64. Водный баланс растений.

Водообмен растений включает три процесса: поглощение, передвижение и испарение воды листьями. Соотношение между поступлением и расходом воды представляет собой 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. Это объясняется тем, что корни не успевают покрывать расход воды на транспирацию, Полуденный водный дефицит представляет собой нормальное явление и не причиняет растению особого вреда. Его значительному увеличению препятствует способность растений снижать транспирацию под влиянием потери воды за счет возрастания водоудерживающей способности тканей и закрывания устьичных щелей. В жестких условиях жаркого летнего дня при недостатке воды в почве происходит значительное нарушение водного баланса, которое проявляется в потере тургора растением — завядший. чем оно было глубже и длительнее, тем серьезнее его последствия. Различают два типа завядания растений: временное и длительное. Первое наблюдается обычно в полуденные часы. Длительное завядание наступает, когда в почве почти не остается доступной для растения влаги. В этих условиях водный баланс растения за ночь не восстанавливается. Такой не покрываемый к утру водный дефицит получил название остаточного дефицита. Завядающие листья оттягивают воду из других частей растения: молодых растущих верхушек, корней, плодов. Происходит отмирание корневых волосков, поглотительная деятельность корней значительно снижается. Избегание высыхания достигается благодаря морфологической, анатомической приспособленности растений к сохранению оптимальной оводненности тканей при сухости воздуха и почвы. Здесь можно- выделить три основных направления: регулирование потери воды за счет ксероморфного строения листьев; усиление поглощения воды из почвы благодаря увеличению мощности корневой системы и снижению водного потенциала корней; накопление воды и активизация ее транспорта. При устойчивом завядании растений увеличивается скорость распада РНК, белков и одновременно возрастает количество небелковых азотсодержащих соединений. При длительном водном дефиците наблюдается уменьшение количества всех форм Сахаров Вред от заболачивания, а также от временного затопления заключается в ухудшении аэрации почвы, что приводит к серьезным неблагоприятным последствиям. Главный вред состоит в уменьшении или прекращении обеспечения корней кислородом. Неблагоприятное воздействие избыточного увлажнения почвы сказывается на протяжении всей жизни растений Непродолжительное застаивание воды вызывает повреждение и задержку роста растений и снижает эффективность борьбы с сорняками, обычно особенно буйно развивающимися на вымочках. Длительное же застаивание воды приводит к полной гибели культурных растений. Наиболее часто от вымокания страдают озимые культуры и земляника.

65. Фотосинтетический аппарат раст.

В процессе эволюции растений сформировался специализированный орган фотосинтеза — лист. Лист имеет ограниченный рост и характерное для данного вида и сорта строение. Как орган, осуществляющий ассимиляцию я испарение, он отличается плоской структурой и небольшой толщиной, измеряемой долями миллиметра. Благодаря этому при малых затратах строительного материала создается значительная общая поглощающая поверхность листьев. Так, сухая масса 1 м2 листовых пластинок составляет 30—40 г. Тонкая листовая пластинка лучше просвечивается, что способствует полноценной работе всех клеток листа. Толщина листа тесно коррелирует с интенсивностью света, при которой он развивается. При ограниченном освещении толщина листовой пластинки меньше. При детальном рассмотрении поверхность листа выглядит волнистой, что увеличивает полноту улавливания солнечных лучей. Листовая поверхность достигает значительных размеров и превосходит площадь почвы, которую занимает растение. Для характеристики размеров фотосинтетического аппарата используют индекс листовой поверхности (Ь), который рассчитывают как площадь листьев (м2), приходящуюся на 1 м2 почвы. Для сельскохозяйственных растений умеренной зоны средние значения листового индекса 3—5, в южных широтах с влажным климатом до 8—10. Например, поверхность листьев 1 га посевов зерновых культур в фазе цветения достигает 20—40 тыс. м2, у низко-рослых яблонь во время вегетации площадь листьев составляет 25— 30 тыс. м2/га. Благодаря большой поверхности и определенному размещению листьев в пространстве растение может использовать как прямой, так и рассеянный свет, падающий под различными углами. Большое значение для эффективного улавливания света имеет архитектоника растений, под которой понимают пространственное расположение органов. У высокопродуктивных зерновых культур листья на стебле снизу вверх располагаются под все уменьшающимся углом и не затеняют друг друга. Свекла отличается от своих диких предков воронковидным расположением листьев, для нее листовой индекс может достигать 6, у дикорастущих форм с распластанными на поверхности почвы листьями — 1—2. Оптимизация листовой поверхности посева или насаждения — важный способ управления продукционным процессом. В зависимости от вида растений и условий их произрастания листья отличаются большим разнообразием. Однако можно выделить общие анатомические особенности, обеспечивающие возможность эффективного фотосинтеза (рис. 28).1. Наличие покровной ткани — эпидермиса, защищающего лист от излишней потери воды. Клетки нижнего и верхнего эпидермиса лишены хлоропластов, имеют крупные вакуоли, которые, подобно линзам, фокусируют свет на расположенную глубже хлорофиллоносную ткань. Деятельность клеток мезофилла основана не только на их хорошем освещении, она зависит также от поступления СОг- Нижний эпидермис, реже и верхний, имеют большое количество устьиц. Щели открытых устьиц занимают примерно 1 % площади листовой пластинки,