1.2. Водный обмен растений.

Содержание раздела.

Роль воды в жизни растений. Структура воды, ее состояние в тканях и физиологическая роль. Содержание и распределение воды в клетке. Роль набухания в поглощении воды. Клетка как осмотическая система. Водный потенциал клетки. Осмотический потенциал и потенциал давления. Активное поглощение воды клеткой.

Корневая система как орган поглощения воды. Распространение корневой системы в почве, поглощающие зоны корня. Транспорт воды через корневую систему. Корневое давление как нижний двигатель водного тока в растении. Гуттация и плач растений. Состав пасоки. Суточные и сезонные изменения корневого давления. Влияние температуры, аэрации и концентрации солей в почвенном растворе на поглотительную деятельность корней. Водоудерживающие силы почвы. Оптимальная влажность почвы. Влажность завядания и мертвый запас.

Транспирация, ее биологическое значение. Устьичная и кутикулярная транспирация. Лист как орган транспирации. Непрерывность водной фазы в растении. Верхний двигатель водного тока. Движение воды в системе почва ― растение ― атмосфера. Суточный ход транспирации, её зависимость от метеорологических условий, влажности и температуры почвы. Механизмы устьичных движений и устьичная регуляция транспирации. Внеустьичная регуляция транспирации. Методы измерения транспирации. Интенсивность и продуктивность транспирации, транспирационный коэффициент. Способы повышения продуктивности транспирации.

Водный баланс растений. Влияние водного дефицита на физиологические процессы. Последействие завядания. Влияние на растения избытка влаги в почве.

Значение воды для формирования урожая сельскохозяйственных культур. Физиологические основы орошения сельскохозяйственных культур. Использование физиологических показателей для оптимизации водного режима.

Методические рекомендации.

Необходимо знать, как происходит поглощение и выделение воды клеткой, содержание и распределение воды в клетке. Знать составляющие водного потенциала – осмотический потенциал, потенциал давления, гравитационны й потенциал. Необходимо иметь представление о градиенте водного потенциала как движущей силе транспорта воды в клетках, тканях и целом растении.

Изучая корневую систему как орган поглощения воды, следует обратить внимание на то, какие формы воды имеются в почве и поглощаются корнями растений. Необходимо разобрать восходящий ток в растении, его путь, скорость, движущие силы, выяснить физиологическое значение передвижения воды в растении. Необходимо также изучить поглощающую и нагнетающую деятельность корневой системы, природу корневого давления, его зависимость от внутренних и внешних условий, суточные и сезонные изменения корневого давления.

Следует выявить биологическое значение транспирации, ее зависимость от внешних факторов и состояния устьиц. Выяснить факторы, влияющие на ширину устьичных щелей и периодичность устьичных движений. Надо рассмотреть механизм внеустьичной регулировки транспирации, природу гуттации.

Необходимо знать показатели транспирации, их использование для обоснования водного баланса растений, суммарного водопотребления фитоценоза и режима орошения сельскохозяйственных культур. Следует особое внимание уделить агротехническим мероприятиям, обеспечивающим накопление продуктивной для растений влаги и повышающим поглотительную деятельность корневой системы.

Вопросы для самопроверки.

1. Водный обмен растений, его значение.

2. Поглощение воды растительной клеткой.

3. Водный потенциал и его составляющие.

4. Корневая система как орган поглощения воды.

5. Двигатели водного тока.

6. Транспирация, ее значение в жизни растений.

7. Интенсивность транспирации, транспирационный коэффициент, продуктивность транспирации.

8. Водный баланс растений, его практическое значение.

9. Мероприятия по оптимизации водного режима посева.

10. Физиологические основы орошения посевов.