2.2. Значение транспорта воды и путь водного тока в растении

Транспорт воды является важнейшей физиологической функцией, в регулировании которой самое непосредственное участие принимают не только внешние, но и главным образом внутренние факторы. Концевые двигатели восходящего тока – нижний (корневое давление) и верхний (присасывающее действие транспирации) взаимосвязаны, а также имеют связь с другими процессами жизнедеятельности, что обеспечивается сложной системой эндогенной регуляции.

Путь, который проходит вода в растении, можно разделить на две физиологически различные части: по живым клеткам и по проводящей системе.

Путь по живым клеткам измеряется в растении всего лишь миллиметрами или долями миллиметра. Это два коротких участка: 1-ый представляет собой радиальный транспорт воды от поверхности корня до сосудов, расположенных в центральном цилиндре, 2-ой находится в листе – от сосудов, проходящих по жилкам листа, до испаряющей поверхности клеток мезофилла. Благодаря обильному ветвлению ксилемы в листьях расстояние между окончаниями жилок достигает 50 мкм, т.е. практически каждая клетка контактирует с проводящей системой.

Скорость движения воды в корне очень незначительна. Если по ксилемным путям травянистых растений вода движется со скоростью 10 м/ч, древесных – 25 м/ч, то через корневую систему, размеры которой во много тысяч раз больше, она проходит со скоростью 1 мм/ч. Большая часть водного пути приходится на долю проводящей системы растения, состоящей из сосудов и трахеид. У травянистых растений ее длина измеряется сантиметрами, а у древесных – метрами. Вода и растворенные вещества могут передвигаться в стебле и в поперечном направлении. Это происходит при подрезке корней или обрезке ветвей. У плодовых, характеризующихся рассеянно-сосудистой древесиной, в транспорте воды участвуют несколько (10 и более) годичных колец. Только центральные, самые старые, годичные кольца не включены в систему передвижения воды. В них запасаются неорганические и органические вещества, часто – окрашенные соединения.

2.3. Поглощение воды растениями

Особенности корневой системы как органа поглощения воды. Нормальный ход процессов жизнедеятельности в растении может быть обеспечен только при поддержании относительного постоянства оводненности тканей. Расход на транспирацию должен полностью компенсироваться поступлением воды из возможно большого объёма почвы. За счет диффузии влага в почве передвигается крайне медленно: не более чем на 1 см/сутки. Поэтому положительная деятельность корня непосредственно связана с его ростовой функцией. В почве не вода движется к корню, а корень устремляется за водой. Н.А.Максимов (1952) очень образно при этом сказал: «Корневая система растений все время движется в почве вперед и вперед, словно огромная стая роющих животных, обсасывая каждую встречную песчинку и слизывая с нее, если можно так выразиться, тончайшие пленки воды, которые ее одевают».

Это обстоятельство предопределяет специфическую организацию корневой системы, которая имеет очень большие размеры и обладает исключительной способностью к ветвлению.

Почва как среда водоснабжения растений

Выделяют следующие фракции почвенной влаги:

• химически связанная (конституционная и кристаллизационная) – входит в состав вторичных минералов и органических веществ почвы. Она не доступна для растений;

• сорбированная (прочно- и рыхлосвязанная) вода – облегает почвенные частицы и удерживается на их поверхности силами адсорбции. Прочносвязанная или гигроскопическая вода удерживается с силой 1000 МПа и более, недоступна растениям. Пленочная вода обладает небольшой растворяющей способностью и частично доступна растениям.