Транспирация у растений – суточный ход, интенсивность, видео

Транспирация у растений — суточный ход, интенсивность, видео

Транспирация у растений – это нормальный процесс водообмена между растительным миром и атмосферным воздухом. Исследования ученых показали, что суточное кол-во испаряемой влаги существенно превосходит водный объем, имеющийся в растении. Подобное явление имеет очень важное значение в деятельности любого растительного организма, произрастающего в тепличных условиях или на открытых грунтах. Из данной статьи вы узнаете, что такое транспирация у растений, ознакомитесь с разновидностями и способами регулирования этого процесса.

Механизм транспирации

Процесс деятельности любого растения неразделимо связан с потреблением влагой. Из суточного объема получившейся воды для фотосинтеза и физиологических потребностей растению нужно только 10%. Оставшиеся 90% испаряются в атмосферу.

Транспирация – это процесс перемещения жидкости по растительному организму и ее испарения наземной частью растения. В транспирации принимают участие листья, стебли, цветы, плоды, система корня растительного организма.

Для чего растению необходимо испарять влагу? Транспирация позволяет растению получать из грунта питательные вещества и микроэлементы, растворенные в водной массе.

Механизм действия следующий:

  1. Освобождаясь от избыточной влажности, в водопроводящих тканях растений создается отрицательное давление.
  2. Разряжение «подтягивает» влагу из соседних клеток ксилемы, и так, по цепочке, конкретно до всасывающих клеток корневой системы.

Благодаря процессу испарения растения по настоящему регулируют собственную температуру, защищая себя от перегревания. Доказали, что температура транспирирующего листа ниже не испаряющего влагу. Разница может достигать 7°С.

У растений отличают два вида влагообмена:

  • при помощи устьиц;
  • через кутикулы.

Чтобы понимать рабочий принцип данного явления стоит вспомнить строение листа из школьного курса биологии.

Лист растения состоит из:

  1. Клеток сосочкового слоя дермы, которые создают ключевой слой защиты.
  2. Кутикула – восковой (внешний) слой защиты.
  3. Мезофилл или «мякоть» – главная ткань, расположеная между внешними слоями сосочкового слоя дермы.
  4. Прожилины – «транспортные магистрали» листа, по которой передвигается влага насыщенная питательными веществами.
  5. Устья – отверстия в сосочковом слое дермы, контролирующие газообмен растения.

При устьичной транспирации, процесс испарения происходит в две стадии:

  1. Переход влаги из жидкой фазы в парообразную. Вода в жидком состоянии находится в клеточных оболочках. Пар сформировывается в межклеточном пространстве.
  2. Выделение газообразной влаги в атмосферу через устья сосочкового слоя дермы.

При устьичном влагообмене растение может настраивать уровень испарения. Дальше рассмотрим механизм действия этого процесса.

Кутикулярная транспирация изменяет влажностное испарение с поверхности листьев при закрытых устьях. Интенсивность испарения жидкости зависит от толщины кутикулы и возраста растения.

Необходимо помнить, что уровень устичной транспирации может составлять от 80 до 90 % от объема испарения всего листа. Собственно поэтому подобный механизм считается главным регулятором интенсивности испарения у растений.

Лист как орган транспирации

Что такое транспирация мы разобрали. Теперь необходимо понять, какую роль в этом механизме играет лист.

Благодаря площади больших размеров испарения, главными диффундирующими участками растения являются листья. Процесс испарения влаги начинается с нижней части листа через раскрытые устья, через которые и выполняется обмен кислородом и углекислым газом между растением и находящимся вокруг воздухом.

Механизм раскрытия устьиц состоит в следующем:

  1. По окружности устий размещены замыкающие клетки.
  2. При увеличении объема они растягивают отверстия в сосочковом слое дермы, делая больше выявление устьиц.

Обратный процесс происходит при уменьшении объема замыкающих клеток, стены которых перестают влиять на устьичные щели.

Интенсивность транспирации

Интенсивность транспирации – это кол-во влаги, испаряемой с дм 2 растения за расчетную единицу времени. Этот показатель изменяется величиной раскрытия устьичных щелей, которая, со своей стороны, зависит от численности попадающего на растение света. Дальше рассмотрим, как оказывает влияние свет на интенсивность транспирации.

Дефармация клеток сосочкового слоя дермы проходит под воздействием фотосинтеза, в процессе которого происходит переустройство крахмала в сахара.

  1. При свете у растений начинается процесс фотосинтеза. Давление в замыкающих клетках возрастает, что позволяет вытягивать воду из соседних клеток сосочкового слоя дермы. Объем клеток возрастает, устьица открываются.
  2. В вечернее и ночное время происходит изменения сахаров в крахмал, в процессе которого клетки сосочкового слоя дермы «откачивают» влагу из замыкающих клеток растения. Их объем уменьшается, устьица Запираются.

Кроме света на интенсивность транспирации влияет ветер и физические характеристики воздуха:

  1. Чем ниже уровень влаги атмосферного воздуха, тем быстрее происходит парообразование воды, а это означает и скорость влагообмена.
  2. Во время температурного повышения увеличивается упругость паров воды, которая приводит к уменьшению влажностных параметров внешней среды и увеличению объема испаряемой воды.
  3. Под воздействием ветра сильно возрастает скорость влажностное испарение, таким образом убыстряется перенос ненасыщенного воздуха с поверхности листа, вызывая усиление водообмена.

Для определения этого параметра нужно всегда помнить и об уровне влаги почвы. Если ее недостаточно, значит и встречается ее минус в растении. Снижение объема влаги в растительном организме автоматично изменяет интенсивность испарения.

Суточный ход транспирации

В течении 24 часов уровень испарения влаги у растений меняется:

  1. Ночью, процесс водообмена между растением и находящимся вокруг воздухом фактически останавливается. Обусловлено это отсутствием солнечного света, закрытием отверстий сосочкового слоя дермы, снижением температуры атмосферного воздуха и увеличением уровня его влаги.
  2. Утром, устья открываются. Степень их раскрытия возрастает с изменением освещенности, климатических и физических критериев масс воздуха.
  3. Самая большая интенсивность транспирации у растений встречается в 12 часов дня, к 12-13 часам. На этот процесс оказывает влияние напряженность солнца.
  4. При недостаточной влаги в дневной период, интенсивность водообмена может уменьшатся. Данный механизм позволяет растению существенно уменьшить потерю влаги, защитив себя от увядания.
  5. При снижении солнечной инсоляции вечером интенсивность транспирации вновь увеличивается.

Суточный процесс влагообмена также зависит от варианта и возраста растений, региона произрастания, схемы расположения листьев.

У кактусов, увеличение уровня транспирации происходит исключительно ночью, когда устья полностью раскрыты. У растений, листва которых повернута боковой частью к горизонту, этот процесс начинается конкретно с первыми лучами солнца.

Обозначение транспирации в биологии — видео

Транспирация у растений – суточный ход, интенсивность, видео

Определение интенсивности транспирации.

Процесс транспирации характеризуется следующими параметрами: интенсивность транспирации, продуктивность транспирации, транспирационный коэффициент и относительная транспирация.

Интенсивность транспирации – это то количество воды, которое испаряется растением в единицу времени с единицы площади листа. Выражается в граммах воды, испаряемой растением за 1 час на 1г сырой массы или на 1 дм [1].

