Водообмен побега древесной породы. Биота Восточная

Вода поступает в растение в результате действия корневого давления и транспирации. Ведущая роль в водообмене растений принадлежит транспирации. Транспирация - это процесс испарения воды растением. Интенсивность транспирации зависит от многих внешних и внутренних факторов и существенно изменяется под их влиянием. Для определения интенсивности транспирации используются весовые и объемные методы.

Физиологическая роль транспирации сводится к следующему:

- она повышает сосущую силу испаряющих клеток и создает непрерывный водный ток по растению, способствуя передвижению воды и растворенных в ней минеральных и частично органических веществ от корней к жизненно важным частям растения;

-защищает растение от перегрева прямыми солнечными лучами; температура свежего листа может быть на 7 °C ниже температуры завядающего слаботранспирирующего листа;

- препятствует полному насыщению клеток водой, способствуя тем самым оптимизации целого ряда процессов метаболизма, так как при небольшом водном дефиците ( до 5 %) активность синтетаз и интенсивность фотосинтеза оказывается большими.

Транспирация осуществляется листьями, имеющими сложное анатомическое строение: эпидерма, палисадная и губчатая паренхима, жилки. Эпидерма покрыта кутикулой,имеет специальное образование-устьица. Собственно испарение воды как физическое явление, т.е. переход воды из жидкого состояния в парообразное, происходит в межклетниках листа с поверхности клеток мезофилла. Образующийся пар через устьица выделяется в атмосферу. Это устьичная транспирация (потеря воды листом через кутикулу) характерна для молодых листьев, у которых она чуть больше 110% по отношению к устьичной. У взрослых листьев она не значительна. Скорость транспирации и газообмен в целом регулируется устьицами. Строение устьиц двудольных и однодольных растений различно. Лист является основным органом процесса транспирации, но не единственным. Транспирация стеблей и почек деревьев составляет очень небольшую величину по сравнению с транспирационными потерями облиственного побега.

В растениях поддерживается постоянный ток воды, обеспечивающий водой живые клетки на протяжении всей жизни растения. Жидкая фаза воды в растении непрерывна от всасывающей поверхности корней до испаряющих клеток листа. Водообмен растения сложен и многообразен.

Избыток влаги в почве может, однако, оказаться вредным для растений, поскольку при затоплении почвы в её капиллярах не остаётся воздуха, необходимого для дыхания корней и их нормальной жизнедеятельности. Кроме того, в затопленной почве усиливаются анаэробные бактериальные процессы, приводящие к накоплению веществ, отравляющих корни. Излишнее количество влаги можно удалить осушением почвы. Оптимальным является увлажнение почвы, при котором в почве будет содержаться достаточное количество доступной для растения воды, а также и воздуха.

В настоящее время при оценке водного режима в системе почва-растение-атмосфера стал использоваться термодинамический аспект системно-структурного подхода. Общее количество энергии в системе наряду с потенциальной энергией есть и так называемая свободная энергия, которая в любой момент способна осуществить ту или иную работу. Она представляет  собой кинетическую энергию постоянно движущихся молекул. Свободную энергию воды называют также химическим или водным потенциалом.

Потребность растений в воде определяется их состоянием и внешними условиями (температурой и влажностью почвы и воздуха, интенсивностью освещения и т. д.), периодом развития, мощностью корневой системы. Например, в растущих листьях, стеблях, корнях, содержание воды достигает 90% и более, в древесине многолетних растений количество ее составляет 45-50%, а в почках еще меньше. В семенах влаги содержится всего 10-15%.

Для прорастания семян необходимо насыщение водой до 90-95% их массы. Если содержание воды в тканях семени достигнет только 20-25%, это лишь активизирует дыхание и другие процессы, но не приведет к прорастанию, что может вызвать гибель зародыша. Поэтому применяют намачивание семян, а посев проводят в достаточно