Удивительный мир растений

Удивительный мир растений

Значение растительного мира в жизни человека и животных

ГЛАВНАЯ СТРАНИЦА

Хранение цветов

Помидоры

Грибы

Ядовитые растения

Яблоневый сад

Крушина

Ягодные растения

Георгины

Статьи

Статьи на разные темы

 

 

 

 

Контроль воды растениями

Растение регулирует количество пропускаемой через него воды устьичным аппаратом. Если оно получает из почвы достаточное количество влаги, а воздух не слишком сухой, то устьица открываются во всю ширину щели. Но как только начинает уменьшаться поступление воды в растение, щель устьица сужается и испарение воды становится меньшим. При этом сокращается и поступление в листья углекислого газа, что приводит к замедлению процесса синтеза органических веществ, но зато предохраняет растение от засыхания и гибели. Разумеется, что недостаток влаги, снижая интенсивность фотосинтеза, приводит к потере урожая.

Количество воды (в литрах), испаряемой растением на образование единицы (1 кг) сухого вещества, называется транспирационным коэффициентом. Этот показатель зависит не только от видового и сортового ассортимента растений, но и от особенностей условий окружающей среды: плодородия и влажности почвы, температуры и влажности воздуха и других факторов. Чем плодороднее почва и выше агротехника, тем меньше (а следовательно, и более экономно) воды расходует каждое растение на образование единицы сухого вещества. При высокой урожайности на образование каждой тонны сухого вещества затрачивается меньше воды, чем при низкой урожайности. Поэтому широкое внедрение в сельскохозяйственное производство мероприятий, направленных на повышение урожайности, предусматривает и лучшее использование почвенной влаги.

На величину транспирации оказывает влияние и возраст растений: молодые растения (а также более молодые листья) испаряют больше воды, чем старые. Сильно влияют на
транспирацию погодные условия вегетационного периода: в сезоны с оптимальным количеством атмосферных осадков испарение бывает, как правило, меньшим, чем в засушливое время.

Больше всего растения потребляют воды во время образования новых побегов и листьев. Продолжительность этого периода у различных растений неодинакова, она зависит также от длины вегетационного периода, общей листовой поверхности и является одним из показателей, определяющих различную потребность растений в воде. Ниже для наглядности приведены средние показатели транспирационных коэффициентов некоторых сельскохозяйственных растений, возделываемых в условиях умеренного климата Нечерноземной зоны России.

Растение Транспирационный коэффициент, л
Яровая пшеница 271-639
Картофель 286-575
Клевер луговой 330-731
Лен посевной 400-942
Ячмень яровой 404-664
Овес 423-876
Озимая рожь 431-634
Подсолнечник 490-577
Горох посевной 563-747
Люцерна посевная 568-1068

В полевых условиях расходу воды на транспирацию всегда сопутствует потеря ее запасов на испарение почвой. Этот показатель в среднем составляет 20-50% суммарного расхода на почвенное испарение и транспирацию. Оба вида расходования воды находятся в определенной зависимости: чем плотнее растительный покров, тем надежнее он защищает поле от потерь влаги с поверхности почвы через испарение. Поэтому при высоком уровне агротехники, обеспечивающем нормальный стеблестой, затраты воды на испарение почвой значительно ниже, чем на участках с неравномерным стоянием слаборазвитых растений. На пропашных культурах лучший уход за растениями, обеспечивающий поддержание почвы в рыхлом и чистом от сорных растений состоянии, также значительно сокращает эти непроизводительные потери воды.

К сожалению, многие селекционеры при выведении новых сортов сельскохозяйственных культур для умеренного климата Нечерноземной зоны не ведут отбор растений по такому существенному показателю, как глубина проникновения корневой системы. При возделывании растений с неглубоко проникающими корнями на дерново-подзолистых почвах в условиях кратковременных засух нет гарантии достижения стабильных высоких урожаев.