Обычно скорость транспирации колеблется днем в пределах 15-250 г/м2/час, а ночью может снижаться до 7-20г/м /час. Интенсивность транспирации находится в зависимости от многих внутренних и внешних факторов (от запаса воды в почве, насыщенности атмосферы водяными парами, от скорости ветра, температуры воздуха и др.)

Для определения интенсивности транспирации существуют количественные методы (с помощью потометра Ман- гина, потометра Пфеффера, потометра Веска) и качественные методы (хлоркобальтовый метод).

Определение интенсивности транспирации пото- метрическим методом

Для определения интенсивности транспирации используют потометр (рис ).

Прибор заполняют дистиллированной водой. В одно колено прибора вставляют каучуковую пробку, в отверстие которой устанавливают растение или стебель проростка. В другое колено наливают масло во избежание испарения воды.

Взвешивают прибор и оставляют в течение часа. Через указанное время прибор с растением взвешивают повторно. Разница между первым взвешиванием (начало эксперимента) и вторым (конец эксперимента) указывает на количество воды, транспирированной растением за время опыта.

Интенсивность транспирации определяется по формуле:

а – вес прибора с растением в начале эксперимента (г);

b – вес прибора с растением в конце эксперимента (г);

t – время экспозиции (час);

S – площадь листьев (дм”); определяют одним из методов, описанных в работе.

Вес листа через

Интенсивность транспирации рассчитывается по формуле:

а – контрольный вес листа (г); b – вес листа через 3 мин., 6 мин., 9 мин.(г); t – время экспозиции (час); S – площадь листа.

Оборудование и реактивы:

Потометр, растения (проростки кукурузы, бобов и др.), масло растительное, торзионные весы с разновесами, миллиметровая бумага.

Вопросы для повторения:

  • Что такое транспирация?
  • Какие бывают типы транспирации?
  • Какие особенности строения листа способствуют транспирации?
  • В каких пределах колеблется величина интенсивности транспирации и от каких факторов она зависит?
  • Какую роль играет транспирация в жизни растений?

Определение состояния устьиц у растений.

Устьица – это структуры, расположенные в эпидерме листа и обеспечивающие эффективную его транспирацию.

Устьице состоит из двух замыкающих клеток с неравномерно утолщенными стенками, образующих устьичную щель. Внутри этих клеток находятся хлоропласты. В зависимости от вида растения устьица имеют округлую или удлиненную форму. Длина устьичной щели 20-30, а ширина 4-6 мкм. Обычно устьица занимают 1-2% площади листа.

В зависимости от вида растений устьица могут располагаться только на нижней стороне листа (гиперстоматические), только на верхней стороне листа (гипостоматические), или на обеих сторонах листа (амфистоматические).

Существует 3 типа физиологических реакций, обеспечивающих движение замыкающих клеток устьиц: фотоактивные, гидроактивные и гидропассивные.

Функционирование устьичного механизма зависит как от внутренних факторов (парциальное давление углекислого газа в межклетниках, ионный баланс, возраст листьев, суточные ритмы, наличие фитогормонов и др.), так и от внешних факторов среды (влажность воздуха, освещенность, температура, водоснабжение и др.).

Целью данной работы является изучение устьичного аппарата различных видов растений, наблюдение за состоянием устьиц (степень открытости устьичных щелей), подсчет количества устьиц на единицу площади листа.

Существует несколько методов определения состояния устьичного аппарата.

1. Метод Молиша Г. (метод инфильтрации)

Этот метод основан на способности различных жидкостей проникать в устьичные щели в зависимости от их открытости.

Разные жидкости обладают различной смачивающей способностью: легко проникает в устьичную щель ксилол, хуже бензол, спирт проникает только через широко открытые устьица.

Если межклетники заполнены жидкостью, то лист становится прозрачным, а если воздухом – то матовым.

На нижнюю поверхность горизонтально положенного листа нанести капли ксилола, бензола и спирта и оставить до полного исчезновения капель (они либо испарятся, либо проникнут внутрь листа). Если в месте нанесения капли цвет листа не изменился, это значит, что растворитель Испарился. Если в этом месте лист стал прозрачным, то растворитель проник через устьица в межклетник.

Результаты опыта записать в таблицу:

Сделать вывод о состоянии открытости устьиц. 2. Метод Молотковского (метод отпечатков) На нижнюю поверхность листа стеклянной палочкой нанести каплю раствора кинопленки в ацетоне и быстро размазать ее тонким слоем. После полного высыхания снять образовавшуюся пленку пинцетом, поместить на предметное стекло и рассмотреть под микроскопом без покровного стекла при большом увеличении. Подсчитать число полностью открытых, полуоткрытых и закрытых устьиц и рассчитать процент полностью открытых устьиц. Зарисовать^

Снять с нижней поверхности листа кусочек эпидермиса и быстро поместить его в 50%-ный раствор спирта на 5-10 мин. Затем срезы рассмотреть под микроскопом и зарисовать состояние устьиц.

Оборудование и реактивы:

Микроскоп, предметные стекла, различные комнатные растения, бензол, ксилол, спирт 96° и 50%, раствор кинопленки в ацетоне.

Вопросы для повторения:

Где встречается больше устьиц: в молодом или старом листе .Почему? Зависиг ли величина устьичной щели от освещенности? Указать физиологические механизмы, лежащие в основе движения замыкающих клеток.

Апопласт – совокупность всех свободных пространств клеток, представленная межфибриллярными полостями и межклеточниками, по которым осуществляется свободная диффузия веществ.

Водный баланс – соотношение между поглощением и расходованием воды растением. Существует 3 случая:

а) поглощение больше расходования;

б) поглощение равно расходованию;

в)поглощение меньше расходования (водный дефицит).

Гуттация – выделение листьями растений (через водяные устьица – гидатоды – на краях и кончиках листьев) капельной жидкости под воздействием корневого давления, когда поступление воды в растение превышает транспира- цию. Наблюдается рано утром или в условиях повышенной влажности. Данное явление помогает растениям освобождаться от избытка воды и солей.

Корневое давление – сила, поднимающая воду и растворенные в ней различные вещества вверх по сосудам. Be- личина непостоянная, зависит от внешних и внутренних факторов. В оптимальных условиях она равна 2-3 барам. Корневое давление может характеризовать поглощающую деятельность корня.

Коэффициент завядания – количество воды в почве, выраженное в процентах, оставшейся неиспользованной растениями во время увядания. Показатель, характеризующий почву, а не само растение. Коэффициент завядания данной почвы – это величина влажности почвы, при которой происходит длительное завядание.

Коэффициент транспирации – количество воды (г), транспирированной растением и затраченной для накопления одного грамма сухого вещества. Обычно варьирует в пределах видов от 300 – до 1000 г воды / на г сухого вещества. Каждое растение имеет свой коэффициент, зависящий не столько от видовой принадлежности, сколько от внешних условий.

Мертвый запас воды – количество воды в почве, полностью недоступной растению. Мертвый запас зависит только от типа почвы и ее механического состава и колеблется от 1-3 до 9. Чем больше глинистых частиц в почве, тем больше мертвый запас воды.

Читайте также:  Препарат Сияние-2 - инструкция по применению, видео

Относительная транспирация – отношение интенсивности транспирации с единицы листовой поверхности к скорости испарения с единицы открытой водной поверхности. Величина ее колеблется от 0,01 до 1,0. Это понятие имеет больше теоретическое значение, так как доказывает, что транспирация – процесс, регулируемый самим растением.

