Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ботаника экз.doc
Скачиваний:
240
Добавлен:
09.01.2021
Размер:
755.2 Кб
Скачать

2 Водный режим растений двигатели водного тока корневое давление транспирация

Вода — главный компонент активных растительных клеток. В зрелых растительных клетках большая часть воды содержится в крупной центральной вакуоли, занимающей 80—90% всего объема клетки.

Характерная форма травянистых растений зависит от гидростатических сил. При недостатке влаги вода из вакуолей оттягивается, что приводит сначала к утрате тургора, а затем и к увяданию. Обычно растения легко оправляются (если завядание не было слишком сильным), как только они вновь получат воду; клетки поглощают воду, и тургор восстанавливается. Однако, для того чтобы клетка сохраняла надлежащую жизнеспособность, содержание влаги в ее протопласте не должно выходить за определенные, достаточно жесткие пределы.

Растения непрерывно поглощают воду из окружающей среды и часть этой воды испаряют. Транспирация — испарение воды надземными органами растения — есть неизбежное следствие самого строения листа. Предназначенный для эффективного фотосинтеза лист — это обычно крупный, плоский, насыщенный влагой орган, пронизанный множеством пор, сообщающихся с разветвленной сетью воздушных ходов. Закрывание устьиц влечет за собой и нежелательные последствия: нарушается газообмен между атмосферой и внутренним пространством листа, что снижает эффективность фотосинтеза.

В процессе эволюции растения приобрели различные адаптации, связанные с регуляцией водного режима в конкретных условиях их обитания. По этим признакам их относят к разным экологическим группам:

• ксерофиты

• суккуленты

• гигрофиты

• гидрофиты

• мезофиты

Двигатели водного тока. Поглощение воды корневой системой идет благодаря работе двух концевых двигателей водного тока: верхнего концевого двигателя, или присасывающей силы испарения (транспирации) , и нижнего концевого двигателя, или корневого двигателя. Основной силой, вызывающей поступление и передвижение воды в растении, является присасывающая сила транспирации, в результате которого возникает градиент водного потенциала. Водный потенциал и сосущая сила одинаковы по абсолютному значению, но противоположны по знаку. Чем меньше насыщенность водой данной системы, тем меньше (более отрицателен) ее водный потенциал. При потере воды растением в процессе транспирации создается ненасыщенность клеток листа водой, как следствие, возникает сосущая сила (водный потенциал падает) . поступление воды идет в сторону большей сосущей силы, или меньшего водного потенциала.

Кроме верхнего концевого двигателя водного тока, в растениях существует нижний концевой двигатель. Это хорошо доказывается на примере таких явлениях, как гуттация.

Листья растений, клетки которых насыщены водой, в условиях высокой влажности воздуха, препятствующей испарению, выделяют капельно-жидкую воду с небольшим количеством растворенных веществ – гуттация. Выделение жидкости идет через специальные водные устьица – гидаторы. Выделяющаяся жидкость – гутта. Таким образом, процесс гуттации является результатом одностороннего тока воды, происходящего в отсутствие транспирации, и, следовательно, вызывается какой-то иной причиной.

Корневое давление – это давление в проводящих сосудах корней, обеспечивающее наряду с транспирацией снабжение водой надземных органов. Оно возникает главным образом в результате повышения осмотического давления в сосудах корня (обычно 1-3 атмосферы) над осмотическим давлением почвенного раствора как следствие активного выделения клетками корня минеральных и органических веществ в сосуды. Обратному току жидкости из сосудов препятствует слой клеток эндодермы с опробковевшими (пропитанными суберином) оболочками. Корневое давление имеет огромное значение также в поглощении воды растением в весеннее время до распускания листьев и у проростков при подземном прорастании. Велика его роль в восстановлении разорванных тяжей в сосудах ксилемы, по которым идет восходящий ток воды (от корней – к листьям). В ночные часы корневое давление ликвидирует возникший за день водный дефицит. Присасывающее действие транспирации передается корням в форме гидродинамического натяжения, которое связывает между собой работу этих двух двигателей.