Удивительный мир растений

Удивительный мир растений

Значение растительного мира в жизни человека и животных

ГЛАВНАЯ СТРАНИЦА

Статьи на разные темы

 

 

 

 

За простой формулой, или движение воды в растении (часть 2)

Если стебель растения срезать у поверхности почвы, то из оставшегося пенька будет вытекать вода. Насадив на пенек ртутный манометр, можно убедиться в том, что она выходит под некоторым давлением. Это и есть корневое давление, под действием которого происходит восходящее движение воды по корням и стеблю к листьям. Можно считать этот путь через корни главным. У некоторых растений происходит активное с затратой энергии всасывание воды клетками корня. По-видимому, это запасной путь воды в растении, и используется он, когда разница между концентрациями почвенного раствора и клеточного сока небольшая. Транспирация - другой способ передвижения влаги в растении. Листья, теряя водные пары, энергично берут воду из проводящих сосудов растения, в результате чего создается засасывающая сила, превышающая корневое давление. Именно эта сила поднимает тонны воды к вершине гигантской секвойи и граммы ее к цветку комнатной фиалки.

Итак, существует постоянный ток воды в растении, который обеспечивается двумя двигателями: нижним корневым давлением и верхним - транспирацией.

Важно отметить, что листья, используя разницу в количественном изменении влаги между корнями и листьями, всасывают воду через всю систему сосудов растения. Это засасывающее действие транспирации поднимает столб воды, заполняющий сосуды со скоростью, иногда доходящей до 10 сантиметров в час. Примерно так же мы пьем коктейль через соломинку. Но внешнее давление воздуха в 1 атмосферу может удержать столб воды высотой лишь около 10 метров, потому что ни один всасывающий насос не поднимет воду на большую высоту, чем эта. Между тем уровень, которого достигает вода в гигантских секвойях,- более 10 метров? В чем же дело.

Одно из объяснений заключается в когезии - явлении, открытом в конце XIX века Е. В. Вотчалом в России и Е. Диксоном в Англии. Суть его в том, что молекулы воды взаимно сцепляются, образуя в сосудах непрерывные водяные нити, идущие от корней до самых верхних листьев. Но теория сцепления не все может объяснить. Вот один пример. Если прервать водяные нити, проморозив стебель сухим льдом, то они восстановятся после оттаивания. Как? Это пока неясно.

Вода - важный климатический фактор, или, другими словами, - главное средство регуляции температуры на поверхности Земли. Присутствующий в атмосфере водяной пар играет роль фильтра для солнечной радиации, а вода на земной поверхности служит своего рода мощной буферной системой, смягчающей действие экстремальных температур. Но в этих сложных взаимоотношениях воды, Земли и Солнца часто бывают отклонения. Если солнце жарко палит, а дождей нет и, значит, в почве нет влаги, то наступает одно из опасных явлений природы - засуха.

Растения закрывают устьица и тем самым сохраняют воду. Прекращается доступ углекислого газа, приостанавливается фотосинтез, изменяется дыхание и наступает увядание, которое тормозит рост, снижает урожай. Завядание поражает главным образом старые, а не молодые растущие части растения. Неизвестно, каким образом те первыми "захватывают" воду. Если завядание длится слишком долго, ткани разрушаются уже не только из-за недостатка воды, но еще из-за снижения содержания нуклеиновых кислот и белка.

Засуха - частая гостья во многих уголках Земли. И не удивительно, что некоторые растения приспособились к ней. Засухоустойчивые сорта имеют мелкие листья и мощную глубокую - до 10-20 метров корневую систему. Это верблюжья колючка, полынь, шалфей. Великолепно переносят засуху наши хорошие знакомые - кактусы. Родом из жарких и сухих пустынь Северной Америки, они обладают малой испаряющей способностью. Их листья превратились в колючки. Фотосинтез в данном случае происходит в зеленых мясистых стеблях, способных хранить огромные запасы воды.

Над созданием новых, засухоустойчивых сортов пшеницы, подсолнечника, проса много работают селекционеры. Важно, чтобы растение не только переносило недостаток влаги, но и не снижало бы при этом рост и урожайность. Быстро эту задачу не решить. Поэтому пока человек всеми силами пытается помочь растению перенести засуху, предупредить ее наступление. Хорошим помощником ему служит лес. Леса защищают поля от суховеев, задерживают снег, способствуют большему выпадению осадков. Но одни деревья, конечно, не гарантия высоких и стабильных урожаев.

Лучший способ борьбы с засухой - орошение. Однако и здесь требуется осторожность. Избыток воды может привести к выносу солей на поверхность и засолению почвы. Растению важно давать воду небольшими порциями даже в "критические" периоды его жизни. К таким периодам относятся и активный рост, и образование пыльцы, и оплодотворение.

Но всегда ли растению нужна вода? Нет, не всегда. Так, созревающие семена, наоборот, стараются избавиться от нее, оставляя себе лишь 10 процентов влаги. При этом клеточные стенки у семян сжимаются вслед за цитоплазмой, образуя складки. Данное явление описано давно. Но до сих пор неизвестно, как цитоплазма клеток семян может выдерживать столь сильное и длительное обезвоживание и обеспечивать при этом жизнеспособность семян.

Сегодня мы много знаем о движении воды в растении с точки зрения физики. Но физиологический механизм остается еще загадкой.


Часть 1       Часть 2


Смотрите также:
Контроль воды растениями

 


главная

назад

вперёд

 




главная

назад

вперёд

 

http://www.valleyflora.ru/
Rambler's Top100