Пасока – жидкость, выделяющаяся из среза в основании стеблей или корней растений под действием корневого давления. В пасоке содержатся соли, аминокислоты, амиды, органические кислоты, цитокинины и другие вещества. По содержанию этих веществ в пасоке можно судить об их передвижении из корня в побег.

Плач растений – явление вытекания пасоки из перерезанного стебля. Плач иногда продолжается в течение нескольких суток, и количество выделившейся пасоки может быть очень большим, например – у тыквы до одного литра в сутки. Интенсивность плача определяется потоком солей в сосуды ксилемы. Плач представляет собой одно из проявлений активного транспорта веществ.

Пассивный механизм движения устьиц – закрытие устьиц в условиях высокой насыщенности водой, что обусловленно сдавливающим действием соседних клеток эпидермиса на устьичные клетки. Данный механизм предложил Столфельт в 1960 году.

Свободная вода – вода, которая сохраняет все свойства чистой воды, т.е. легко передвигается по растению, обладает свойствами растворителя, испаряется в процессе транспирации и замерзает при температуре ниже 10°С. Растертая, содержащие большое количество свободной воды, менее устойчивы к морозам.

Связанная вода – входит в состав химических соединений и недоступна растению. Связывается водородными или другими связями с молекулами белка. Не участвует в биохимических реакциях, не передвигается по растению и не замерзает при низких температурах.

Транспирационный ток – движение воды по сосудам ксилемы, вызванное транспирацией. Осуществляется по градиенту водного потенциала. Активными двигателями водного тока являются живые клетки, примыкающие к верхнему и нижнему концам всей проводящей системы растения.

Тургор – напряженное состояние органов растения, влияющее, как и осмотическое давление, на скорость поступления воды в клетку.

Фотоактивный механизм движения устьиц – состоит в том, что замыкающие клетки устьиц, содержащие хлоро- пласты, на свету открываются тем шире, чем больше интенсивность освещения, увеличивающая синтез углеводов, а следовательно – и всасывающую силу устьиц, за счет чего происходит поглощение воды и открытие устьиц.

[1] Определение интенсивности транспирации при помощи торзионных весов (по Л.А.Иванову)

Метод применяют при сравнении интенсивности транспирации листьев разных ярусов.

Лист или веточку растения взвесить на торзионных весах сразу же после их срезания (контрольный вес), затем взвешивание повторить 3-4 раза с интервалом в 3 минуты. Результаты взвешивания записать в таблицу:

_Транспирация

Транспирация характерна не только для растений, но и для животных, ибо позволяет и тем, и другим регулировать температуру тела, спасая их от перегрева.

Завершающей частью водного обмена растений является транспирация, или испарение воды листьями, то есть верхний двигатель тока воды в растении. Это явление с физической стороны представляет собой процесс перехода воды в парообразное состояние и диффузию образовавшегося пара в окружающее пространство.


Схема транспирации

Транспирация выполняет в растении следующие основные функции:

  • это верхний двигатель тока воды,
  • это защита от перегрева,
  • это нормализация функционирования коллоидных систем клеток листа.

Транспирация характеризуется следующими показателями: интенсивностью, продуктивностью и коэффициентом.

Интенсивность транспирации – это количество воды, испаряемой растением с единицы листовой поверхности в единицу времени.

Сопротивление пограничного слоя зависит от ветра, при отсутствии ветра оно максимально, чем больше ветер, тем оно меньше.

Устьичное диффузионное сопротивление зависит от степени открытия устьиц.

Кутикулярное диффузионное сопротивление зависит от толщины кутикулярного слоя, чем она больше, тем больше сопротивление.

Продуктивность транспирации – это количество созданного сухого вещества на 1 кг транспирированной воды. В среднем эта величина равна 3 г/1 кг воды.

Транспирационный коэффициент показывает сколько воды растение затрачивает на построение единицы сухого вещества, т.е. этот показатель является величиной, обратной продуктивности транспирации и в среднем равен 300, т.е. на производство 1 тонны урожая затрачивается 300 тонн воды.

Очень важным моментом в процессе транспирации является действие абиотических факторов окружающей среды: влажности атмосферного воздуха и температуры воздуха.

Чем менее влажен атмосферный воздух, т.е. чем меньше его водный потенциал, тем интенсивнее будет идти транспирация.

При 100% влажности воздуха его водный потенциал равен нулю. Уже при снижении влажности воздуха на 1-2% его водный потенциал становится отрицательной величиной, а при снижении влажности воздуха до 50% показатель водного потенциала выражается отрицательной величиной порядка 2-3 сотен бар в зависимости от температуры воздуха.

При этом в клетках листьев показатель водного потенциала, как правило, выше нуля, поэтому диффундирование воды из межклетников в атмосферу наблюдается почти всегда.

Чем выше температура воздуха, тем выше будет и температура листа, при этом температура внутри клеток листа может быть на 10 о С выше, чем в атмосфере. Происходит нагрев воды, находящейся в листе, что также способствует процессу испарения.

Регулировка транспирация происходит в растении по двум механизмам:

  • устьичная регуляция,
  • внеустьичная регуляция.

Наиболее существенной является устьичная регуляция, которая определяется как некоторыми физическими закономерностями, так и влиянием ряда факторов внешней среды и внутренней биохимией клеток листа.

С физической точки зрения основой испарения из устьица является физический механизм испарения с ограниченных поверхностей очень маленькой площади. При этом имеет значение величина снижения упругости водяного пара ( F- f) и расстояние (l), на протяжении которого поддерживается эта разница, которая определяет градиент дефицита насыщения.

Применительно к испарению с площади круга формула скорости испарения принимает вид

где k — значение всех прочих факторов, определяющих скорость испарения, а R — радиус круга.

При испарении с малых поверхностей, когда доля участия краевого испарения значительна, формула видоизменяется в

где n — положительное число между 1 и 2, т.е.2 > n> 1. В случае малых площадей, таких как отверстие устьичной щели, n становится равным 1. Таким образом определяющим становится фактор k, т.е. суммарное значение факторов окружающей среды и суммарное количество устьиц на листе.

В устьичной транспирации ведущими факторами являются:

  • количество устьиц на единицу листовой поверхности,
  • форма листа (чем более причудлива форма листа, тем больше его площадь, а, значит, и количество устьиц),
  • наличие ионов К + (чем выше концентрация, тем больший приток воды в замыкающие клетки устьица и тем шире устьичная щель),
  • наличие абсцизовой кислоты (чем выше концентрация этого гормона старения, тем меньше раскрытие устьица) (пример — мутант томата wilty),
  • концентрация углекислого газа в подустьичной полости (чем ниже концентрация, т.е. меньше 0,03%, находящихся в воздухе, тем больший приток воды в замыкающие клетки устьица и тем шире устьичная щель),
  • наличие солнечного света (на свету крахмал превращается в простые сахара, т.е. концентрация клеточного сока выше, поэтому наблюдается больший приток воды в замыкающие клетки устьица и раскрытие устьичной щели),
  • наличие и скорость ветра (непосредственно к испаряющей поверхности прилегает слой воздуха, в котором водяной пар постепенно испаряется далее в атмосферу, при этом в безветренную погоду скорость испарения выражается линейной зависимостью между дефицитом насыщения воздуха и расстоянием от испаряющей поверхности. Однако, при наличии ветра, который » сдувает» испаряющиеся молекулы воды, происходит увеличение дефицита насыщения воздуха. Возле поверхности листа сохраняется лишь небольшой ламинарный слой (dS), сохраняющийся и при сильном ветре, где можно наблюдать линейную зависимость дефицита насыщения от расстояния).

