Работа 19. Определение водного дефицита растений

В природных условиях полного насыщения листьев водой практически не бывает. Чаще у растений наблюдается водный дефицит. Водный дефицит – это количество воды, недостающее до полного насыщения ткани, выраженное в процентах от количества воды, содержащейся при её полном насыщении. Водный дефицит особенно сильно возрастает в жаркую погоду, в связи с повышением интенсивности транспирации, при засухе или недостатке воды в почве. Водный дефицит, не превышающий 10 %, представляет собой нормальное явление, не причиняющее растению вреда. Водный дефицит, достигающий 25 % и более, приводит к закрыванию устьиц, завяданию листьев, снижению интенсивности роста и фотосинтеза, нарушению энергетического обмена и синтетической деятельности клеток.

Цель работы. Определить величину водного дефицита растений, произрастающих в различных условиях водообеспеченности.

Ход работы. У растений, имеющих небольшой размер листьев, срезают 5…10 листочков, взвешивают на аналитических весах (М₁) и помещают для полного насыщения в чашки Петри, заполненные водой на 1/3. У растений, имеющих крупные листья, срезают 2…3 листа и сверлом диаметром 8…10 мм делают 20…30 высечек, при этом стараются не попадать на крупные жилки листа. С высечками делают тоже, что и с целыми листьями. Чашки Петри с листьями или высечками закрывают крышками и оставляют для насыщения водой на 2 ч. Затем тургесцентные листья вынимают из чашек, осторожно и быстро обсушивают снаружи фильтровальной бумагой и взвешивают на тех же весах (М₂). Для контроля полноты насыщения листья снова помещают в чашки с водой и через 30 мин повторяют взвешивание. Если масса не изменилась, значит, листья полностью насыщены водой. После полного насыщения листья или высечки обсушивают фильтровальной бумагой, помещают в бюксы, взвешивают и высушивают в сушильном шкафу при температуре 100…105 С до постоянной массы. Затем рассчитывают массу абсолютно сухой ткани (М₃) и водный дефицит по формуле:

W_g = ,

где W_g – водный дефицит, %;

(М₂ – М₃) – количество воды, насыщающее листья, г;

(М₁ – М₃) – исходное содержание воды в листьях, г.

Результаты записывают в табл. 23.

Показателем противоположным водному дефициту является относительная тургесцентность. Относительная тургесцентность – это величина, показывающая какую долю в процентах составляет количество воды, содержащейся в листьях, от ее содержания, обеспечивающего полный тургор. Относительную тургесцентность рассчитывают по формуле:

О_Т = ,

где О_Т – относительная тургесцентность, %;

М₁ – масса сырых высечек до насыщения, г;

М₂ – масса тургесцентных высечек, г;

М₃ – масса абсолютно сухих высечек, г;

Т а б л и ц а 23. Результаты определения водного дефицита и относительной тургесцентности растений

Иссле-дуемый объект	Масса высечек до насыще-ния водой, г (М1)	Масса высечек после насыще-ния, г (М2)	Масса абсолютно сухих высечек, г (М3)	Исходное содержание воды в листьях (М1-М3)	Количе-ство воды, насыща-ющее листья, г (М2-М3)	Водный дефицит % (Wg)	Относи-тельная тургесцен-тность, % (ОТ)

Вопросы:

1. Что понимают под водным балансом и водным дефицитом?

2. В каких пределах изменяется величина водного дефицита у растений? Влияние недостатка воды на растения?

3. Что понимают под временным и длительным завяданием, при каких значениях водного дефицита они наблюдаются?

Материалы и оборудование: растения, аналитические весы, сушильный шкаф, ножницы, сверла ø 8…10 мм, чашки Петри, бюксы, эксикаторы, фильтровальная бумага.