М. В. Левковская, С. Н. Волосюк

ТРАВЯНИСТЫХ РАСТЕНИЙ

ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ ВОДНЫХ И ПРИБРЕЖНЫХ

УО «Брестский государственный университет имени А. С. Пушкина»,

г. Брест, е-mail: [email protected], [email protected]

Введение. Определение величины осмотического давления имеет большое значение для экологических исследований, т.к. величина осмотического давления позволяет судить о способности растения поглощать воду из почвы и удерживать ее, несмотря на иссушающее действие атмосферы.

Осмотическое давление клеточного сока является важнейшим показателем жизнедеятельности растительного организма и его экологической приспособленности к условиям внешней среды. Наиболее удобным методом его определения в полевых условиях является рефрактометрический, основанный на учете показателя преломления света раствором. Показатель преломления зависит от концентрации раствора
и температуры [1].

Цель работы – определить осмотическое давление клеточного сока листьев некоторых травянистых водных и прибрежных растений.

Материалы и методика исследований. Объекты исследования были отобраны в июне - июле 2016 г. в окрестностях д. Томашовка Брестского района.

Пробу из 5 г листьев, взятых со средней части травянистых растений, измельчали ножницами и растирали в ступке, переносили на двойной слой марли.
С помощью ручного пресса сок отжимали в бюкс и закрывали крышкой для исключения испарения. Сразу после получения сока определяли его концентрацию на рефрактометре. Измерения выполняли в пяти повторностях, после чего определяли среднее значение концентрации. Полученную массовую долю раствора переводили в молярную концентрацию (С) [2]-[3]. Осмотическое давление рассчитывали по уравнению Вант-Гоффа: P = RTCi,

где P – осмотическое давление, кПа;

R – универсальная газовая постоянная (8,314 л кПа/(град моль);

T – абсолютная температура по Кельвину, К (t°C + 273⁰); C – молярная концентрация (моль/л или М);

i – изотонический коэффициент (для растворов неэлектролитов = 1) [3].

Результаты исследований и их обсуждение. Водные растения представлены гидрофитами, прибрежные − гигрофитами и мезофитами. Результаты измерений величин осмотического давления клеточного сока листьев травянистых водных и прибрежных растений представлены в таблице.

Таблица − Осмотическое давление растений различных экологических групп

Объект	Концентрация сахарозы	Осмотическое давление, кП
%	М (моль/л)
Гидрофиты
Осока заостренная Carex acutiformis Ehrh.	1,9±0,09	0,06	135,6
Рдест курчавый Potamogeton crispus L.	1,2±0,03	0,04	87,7
Рогоз широколистный Typha latifolia L.	2,0±0,06	0,06	143,2
Стрелолист обыкновенный Sagittaria sagittifolia L.	3,2±0,12	0,09
Телорез алоэвидный Stratiotes aloides L.	2,0±0,03	0,06	143,2
Тростник южный Phragmites australis Trin. ex Steud	5,6±0,07	0,17	406,6
Гигрофиты
Дербенник иволистный Lythrum salicaria L.	5,1±0,09	0,15	369,5
Зюзник европейский Lycopus europaeus L.	2,9±0,09	0,09	207,7
Частуха подорожниковая Alisma plantago-aquatica L.	5,6±0,09	0,17	406,6
Череда трехраздельная Bidens tripartita L.	5,5±0,09	0,16	399,3
Мезофиты
Клевер пашенный Trifolium arvense L.	8,3±0,23	0,25	608,3
Продолжение таблицы
Клевер ползучий Trifolium repens L.	8,3±0,33	0,25	608,3
Клевер луговой Trifolium pratense L.	12,2±0,17	0,37	908,7
Мыльнянка лекарственная Saponaria officinalis L.	12,2±0,07	0,37	908,7
Подорожник большой Plantago major L.	7,0±0,12	0,21	523,8
Подорожник ланцетовидный Plantago lanceolata L.	7,2±0,17	0,22	525,7
Чистотел большой Chelidonium majus L.	9,2±0,17	0,28	677,1

Самым низким осмотическим давлением обладают гидрофиты (88−407 кПа), водные растения, так как они не испытывают дефицита влаги и им не приходится преодолевать водоудерживающую силу почвы при поглощении воды.

Для всех изученных нами представителей, относящихся к гигрофитам, характерно низкое осмотическое давление клеточного сока листьев – от 208 до 407кПа.

Физиологические показатели водного режима мезофитов подтверждают их промежуточную позицию: их осмотическое давление выше, чем у гигрофитов, и колеблется в пределах 524-909 кПа. Таким образом, наблюдается увеличение значений осмотического давления клеточного сока от гидрофитов к мезофитам. Полученные результаты не противоречат литературным данным [4]-[5].

Осмотическое давление сильно варьирует у представителей различных экотипов, что является следствием длительной исторической адаптации видов к условиям обитания и служит важным диагностическим показателем при селекции растений на засухо- и солеустойчивость [6].

Заключение. Проведенное исследование величин осмотического давления клеточного сока листьев травянистых растений выявило довольно широкий диапазон колебания этого показателя, который зависит от вида, возраста, а также условий местообитания. У гидрофитов и гигрофитов осмотическое давление клеточного сока находится в пределах от 88 до 407 кПа. У мезофитов колеблется от 524 до 909 кПа, что связано, прежде всего, с различными условиями произрастания, а также наличием индивидуальных приспособительных особенностей каждой экологической группы.

Литература

1. Викторов, Д. П. Малый практикум по физиологии растений / Д. П. Викторов. – М.: Высшая школа, 1983. – 135 с.

2. Никольский, Б. П. Справочник химика: химическое равновесие и кинетика, свойства растворов, электродные процессы / Б. П. Никольский. - М., Л.: Химия, 1965. – 188 с.

3. Полевой, В. В. Физиология растений / В. В. Полевой. – М.: Высш. школа, 1989. – 188 с.

4. Культиасов, И. М. Экология растений / И. М. Культиасов. – М.: Изд-во Моск. ун-та, 1982. – 131 с.

5. Горышина, Т. К. Экология растений / Т. К. Горышина. – М.: Высш. школа, 1979. – 111 с.

6. Шабельская, Э. Ф. Физиология растений / Э. Ф. Шабельская. – Минск.: Высшая школа, 1987. – 24 с.

Дата добавления: 2017-01-14