Внеустьичная транспирация определяется количеством и размерами межклеточных пор в кутикуле листа. Радиус клеточных пор очень мал, составляет около 100-200 А о , т.е. около 0,00001мм, однако в листе имеющем много кутикулярных пор скорость испарения снижается достаточно значительно, иногда почти в два раза.

Различают три вида движения устьиц (закрытие и открытие устьиц):

  • фотоактивные (под действием солнечного света),
  • гидроактивные (при потере воды),
  • гидропассивные (при дожде из-за набухания клеток эпидермиса и сдавливания устьичных клеток).

Суточный ход транспирации у всех растений определяется максимальной транспирацией в утренние часы и минимальной — в полуденные. При этом весьма существенное значение имеют и такие факторы, как температура почвы и воздуха, влажность почвы и воздуха, интенсивность солнечного излучения, наличие ветра.

Сезонный ход транспирации у многолетних растений определяется фазами развития растения.

Водный баланс в растении.

Водный баланс в растении поддерживается тогда, когда скорость поглощения воды равна скорости ее испарения. Обычно водный баланс в растении меняется в течение суток, при этом он зависит от уровня агротехники при выращивании растений, т.е. от уровня орошения и удобрения. Несбалансированность поступления и испарения воды проявляется в наличии водного дефицита, который наблюдается, как правило, у растений днем и отсутствует ночью.

В практике сельского хозяйства используются приемы, снижающие водный дефицит у растений: Использование освежительных поливов, Использование антитранспирантов.

Антитранспиранты делятся на две разновидности:

  • вещества, вызывающие закрытие устьиц (абсцизовая кислота, фенилмеркурацетат),
  • вещества, образующие пленки на листьях (полиэтилен, латекс).

Вот информация о Транспирационных коэффициентах некоторых культур:

Транспирационные коэффициенты, как показали наблюдения, в сотни раз превышают вес сухого вещества растения и колеблются в низких пределах.

Таблица 1. Транспирационные коэффициенты различных сельскохозяйственных культур

КультураТранспирационный коэффициентКультураТранспирационный коэффициент
Пшеница217—755Горох259—782
Подсолнечник290—705Картофель167—659
Просо162—447Кукуруза174—406
Гречиха209—736Сахарная свекла227—670

По оценке А.М. Алпатьева, транспирационные коэффициенты скорее служат показателями пластичности к условиям среды, поэтому полезны и необходимы, особенно при изучении влияния агротехники на продуктивность использования растениями ресурсов влаги.

Таким же относительным показателем потребности растений во влаге может служить коэффициент водопотребления, представляющий собой частное от деления всего расхода воды (транспирация + испарение с почвы) на урожай всей органической массы или основной продукции с данного поля.

Коэффициент водопотребления в сильной степени зависит от применения удобрений, плодородия почвы и урожайности. Ниже приводится таблица 2, показывающая необходимое количество воды для формирования урожая на плодородных почвах и бедных в отношении питательных веществ.

Из приведенной таблицы видно, что расход воды растениями на образование урожая колеблется от 80 до 860 м 3 /тонну продукции и при увеличении урожайности снижается.

Таким образом, создавая более благоприятные условия роста и развития растений, т.е. применяя более высокую агротехнику, мы не только повышаем урожай, но и уменьшаем расход воды растениями на образование единицы продукции.

Таблица 2. Количество воды, необходимое для получения 1 тонны продукции

№ п/пКультурыУрожайность, т/гаРасход воды на тонну продукции, м 3 при высоком плодородииРасход воды на тонну продукции, м 3 при низком плодородии
1Свекла40—5080100
2Морковь, томаты35—50120140
4Лук на репку25—30130160
5Капуста поздняя30—40160210
6Картофель20—25160200
7Люцерна 1 года5—7610860
8Люцерна 2 и 3 года20—25270340
9Пшеница озимая4—6500700

При планировании поливов следует учитывать, что расход воды с гектара увеличивается при увеличении количеств растений на гектар и увеличения надземной массы растений; при понижении влажности воздуха, увеличении температуры и скорости ветра; при ухудшении условий питания.

Необходимо также иметь в виду, что вода при орошении не только понижает температуру листовой поверхности растений, воздуха и почвы, но также снижает концентрацию почвенного раствора, в том числе вредных солей и этим улучшает условия роста растений.

Приглашаю всех высказываться в Комментариях. Критику и обмен опытом одобряю и приветствую. В хороших комментариях сохраняю ссылку на сайт автора!

И не забывайте, пожалуйста, нажимать на кнопки социальных сетей, которые расположены под текстом каждой страницы сайта.
Продолжение тут…

Транспирация, ее значение; лист как орган транспирации. Виды транспирации, ее показатели. Суточный ход транспирации, влияние внешних условии

Значения: Транспирация спасает растение от перегрева, который ему грозит на прямом солнечном свете; Транспирация создает непрерывный ток воды из корневой системы к листьям, который связывает все органы растения в единое целое; С транспирационным током передвигаются растворимые минеральные и частично органические питательные вещества, при этом чем интенсивнее транспирация, тем быстрее идет этот процесс.Основным транспирирующим органом является лист. Средняя толщина листа составляет 100—200 мкм. Паренхимные клетки листа расположены рыхло, между ними имеется система межклетников. Эпидермис — покровная ткань листа, состоит из компактно расположенных клеток, наружные стенки которых утолщены. Кроме того, листья большинства растений покрыты кутикулой. Удаление кутикулы во много раз повышает интенсивность испарения. Для соприкосновения листа с атмосферой имеются поры — устьица. Устьице — это отверстие (щель), ограниченная двумя замыкающими клетками. Каждая замыкающая клетка устьица в отличие от клеток эпидермиса имеет хлоропласта. В них происходит фотосинтез, хотя с меньшей интенсивностью, чем в клетках мезофилла. Устьица — одно из оригинальных приспособлений, обладающих способностью открываться и закрываться в зависимости от насыщенности замыкающих клеток водой. Обычно устьичные отверстия ограничены двумя замыкающими клетками, стенки которых неравномерно утолщены. У двудольных растений замыкающие клетки бобовидной, или полулунной, формы, при этом их внутренние прилегающие друг к другу клеточные стенки более толстые, а внешние — более тонкие.

Читайте также:  Яблоня Мельба - описание правил выбора саженца, посадки, ухода

Кутикулярная транспирация Снаружи листья имеют однослойный эпидермис, внешние стенки клеток которого покрыты кутикулой и воском, образующие эффективный барьер на пути движения воды. На поверхности листьев часто развиты волоски, которые также влияют на водный режим листа, так как снижают скорость движения воздуха над его поверхностью и рассеивают свет и тем самым уменьшают потери воды за счет транспирации.Интенсивность кутикулярной транспирации варьирует у разных видов растений. У молодых листьев с тонкой кутикулой она может составлять около половины всей транспирации. У зрелых листьев с более мощной кутикулой кутикулярная транспирация равна 1/10 общей транспирации. В стареющих листьях из-за повреждения кутикулы она может возрастать. Таким образом, кутикулярная транспирация регулируется главным образом толщиной и целостностью кутикулы и других защитных покровных слоев на поверхности листьев. Кутикулярная транспирация обычно составляет около 10% от общей потери воды листом.

