Тема 2. Водний режим рослин.

В останній період розвитку фізіології водного режиму уявлення про водообмін зазнало кардинальних змін, з’явились нові положення, розроблено нові підходи та методики досліджень. Водообмін – найважливіший регулятор водного статусу клітин невід’ємна частина їх метаболізму. Це основа взаємозв’язку рослин із водною фазою ґрунту й атмосферою, один із керованих факторів продуктивності, прямий індикатор життєдіяльності рослинного організму. Серед хімічних сполук живих організмів вода в кількісному відношенні займає домінуюче положення. Підкреслюючи структурне значення води в рослині, доречно нагадати, що саме за рахунок води створюється гідростатичний тиск, від якого залежить характерна форма рослинних тканин і органів. Вода – терморегулюючий фактор, адже завдяки своїй високій теплоємкості вона захищає рослину від різних коливань температур зовнішнього середовища. Безперервно циркулюючи в організмі вода постачає клітинам субстрати та метаболіти, одночасно виносячи продукти життєдіяльності і втому числі й токсичні.

Функції води:

1. Специфічне середовище, в якому лише і відбувається життєдіяльність рослинних організмів;

2. Зв’язуючи транспортну ланку між різними клітинами, тканинами, органами, яка забезпечується гомеостаз і функціонування організму як єдиного цілого;

3. Невід’ємний компонент протоплазматичних структур;

4. Обов’язковий компонент, учасник біологічних процесів;

5. Фактор, який забезпечує тургор, а отже і форму тканин, органів, цілісних рослин;

6. Фактор який стабілізує температуру тіла, стає перепоною до перегрівання.

Пристосування рослин до різних умов водопостачання позначалось на їхніх морфологічних, анатомо - фізіологічних і біохімічних особливостях. Рослини різних зон поділяють на відповідні екологічні типи, серед яких розрізняють:

Гідатофіти – водяні рослини, які цілком або частково занурені в воду.

Гігрофіти – рослини, які ростуть в умовах значного зволоження, мають гігроморфну структуру.

Мезофіти – рослини, які розвиваються в умовах достатнього постачання, на низинних місцях з неглибокими заляганням ґрунтових вод, болотах, тощо.

Ксерофіти – рослини, що відрізняються від представників мезофітів і гідрофітів незвичайною формою та будовою.

Водний баланс – це надходження, пересування і втрата води організмом.

Щодо забезпечення водою рослини, водний баланс ділиться на такі групи:

1. Надходження води перевищує її витрати;

2. Надходження води дорівнює витратам;

3. Витрати води більш ніж її надходження.

Робота 1. Спостереження за рухом продихів протягом доби.

Мета роботи: Ознайомитись з різними методами спостереження за продиховим апаратом рослин; встановити залежність ступеню відкритості продихів від зовнішніх факторів; прослідкувати за добовим ходом руху продихів.

Матеріали та обладнання : Спирт, бензол, ксилол,ацетон, кіноплівка, піпетки, мікроскоп, предметні та покривні скельця, окуляр – мікрометр, судина з притертою кришкою, листки рослин.

Хід роботи:

Основні відомості: Рух продихів залежить від реакції продихового апарату на умови зовнішнього середовища. Розрізняють три реакції: гідро пасивна і гідро активна реакції, які призводять до змикання продихів і фото активна, яка призводить до їх відкриття. Виникнення цих реакцій обумовлюється дією зовнішніх факторів, а саме: температури, вологості повітря, вологості ґрунту, освітлення, інтенсивності руху повітря, віком, внутрішнім станом рослини та ін. Наприклад: висока відносна вологість повітря, при відносно низькій температурі і низькому освітленні виникає замикання продихів внаслідок дії гідро пасивної реакції і тільки інтенсивне освітлення, яке в свою чергу «ввімкне» фото активну реакцію зможе обумовити відкриття продихів.

Спостереження за рухом продихів можна проводити декількома способами, такими як Метод Молотковського (метод відбитків), або метод Моліша (метод інфільтрації).

Метод Молотковського (метод відбитків). Цей метод базується на спостереженні за розмірами продихових , щілин продихів протягом доби за відбитками. Кіноплівку промивають гарячою одою з лугом для видалення емульсії і потім ополіскують у теплій воді. Для проведення спостереження краплю ситоподібного розчину наносять на поверхню листка і після того як рідина висихає, плівку обережно здирають з листка поміщують на предметне скло для спостереження під мікроскопом. На плівці чітко видні відбитки продихів, в яких можна виміряти розмір продихової клітини за допомогою окуляр мікрометру.

Метод Моліша (метод інфільтрації). Цей метод дає порівняльні результати спостереження за станом відкритості продихових щілин і застосований на різній проникності певних рідин в листок через продихові щілини. На різні ділянки нижньої сторони листка за допомогою тонкої піпетки послідовно наносять спирт, бензол і ксилол. Якщо продихи відкриті слабше,то крапля спирту залишається на поверхні, швидко висихає і не залишає сліду на листку. Якщо не проникає ні спирт, ні бензол то проба робиться ксилолом.

Ступінь відкритості продихових щілин під впливом ксилолу, бензолу,спирту.

Рослина	Ранок			Обід
	спирт	бензол	ксилол		спирт	бензол	спирт

Робота 2. Визначення інтенсивності транспірації на торсійних терезах

Мета роботи: Навчитись визначати інтенсивність транспірації за допомогою торсійних терезів.

Матеріали та обладнання: торсійні терези, ножиці, пінцет, дошка, фанери розміром 40×40 см, міліметровий папір, дослідні рослини.

Хід роботи:

Встановити торсійні терези. Зрізати ножицями листок, відкрити камеру терезів, прикріпити листок до гачка так, щоб він не торкався до стінок камери, закрити камеру. Провести відлік за шкалою. Через хвилину після зрізання третього листка, почати повторювати важення першого листка і т.д. На основі даних таблиці побудувати графік інтенсивності транспірації . Проаналізувати данні, виявити залежність інтенсивності транспірації від факторів навколишнього середовища та протягом доби.

Визначення інтенсивності транспірації

Об’єкт	Час проведення годин		Тривалість дос. хвилин	Маса г.		Втрата Н2О	S см2	Інтенсивність транспірації г/м2 х годин
	Початок	Кінець		Початок	Кінець
Пробірка
Чашка Петрі