Препятствием к глубокому проникновению корней в почву для большинства культурных растений является бедный кислородом плотный подзолистый горизонт, содержащий ядовитые (токсичные) для них соединения железа, марганца и алюминия. Помочь сельскохозяйственным растениям преодолеть этот барьер можно путем создания вертикального дренажа. Но как выполнить такую технологическую операцию без специальных почвенных орудий? Да и дорогое это будет удовольствие… Ответ на данный вопрос дает сама природа. Существуют такие растения, корневая система которых беспрепятственно проникает через подзолистый горизонт. К ним относится, в частности, однолетний желтый люпин, который можно использовать как сидеральную и кормовую культуру. В последующие после возделывания люпина годы по оставшимся в подзолистом горизонте проходам его стержневых корней могут успешно проникать к водоносным слоям и корни других растений. Вполне возможно, что в перспективе одним из обязательных элементов северного земледелия будет возделывание таких растений - фитомелиораторов.

Рассматривая значение отдельных органов растений, некоторые "знатоки" недооценивают первостепенную роль листьев. Как отметил выдающийся физиолог К. А. Тимирязев, эта многовековая несправедливость нашла свое отражение даже в басне И. А. Крылова "Листья и корни", в которой автор ошибочно признает "трудовую производительную деятельность" растения только благодаря корням, а листьям приписывает лишь "блестящий, но бесполезный труд". В настоящее время известно, что без ассимилирующего аппарата листьев немыслима жизнь зеленых растений и всего человечества на Земле.

А знаете ли вы, сколько поступающей на землю солнечной энергии используется растениями при фотосинтезе? Около 10% солнечного света, падающего на поверхность листьев, отражается. Примерно такое же количество бесполезно проходит сквозь листья. Почти 75-77% световой энергии, получаемой растениями, используется без превращения ее в химическую энергию в прямо противоположных целях: 35-38% идет на их нагревание, а около 40% расходуется на их охлаждение посредством испарения. В результате только около 0,1% светового потока захватывается хлоропластами листьев и аккумулируется в растениях. Такой низкий коэффициент полезного действия (КПД), несмотря на значительную площадь листовой поверхности растений! У кукурузы, например, площадь поверхности листьев на 1 м2 посевов в среднем составляет более 10 м2, у овса и ячменя -7-8 м2, у картофеля - 3-4 м2. Если у двигателя внутреннего сгорания КПД достигает 45%, у паровой турбины- 30%, у паровоза - 9-10%, то у зеленых растений этот показатель в полевых условиях не достигает и 2%. Поэтому ученые настойчиво проводят исследования, направленные на повышение КПД фотосинтеза растений.

Теоретически путем повышения содержания в приземном слое воздуха углекислого газа и создания оптимального водного и пищевого режимов для культивируемых растений возможно увеличить КПД фотосинтетически активной радиации до 5-6%. На практике это подтверждается опытом работы тепличных комбинатов. Большое значение в этом направлении имеет и максимально возможное продление периода интенсивного роста растений за счет создания определенных конвейеров из групп культур (особенно кормовых), наиболее приспособленных к ранневесеннему, летнему и позднеосеннему периодам. Более полное использование солнечного света растением достигается за счет развития большой листовой поверхности. Например, площадь поверхности листьев клевера лугового превышает в 26 раз площадь, занимаемую самим этим растением, люцерны посевной - в 85 раз. Растения лучше используют солнечный свет и благодаря способности наиболее выгодно располагать листовую поверхность по отношению к свету посредством изменения угла наклона листовых пластинок и размещения листьев с таким расчетом, чтобы они не затеняли друг друга.

Таким образом, два важнейших процесса жизни растения - воздушное и почвенное питание - тесно связаны и взаимообусловлены: от притока углеводов из листьев зависит поглощающая и синтетическая деятельность корневых систем, а они, в свою очередь, определяют возможность построения фотосинтетического аппарата и успешное выполнение листьями процесса фотосинтеза.


Смотрите также:
За простой формулой, или движение воды в растении
Агротехника брокколи

 


главная

назад

вперёд

 




главная

назад

вперёд

 

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