Устьичная транспирация Основная часть воды испаряется через устьица. Устьица играют важную роль в газообмене между листом и атмосферой, так как являются основным путем для водяного пара, углекислого газа и кислорода. Устьица находятся на обеих сторонах листа. Есть виды растений, у которых устьица располагаются только на нижней стороне листа. В среднем число устьиц колеблется от 50 до 500 на 1 мм². Транспирация через устьица идет почти с такой же скоростью, как и с поверхности чистой воды. Это объясняется законом И. Стефана: через малые отверстия скорость диффузии газов пропорциональна не площади отверстия, а диаметру или длине окружности. Поэтому, хотя площадь устьичных отверстий мала по отношению к площади всего листа (0,5-2 %), испарение воды через устьица идет очень интенсивно

Количественные показатели транспирации: Интенсивность транспирации – это количество, г, воды, испаряемой растением в единицу времени (ч) с единицы поверхности (дм 2 ). При определении продукционных характеристик рассчитывают ко- личество воды, израсходованной растением за весь вегетационный период, и относят его к сухой массе всего растения. Транспирационный коэффициент – это количество воды (г), расходуе- мой растением на образование 1 г сухого вещества.

Сутчный ход транспирации. У всех растений наблюдается периодичность суточного хода транспирации. У деревьев, теневых растений злаков (гидростабильные виды) испарение воды достигает максимума до наступления максимума дневной температуры. В полуденные часы транспирация падает. Вечером, при снижении дневных температур транспирация снова увеличивается. Такой ход транспирации приводит к незначительным изменениям осмотического давления и содержания воды в клетках в течение дня.

У видов, способных переносить резкие изменения содержания воды в клетках в течение дня, транспирация повышается в полдень и падает ночью (гидролабильные виды) Закрывание устьиц в полдень может быть вызвано увеличением уровня углекислого газа в листьях при повышении температуры воздуха (усиление дыхания и фотодыхания), а также возможным водным дефицитом, возникающим в тканях при высоких температурах и низкой влажности воздуха. Это приводит к повышению концентрации АБК и закрыванию устьиц.

На поступление воды в растение оказывают влияние внешние условия.

1. Температура. Поступление воды в растение зависит от температуры. С понижением температуры скорость поступления воды сокращается. Это может происходить в результате следующих причин:

а) повышается вязкость воды и снижается ее подвижность;

б) Тормозится рост корней;

в) Уменьшается скорость метаболических процессов;

2. Снижение аэрации почвы (повышение углекислого газа) Повышение концентрации углекислого газа приводит к повышению вязкости воды и снижает проницаемость цитоплазмы.

3. Содержание воды в почве, концентрация почвенного раствора. Вода поступает в корень, если водный потенциал корня ниже, чем водный потенциал почвы. На засоленных почвах или на почвах, где концентрация почвенного раствора очень высокая, водный потенциал почвы ниже. Поэтому вода начнет выделяться из корня. У растений, произрастающих на этих почвах – галофитах, в процессе эволюции выработался такой приспособительный признак как высокая

концентрация клеточного сока. Это обуславливает более низкий водный потенциал клеточного сока, вследствие чего вода из почвенного раствора поступает в корни.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Да какие ж вы математики, если запаролиться нормально не можете. 8619 – | 7453 – или читать все.

194.79.20.244 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

Транспирация

Автор: Э.Лии и А.В. Куренин

Как растение поглощает воду и какое влияние оказывают экологические факторы на корнеобитаемую среду и состояние корневой системы? Казалось бы, эти физиологические процессы подробно изучены, однако имеется целый ряд нюансов, которые необходимо учитывать в современных технологиях возделывания культур защищенного грунта. Сатья описывает некоторые физиологические процессы поглощения растением воды и их связь с микроклиматом в теплице.

Известно, что вода перемещается по растению от корней к листьям по сосудам ксилемы и движущей силой этого процесса является транспирация.

Около 90% всей поглощенной растением воды тратится на испарение и только 10% используется непосредственно для физиологических процессов, в том числе фотосинтеза.

Для чего растение испаряет воду? Кубометр воздуха в теплице,при температуре 20 о С содержит максимум 17 г влаги. Активно растущее растение может испарять в солнечный день с суммой прихода солнечной радиации 2000 Дж/см 2 около 4,5 л воды на 1 м 2 поверхности теплицы. Вода, испаряемая растением через листовую поверхность, охлаждает воздух в теплице примерно так же, как туманообра-зующая установка высокого давления. Действительно, температура транспирирующего листа может быть на 2-6°С ниже, чем нетранс-пирирующего. Именно поэтому в жаркие летние месяцы растения должны иметь хорошо работающую, мощную и здоровую корневую систему и достаточное количество листьев, чтобы обеспечить необходимую интенсивность охлаждения и, соответственно, урожай и качество продукции.

С другой стороны, транспирация культуры из-за увеличения количества влаги в воздухе при ограниченной вентиляции может стать причиной определенныхпроблем. В период затяжной пасмурной погоды влажность воздуха может превышать оптимальные показатели, установленные агрономом. В таких случаях, связанных к тому же с высокой опасностью распространения возбудителей болезней, адекватная работа корневой системы еще более важна, поскольку поможет избежать серьезных потерь от грибных заболеваний, например, от серой гнили.
Понимание взаимодействия корнеобитаемой среды и микроклимата необходимо для работы агронома. Только в сбалансированном состоянии эти системы могут обеспечить оптимальный результат.

Схема водного транспорта в растении

Вода поступает в растение благодаря отрицательному давлению, создающемуся в сосудах ксилемы. Движущей силой этого процесса является транспирация. Другой движущей силой будет пассивный, осмотический транспорт.

Транспирация

Транспирация начинается с испарения воды через устьичные щели, расположенные преимущественно с нижней стороны листа. Процесс происходит когда устьица открыты для обеспечения газообмена СО2 и О2, необходимых для процесса жизнедеятельности растения и протекания фотосинтеза. Испарившаяся через устьица влага замещается влагой из нижерасположенных смежных клеток сосудов ксилемы. В эти клетки влага движется из соседних клеток и т. д. Стенки клеток проводящей системы изгибаются внутрь, создается отрицательное давление, которое заставляет воду двигаться вверх по растению от корней к листьям. Таким образом, приходит в движение весь «водяной столб», от устьичных клеток до клеток корневых волосков.

