенсивность транспирации

Транспирация – основная статья расхода воды. Поэтому для оценки состояния водного режима важно знать ее зависимость от различных факторов. Они подразделяются на внутренние – строение листа и внешние – освещенность, влажность и температура воздуха, скорость ветра, поглощение воды корнями. Следует ознакомиться с суточной и сезонной динамикой транспирации.

 

Движение воды по растению

Движение воды как составной части водного режима также оказывает влияние на его состояние. Транспорт воды по растению характеризуется общей протяженностью пути, сопротивлением потока и скоростью движения, пропускной способностью ксилемы. Существуют участки ближнего транспорта по корню от ризодермы до сосудов ксилемы и от сосудов по жилкам листа до клеток мезофилла. Участок дальнего транспорта (ксилемного) у древесных растений отличается большой протяженностью и площадью поперечного сечения ствола. В связи с этим возникают дополнительные вопросы о силах и способах поднятия воды на большую высоту в стволе и проводящих зонах воды на поперечном сечении ствола. Следует уяснить роль эндодермы для продвижения воды в корнях, значение симпласта и апопласта в этом процессе, изучить проводящие элементы ксилемы у хвойных и лиственных пород.

 

Водный баланс

Водный баланс определяется соотношением между поглощением воды и транспирацией и является критерием оптимальности водного режима. Нарушение водного баланса приводит к появлению водного дефицита. Нарастание водного дефицита сопровождается нарушениями процессов жизнедеятельности и может привести к отмиранию растения.

Водный баланс находится в сложной зависимости от факторов внешней среды и особенностей структурной организации растения, которые влияют на процессы поглощения, транспирации и перемещения воды. Необходимо представлять закономерности совместного влияния различных факторов и уметь оценивать состояние водного режима на основании анализа условий роста. Следует знать суточные и сезонные изменения водного баланса, явление временного завядания растений и физиологические последствия глубокого водного дефицита. Необходимо уяснить буферную роль ствола древесных растений как резервуара влаги в устойчивости к засухе.

 

Регулирование водного режима

Целью регулирования водного режима является поддержание водного баланса. Все приемы регулирования направлены на улучшение поступления воды и ограничение процесса транспирации. Регулирование осуществляется путем воздействия на растение или на среду, где оно произрастает. В связи с этим следует ознакомиться с антитранспирантами, приемами снижения транспирации и улучшения поглощения воды, путями оптимизации водного режима при пересадке растений в разном возрасте, при укоренении черенков.

 

Вопросы для самоконтроля

1. Дайте определение осмоса, какое значение он имеет в жизни растения?

2. Что такое водный потенциал клетки, тургорное давление и сосущая сила?

3. Приведите формулу взаимосвязи Р, Т, S и график зависимости их от степени насыщенности клетки водой.

4. Как функционирует осмотический механизм образования корневого давления? Приведите доказательства активного поглащения воды корнем.

5. В практической работе важно знать условия, от которых зависит водопоглощающая деятельность корней. Какие же внешние факторы и как влияют на этот процесс? Механизм этого влияния.

6. Назовите формы влаги, которая имеется в почве при влажности на уровне полной полевой влагоемкости, влажности устойчивого увядания, а также величины водоудерживающих сил этих форм влаги.

7. Приведите данные, подтверждающие известное высказывание К. А.Тимирязева, что транспирация является «неизбежным злом» для растения. В чем заключается физиологическая роль транспирации?

8. Какие факторы вызывают движение устьиц и какова цель этого движения? Механизм гидроактивной реакции устьиц.

9. Какие факторы и как влияют на интенсивность транспирации?

10. Почему посадку лесных культур и деревьев в парках проводят осенью или весной, но не летом?

11. Каковы движущие силы и как обеспечивается поднятие воды на большую высоту у деревьев? За счет какой энергии поднимается вода?

12. Дайте определение водного баланса и водного дефицита. Какими способами можно обеспечить поддержание водного баланса растений при их выращивании?

13. На продуктивность растений отрицательно влияют даже относительно небольшие трудности с водообеспечением. Почему? Через какие нарушения недостаток воды сказывается на росте?