Анатомо-морфологические механизмы

Приспособления растений к перенесению недостатка влаги

Вопрос 6. Водный баланс, водный дефицит, коэффициент завядания

Водообмен состоит из:

— поглощение воды;

— передвижение воды;

— испарение воды (транспирация).

Водный баланс растения - соотношение между поступлением и расходом воды

Водный дефицит (ВД) – расход воды превышает её поступление

— Нормальный – до 5 %

— Слабый – 5-10 %,

— Средний – 10-25%

— Сильный – свыше 25 %,

ВД объясняется тем, что корни не успевают покрывать расход воды на транспирацию, интенсивность которой, особенно в полуденные часы, сильно возрастает. Полуденный ВД представляет собой нормальное явление и не причиняет растению особого вреда.

В жестких условиях жаркого летнего дня при недостатке воды в почве происходит значительное нарушение водного баланса, которое проявляется в потере тургора растением — завядании.

Различают два типа завядания растений: в ременное и длительное

Временное завядание наблюдается обычно в полуденные часы. При этом сильнее всего теряют тургор и вянут расходующие воду органы - листья, остальные части растения сохраняют тургор. При ослаблении транспирации к вечеру водный дефицит снижается, а в ночные часы за счет активной деятельности корневой системы водный баланс полностью восстанавливается.

Длительное завядание наступает, когда в почве почти не остается доступной для растения влаги. В этих условиях водный баланс растения за ночь не восстанавливается. Такой не покрываемый к утру водный дефицит получил название остаточного дефицита. Завядающие листья оттягивают воду из других частей растения: молодых растущих верхушек, корней, плодов. Происходит отмирание корневых волосков. Последствия такого завядания могут быть необратимыми и губительными.

Влияние на растение недостатка воды:

Проявляется на всех этапах роста и развития растений как на клеточном, так и на организменном уровнях:

— прорастание семян - необходимо много воды (семена зернобобовых - 120-160 % от сухого в-ва, зерновых – 35-50%).

— всходы – вегетативное развитие - при недостатке воды растения сильно отстают в росте.

— цветение - закладка репродуктивных органов - при недостатке воды – стерильность пыльцы, череззёрница, опадение цветков, бутонов, завязей.

— налив зерна – недостаток – невыполненное, щуплое, морщинистое зерно и, как следствие, недобор урожая и низкое качество.

Эволюция растений идёт по пути увеличения их ксероморфизма.

1. Ксероморфность листьев:

- больше длина проводящей системы на единицу поверхности;

- меньше размеры клеток мезофилла и устьиц;

- большее число устьиц на единицу листовой поверхности;

- толще стенки эпидермиса, сильнее восковой налет;

- слабее представлена система межклетников;

- несколько сильнее развиты механические ткани.

2. Развитие мощной корневой системы для добывания воды.

3. Запасание воды в корнях, стволах и толстых ветвях деревьев, хотя у сельскохозяйственных растений такая способность развита слабо.

Биохимические механизмы предотвращения обезвоживания.

1. Высокая водоудерживающая способность цитоплазмы (путем накопления низкомолекулярных гидрофильных белков, связывающих в гидратных оболочках значительные количества воды).

2. Особенности фотосинтеза (САМ-путь) - суккуленты запасают в ночные часы при открытых устьицах СО₂ в составе яблочной кислоты в вакуолях, а днем используют его для восстановления на свету.

Дата добавления: 2017-01-13