Роль устьиц в транспирации

Основной путь потери воды растением — транспирация, но для процесса фотосинтеза необходим обмен углекислым газом и кислородом с окружающим воздухом через открытые устьица. Из этого следует, что для нормальной и продуктивной работы растения должен поддерживаться определенный баланс между потерей жидкости и потреблением С02 через устьица. Растение регулирует этот процесс степенью открытия устьичных щелей. Открытие и закрытие устьиц регулируется светом. Другие параметры микроклимата также оказывают существенное влияние на интенсивность транспирации. Один из главных — относительная влажность воздуха, а исходя из требований растения — ДДВП (дефицит давления водяного пара). ДДВП это разница между давлением водяного пара при максимальном насыщении (такие условия обычно создаются внутри устьич-ной камеры) и в наружном воздухе. Наряду с температурой (тепловая энергия) эти параметры (ДДВП и свет) играют ключевую роль в определении интенсивности транспирации, времени ее начала и окончания. Все это имеет непосредственную связь с условиями в корнеобитаемой среде.
Устьица открываются, когда утром на лист падают лучи солнца. В условиях теплицы транспирация начинается ориентировочно при 150-200 Вт/м 2 интенсивности солнечного света.
По разнице температуры поверхностей листа томата и датчика (нетранспирирующая поверхность), которая является результатом охлаждения растения после начала транспирации, четко определяется момент начала транспирации.
Старт первого полива должен совпадать с началом активной транспирации. Этот интервал времени также непосредственно связан со стратегией управления температурой отопительных труб в утренний период. Именно поэтому применяется тактика снижения минимальной температуры труб «по свету» в пределах 200-400 Вт/м 2 , а не по времени суток. Используя установки «минимальной температуры трубы» в условиях с интенсивностью прихода солнечной радиации выше 400 Вт/м 2 , агроном столкнется лишь с допол-нительными расходами на отопление, транспирация уже будет инициирована солнечным светом, и необходимость в дополнительном стимулировании с помощью нижних труб обогрева отпадает. Однако этолишьобщееправило. Например, при низкой температуре субстрата срок начала транспирации может изменяться. При -12 о С транспирация начинается на 2 ч позже по сравнению с ситуацией, когда субстрат имеет температуру -17 о С. В таких случаях время первого полива и установки по минимальной температуре труб должно быть соответственно изменено.
Интенсивность транспирации в течение дня зависит прежде всего от изменений параметров микроклимата в теплице. Чем ниже относительная влажность воздуха и выше температура, тем интенсивнее процесс транспирации. Ниже рассматриваются две стандартные ситуации:

Солнечный день

В течение дня, если потребление воды корневой системой отстает от уровня транспирации, клетки растения теряют тургор и устьица закрываются, уровень транс-пирации резко снижается, так растение предотвращает увядание. Кроме транспирации, сильно снижается интенсивность фотосинтеза, и, в свою очередь, качество плодов и урожайность резко падают. Температура растения и воздуха в теплице возрастает, как следствие, усиливается дыхание растения, оно начинает «сжигать» само себя. Именно по этой причине необходимо поддерживать работу корневой системы в активном состоянии. Это особенно важно в весенний период, при росте прихода солнечной радиации.
Также в условиях хорошей освещенности (от 800-1000 Дж/см 2 в день) рекомендуется привязывать поливы к суммарному приходу солнечной радиации.
Количество раствора на 1 Дж при такой корректировке зависит от типа культивационного сооружения и используемого вида датчика солнечной радиации.
В экстремальных условиях, которые характерны для многих Российских регионов, полезно использовать показатель водопотребления культуры (разница между поливом и дренажом) как индикатор состояния растений. Это поможет правильно использовать системы зашторивания и испарительного охлаждения. Использование обеих этих систем не должно приводить к резкому снижению уровня транспирации культуры и, соответ-ственно, водопотребления, главная цель их применения — помощь растению, и особенно корневой системе, в периоды с высокими уровнями транспирации. При неправильном использовании систем СИО можно получить ослабленную культуру, а чрезмерное использование затеняющих экранов приводит к снижению урожайности, так как свет определяет урожайность!

Пасмурный день

В пасмурные дни транспирация низка, поэтому время первого и особенно последнего поливов соответственно должно быть изменено. Это легко сделать, используя современные климатические компьютеры совместно с датчиками влажности субстрата и регистрации прихода солнечной радиации.
В пасмурные дни установки «минимальной температуры труб» (50-60 о С) могут быть использованы в течение нескольких часов после полудня совместно с вентиляцией, чтобы стимулировать транспирацию. Это гарантирует то, что необходимые элементы питания все-таки попадают в растение, и можно контролировать его развитие, направляя по вегетативному или генеративному пути. Следует помнить, что слишком активная сти-муляция транспирации с использованием температуры в нижнем контуре отопления может привести к резкому росту относительной влажности воздуха из-за резкого роста транспирации. Для контроля влажности обычно бывает вполне достаточно температуры нижнего контура -40 °С. Учитывая нынешние цены на газ, минимальная температура нижнего контура не должна превышать 45 °С, во всяком случае часто. Установка тем-пературы 35 °С при автоматическом увеличении на 10 о С по влажности воздуха в пределах 80-90% вполне приемлема.

Внимательно анализируйте графики компьютера, управляющего микроклиматом, внимательно отслеживайте взаимосвязь влажности воздуха и температуры нижнего контура. Часто изменение температуры труб обогрева с 40 о С на 60 о С не приводит к желаемому изменению влажности воздуха, а затраты при этом растут.

Обязательным условием снижения влажности воздуха являются приоткрытые фрамуги для выхода влаги из теплицы. Поэтому задавайте программу управления отоплением и вентиляцией так, чтобы их графики были близки друг к другу, это создаст в теплице активный микроклимат. В периоды с низкой температурой наружного воздуха ( о С) необходимо привязать установки по вентиляции к наружному климату. Это предотвратит попадание холодного воздуха на растения и, следовательно, отрицательное влияние на транспирацию культуры. В пасмурные периоды общее количество воды, подаваемое рас-тению, определяется количеством поливов, которые происходят в определенное время. Так при сочетании позднего начала и раннего окончания поливов с установками «минимальной температуры трубы» важно убедиться в достаточной продолжительности поливного дня, чтобы избежать таких физиологических проблем, как неравномерное окрашивание и растрескивание плодов. Признаком того, что максимальный перерыв между поливами слишком короток, является резкое падение ЕС субстрата.

Роль активного водопотребления

Растение может поглощать воду и в условиях отсутствия транспирации. Этот процесс называют активным водопоглощением, а результатом этого будет избыточное корневое давление. Корневое давление возрастает в ночное время и при низкой активности растения.

Корневое давление

Поверхность корня состоит из тонкого слоя клеток, мембраны которых содержат транспортные поры. Это позволяет ионам, таким как Са2 К+, проникать внутрь клеток корня. Энергия для этого активного транспорта ионов поступает от сжигания Сахаров в процессе дыхания, но важнее то, что внутри клеток корня образуется кон-центрированный раствор Сахаров и ионов. По закону осмоса вода будет всегда перемещаться в сторону с более высокой концентрацией ионов, поэтому в этих условиях будет происходить пассивный процесс поступления воды в корневую систему растения. Само растение не может противостоять такому поступлению воды внутрь клеток и одним из проявлений данного процесса является феномен гуттации (выделение капельной влаги на листьях у некоторых растений). Агроном, должен принимать во внимание данный процесс, поскольку он может привести к физиологическим нарушениям (вертикальное и концентрическое растрескивание плодов и стеблей), а также к развитию заболеваний. Действенный инструмент влияния на процесс водопоглощения и корневого давления — стратегия управления влажностью субстрата, включающая мониторинг влажности, концентрации, температуры и т.д.

Поэтому мы рекомендуем не использовать значительное снижение ЕС питательного раствора в связи с освещенностью (Вт/м 2 ) и прекращать поливы в определенное время до захода солнца. Все это позволяет перед переходом к темному времени суток иметь стабильно высокий уровень ЕС субстрата, что будет ограничивать пассивное поступление воды в корневую систему. ЕС субстрата должна быть минимальной именно в периоды с наиболее высоким уровнем солнечного излучения.

Корнеобитаемая зона может быть представлена в виде своеобразного двигателя, а транспирация — в виде маховика. Раскрутив маховик путем создания активного климата в первой половине дня, вы получите хороший уровень водопотребления и, соответственно, потребления элементов минерального питания, а так же высокий уровень фотосинтеза. Следует помнить, что в дневное время уровень транспирации в основном зависит от микроклимата в теплице, что в первую очередь обусловлено взаимосвязанной правильной работой отопления и вентиляции.

Почему в жаркую погоду я больше поливаю растения, а им ещё хуже ?

При большом дефиците водяных паров в воздухе устьица закрываются и растение старается сберечь ту воду, что еще в нем остается. Поэтому транспирация резко затормаживается и растение уже не в силах потреблять воду из корневой части. Природный насос не работает. Повышение относительной влажности воздуха (ее легче измерить, чем дефицит водяных паров, хотя ДВП величина абсолютная, а ОВВ относительная) при перегревах позволяет вновь запустить этот “насос” или предотвратить его остановку.
В любительских теплицах летом очень часто можно видеть, как растения от жары вянут, а усиленный полив при этом только ухудшает положение – листьям не хватает воды, а корням воздуха.

Транспирация у растений – суточный ход, интенсивность, видео

Транспирация у растений

Всем изве́стно, что вода́ игра́ет определя́ющую роль в жи́зни расте́ний. Норма́льное разви́тие любо́го расти́тельного органи́зма возмо́жно то́лько в том слу́чае, когда́ всё|все его́ о́рганы|орга́ны и тка́ни хорошо́ насы́щены вла́гой. Одна́ко систе́ма водообмена ме́жду расте́нием и окружа́ющей средо́й в действи́тельности сложна́ и многокомпоне́нтна.

  • Что тако́е транспирация
  • Каку́ю роль выполня́ет транспирация в физиоло́гии расте́ний
  • Ви́ды транспирации
  • Устьичная
  • Кутикулярная
  • Описа́ние проце́сса транспирации
  • Фа́кторы влия́ющие на проце́сс транспирации
  • Как происхо́дит регулиро́вка во́дного бала́нса

    Что тако́е транспирация

    Транспирация – э́то регули́руемый физиологи́ческий проце́сс движе́ния во́ды|воды́ по о́рганам|орга́нам расти́тельного органи́зма, заверша́ющийся её поте́рей че́рез испаре́ние.

    Зна́ете ли вы? Сло́во «транспирация» происхо́дит от двух лати́нских слов: trans – че́рез и spiro – дыха́ние, дыша́ть, выдыха́ть. Досло́вно те́рмин перево́дится как выделе́ние по́та, поте́ние, испа́рина

    . Что́бы поня́ть, что тако́е транспирация на примити́вном у́ровне, доста́точно осозна́ть, что жи́зненно необходи́мая для расте́ния вода́, извлечённая из зе́мли|земли́ корнево́й систе́мой, должна́ каки́м-то о́бразом попа́сть к листьям, сте́блям|стебля́м и цвета́м.

    В проце́ссе э́того движе́ния бо́льшая|больша́я часть вла́ги теря́ется (испаря́ется), осо́бенно при я́рком све́те, сухо́м во́здухе, си́льном ве́тре и высо́кой температу́ре.

    Таки́м о́бразом, под влия́нием атмосфе́рных фа́кторов запа́сы во́ды|воды́ в надзе́мных о́рганах|орга́нах расте́ния постоя́нно расхо́дуются и, сле́довательно, должны́ всё вре́мя пополня́ться за счёт но́вых поступле́ний. По ме́ре испаре́ния во́ды|воды́ в кле́тках расте́ния возника́ет не́кая сосу́щая си́ла, кото́рая «подтя́гивает» во́ду из сосе́дних кле́ток и так по цепо́чке – до са́мых корне́й. Таки́м о́бразом, гла́вный «дви́гатель» то́ка|тока́ во́ды|воды́ от корне́й к листьям нахо́дится и́менно в ве́рхних частя́х расте́ний, кото́рые, говоря́ упрощённо, рабо́тают как ма́ленькие насо́сы. Е́сли вни́кнуть в проце́сс чуть глу́бже, то во́дный обме́н в жи́зни расте́ний представля́ет собо́й сле́дующую цепо́чку: вытя́гивание во́ды|воды́ из по́чвы корня́ми, подъе́м|подъём её к надзе́мным о́рганам|орга́нам, испаре́ние. Э́ти три проце́сса нахо́дятся в постоя́нном взаимоде́йствии. В кле́тках корнево́й систе́мы расте́ния образу́ется так называ́емое осмоти́ческое давле́ние, под возде́йствием кото́рого находя́щаяся в по́чве вода́ акти́вно вса́сывается корня́ми.

    Когда́ в результа́те появле́ния большо́го коли́чества листьев и повыше́ния температу́ры окружа́ющей сре́ды|среды́ вода́ как бы начина́ет выса́сываться из расте́ния са́мой|само́й атмосфе́рой, в сосу́дах расте́ний возника́ет дефици́т давле́ния, передаю́щийся вниз, к корня́м, и подта́лкивающий их к но́вой «рабо́те». Как ви́дим, корнева́я систе́ма расте́ния тянет во́ду из по́чвы под возде́йствием двух сил – со́бственной, акти́вной и пасси́вной, передаю́щейся све́рху, кото́рая и вызыва́ется транспирацией.

    Каку́ю роль выполня́ет транспирация в физиоло́гии расте́ний

    Проце́сс транспирации игра́ет огро́мную роль в жи́зни расте́ний.

    Пре́жде всего́, сле́дует понима́ть, что и́менно транспирация обеспе́чивает расте́ниям защи́ту от перегре́ва. Е́сли в я́ркий со́лнечный день мы изме́рим|измери́м у одного́ и того́ же расте́ния температу́ру здоро́вого и увя́дшего листа́, ра́зница мо́жет составля́ть до семи́ гра́дусов, причём е́сли увя́дший лист на со́лнце мо́жет оказа́ться горя́чее|горяче́е, чем окружа́ющий во́здух, то температу́ра транспирирующего листа́ обы́чно быва́ет на не́сколько гра́дусов ни́же! Э́то говори́т о том, что проходя́щие в здоро́вом листе́ проце́ссы транспирации позволя́ют ему́ самостоя́тельно охлажда́ть себя́, в проти́вном слу́чае лист перегрева́ется и погиба́ет.

    Ва́жно! Транспирация явля́ется гара́нтом важне́йшего проце́сса в жизнеде́ятельности расте́ния – фотоси́нтеза, кото́рый лу́чше всего́ происхо́дит при температу́ре от 20 до 25 гра́дусов тепла́. При си́льном повыше́нии температу́ры, в связи́ с разруше́нием хлоропла́стов в кле́тках расте́ния, фотоси́нтез си́льно затрудня́ется, поэ́тому не допуска́ть подо́бного перегре́ва для расте́ния жи́зненно ва́жно.

    Кро́ме того́, движе́ние во́ды|воды́ от корне́й к листьям расте́ния, непреры́вность кото́рого обеспе́чивает транспирация, как бы соединя́ет всё|все о́рганы|орга́ны в еди́ный органи́зм, и чем сильне́е транспирация, тем акти́внее развива́ется расте́ние.

    Значе́ние транспирации состои́т и в том, что у расте́ний основны́е пита́тельные вещества́ мо́гут прони́кнуть в тка́ни и́менно с водо́й, поэ́тому чем вы́ше продукти́вность транспирации, тем быстре́е надзе́мные ча́сти расте́ний получа́ют раство́ренные|растворённые в воде́ минера́льные и органи́ческие соедине́ния.

    Наконе́ц, транспирация явля́ется той удиви́тельной си́лой, кото́рая мо́жет заста́вить во́ду подня́ться внутри́ расте́ния по всей его́ высоте́, что име́ет огро́мное значе́ние, наприме́р, для высокоро́слых дере́вьев, ве́рхние листо́чки кото́рых благодаря́ рассма́триваемому проце́ссу мо́гут получа́ть необходи́мое коли́чество вла́ги и пита́тельных веще́ств.

    Ви́ды транспирации

    Существу́ет два ви́да транспирации – устьичная и кутикулярная. Для того́ что́бы разобра́ться в том, что представля́ет собо́й тот и друго́й ви́ды, вспо́мним из уро́ков бота́ники строе́ние листа́, так как и́менно э́тот о́рган|орга́н расте́ния явля́ется основны́м в проце́ссе транспирации.

    Ита́к, лист состои́т из сле́дующих тка́ней:

  • ко́жица (эпиде́рмис) – вне́шняя покро́вная часть листа́, представля́ющая собо́й оди́н ряд кле́ток, пло́тно соединённый ме́жду собо́й для обеспе́чения защи́ты вну́тренних тка́ней от бакте́рий, механи́ческих поврежде́ний и высыха́ния. Пове́рх э́того сло́я ча́сто нахо́дится дополни́тельный защи́тный восково́й налёт, имену́емый кути́кулой;
  • основна́я ткань (мезофи́лл), кото́рая нахо́дится внутри́ двух слоёв эпиде́рмиса (ве́рхнего и ни́жнего);
  • жи́лки, по кото́рым дви́жется вода́ и раство́ренные|растворённые в ней пита́тельные вещества́;
  • у́стьица – специа́льные замыка́ющие кле́тки и отве́рстие ме́жду ни́ми, под кото́рыми нахо́дится возду́шная по́лость. Устьичные кле́тки спосо́бны закрыва́ться и открыва́ться в зави́симости от того́, доста́точно ли в них во́ды|воды́. И́менно че́рез э́ти кле́тки в основно́м и осуществля́ется проце́сс испаре́ния во́ды|воды́, а та́кже газообме́н.

    Устьичная

    Снача́ла вода́ начина́ет испаря́ться с пове́рхности основно́й тка́ни кле́ток. В результа́те э́ти кле́тки теря́ют вла́гу, во́дные мени́ски в капилля́рах вгиба́ются вовну́трь, пове́рхностное натяже́ние увели́чивается, и дальне́йший проце́сс испаре́ния во́ды|воды́ затрудня́ется, что позволя́ет расте́нию значи́тельно эконо́мить во́ду. Зате́м испари́вшаяся вода́ че́рез устьичные ще́ли выхо́дит нару́жу. Пока́ у́стьица откры́ты, вода́ испаря́ется с листа́ с тако́й же ско́ростью, что и с во́дной пове́рхности, то есть диффу́зия че́рез у́стьица о́чень высо́кая.

    Де́ло в том, что при одно́й и той же пло́щади вода́ быстре́е испаря́ется че́рез не́сколько небольши́х отве́рстий, располо́женных на не́котором расстоя́нии, чем че́рез одно́ кру́пное. Да́же по́сле того́ как у́стьица закрыва́ются наполови́ну, интенси́вность транспирации остаётся почти́ тако́й же высо́кой. Но когда́ у́стьица закрыва́ются, транспирация уменьша́ется в не́сколько раз.

    Коли́чество у́стьиц и их расположе́ние у разли́чных расте́ний неодина́ково, у одни́х ви́дов они́ нахо́дятся то́лько на вну́тренней стороне́ листа́, у други́х – и све́рху и сни́зу, одна́ко, как ви́дно из вышеска́занного, не сто́лько коли́чество у́стьиц влия́ет на интенси́вность испаре́ния, ско́лько сте́пень их открытости: е́сли во́ды|воды́ в кле́тке мно́го, у́стьице открыва́ется, когда́ возника́ет дефици́т – происхо́дит выпрямле́ние замыка́ющих кле́ток, ширина́ устьичной ще́ли уменьша́ется – и у́стьице закрыва́ется.

    Кутикулярная

    Кути́кула, так же как и у́стьица, облада́ет спосо́бностью реаги́ровать на сте́пень насы́щенности листа́ водо́й. Находя́щиеся на пове́рхности листа́ волоски́ защища́ют лист от движе́ний во́здуха и со́лнечных луче́й, что позволя́ет сократи́ть поте́ри во́ды|воды́. Когда́ у́стьица закры́ты, кутикулярная транспирация осо́бенно важна́. Интенси́вность э́того ви́да транспирации зави́сит от толщи́ны|толщины́ кути́кулы (чем то́лще слой, тем ме́ньше испаре́ние). Большо́е значе́ние име́ет и во́зраст расте́ния – на зре́лых листьях водопотери составля́ют всего́ 10 % от всего́ проце́сса транспирации, в то вре́мя как на молоды́х мо́гут доходи́ть до полови́ны. Впро́чем, увеличе́ние кутикулярной транспирации наблюда́ется и на сли́шком ста́рых листьях, е́сли их защи́тный слой поврежда́ется от во́зраста, рассыха́ется и́ли растре́скивается.

    Описа́ние проце́сса транспирации

    На проце́сс транспирации суще́ственное влия́ние ока́зывают не́сколько зна́чимых фа́кторов.

    Фа́кторы влия́ющие на проце́сс транспирации

    Как бы́ло ука́зано вы́ше, интенси́вность транспирации определя́ется в пе́рвую о́чередь сте́пенью насы́щенности водо́й кле́ток листа́ расте́ния. В свою́ о́чередь, на э́то состоя́ние гла́вное возде́йствие ока́зывают вне́шние усло́вия – вла́жность во́здуха, температу́ра, а та́кже коли́чество све́та.

    Поня́тно, что при сухо́м во́здухе проце́ссы испаре́ния происхо́дят бо́лее интенси́вно. А вот вла́жность по́чвы де́йствует на транспирацию обра́тным о́бразом: чем су́ше земля́, тем ме́ньше во́ды|воды́ попа́дает|попада́ет в расте́ние, тем бо́льше её дефици́т и, соотве́тственно, ме́ньше транспирация.

    При повыше́нии температу́ры та́кже увели́чивается транспирация. Одна́ко, пожа́луй, основно́й фа́ктор, влия́ющий на транспирацию, – э́то всё|все же свет. При поглоще́нии листово́й пласти́ной со́лнечного све́та увели́чивается температу́ра листа́ и, соотве́тственно, раскрыва́ются у́стьица и повыша́ется интенси́вность транспирации.

    Зна́ете ли вы? Чем бо́льше хлорофи́лла в расте́нии, тем сильне́е свет влия́ет на проце́ссы транспирации. Зелёные расте́ния начина́ют испаря́ть вла́гу почти́ в два ра́за бо́льше да́же при рассе́янном све́те.

    Исходя́ из влия́ния све́та на движе́ния у́стьиц да́же выделя́ют три основны́е гру́ппы расте́ний по су́точному хо́ду транспирации. У пе́рвой гру́ппы но́чью у́стьица закры́ты, у́тром они́ открыва́ются и в тече́ние светово́го дня дви́гаются, в зави́симости от нали́чия и́ли отсу́тствия дефици́та во́ды|воды́.

    Видео по теме : Транспирация у растений

    Ссылка на основную публикацию