Водный обмен растений

Вода в жизни растений играет решающую роль. Поэтому необходимо знать, как осуществляется поглощение и выделе­ние воды клеткой, что такое водный обмен растений, каково содержание и распределение воды в клетке, что такое термо­динамические показатели водного режима растений — активность воды, химический потенциал, методы их определения, а также составляющие водного потенциала — осмотический потенциал, матричный потенциал, потенциал давления, грави­тационный потенциал. Необходимо иметь представление о градиенте водного потенциала как движущей силе транспорта воды в клетках, тканях и целом растении. Определите роль набухания в поглощении воды, зависимость между осмотическим и тургорным давлением и водным потенциалом, механизм активного поглощения воды клеткой. Рассмотрите явление плазмолиза.

Изучая корневую систему как орган поглощения воды, следует обратить внимание на то, какие формы воды имеются в почве и поглощаются корнями растений, каковы константы почвенной влажности. Разберите, что такое восходящий ток в растении, его путь, скорость, движущие силы, что следует понимать под двигателями водного потока. Выясните роль про­межуточных двигателей в поднятии воды, физиологическое значение передвижения воды в растении и обновления ее за­паса.

Необходимо также изучить поглощающую и нагнетающую деятельность корневой системы, природу корневого давления, его возможные механизмы, размеры, зависимость от внутренних и внешних условий, суточные и сезонные изменения корневого давления. Рассмотрите осмотическую концепцию плача, причины его ритмичности, зависимость плача от метаболизма корня, возможность участия неосмотических сил в нагнетающей деятельности корневой системы.

В водном обмене растений велика роль транспирации. В связи с этим следует выявить биологическое значение транспирации, ее зависимость от внешних факторов и состояния устьиц, их численности и распределения в листьях. Определите факторы, влияющие на ширину устьичной щели и периодичность устьичных движений. Рассмотрите механизм внеустьичной регулировки транспирации, природу гуттации, возможность поглощения воды листьями и стеблями.

Следует выяснить, как определяют интенсивность и про­дуктивность транспирации, транспирационный коэффициент, а также фазовый, биологический и товарный коэффициенты водопотребления, как их используют при обосновании водного баланса растений, суммарного водопотребления фитоценозами и режима орошения сельскохозяйственных культур (оросительных и поливных норм, способов и сроков проведения поливов).

Особое значение в повышении продуктивности растений имеет оптимизация водного режима. Поэтому следует усвоить агротехнические мероприятия, обеспечивающие накопление продуктивной для растений влаги и повышающие поглоти­тельную деятельность корневой системы. Выясните возмож­ность использования показателей водного режима для диаг­ностирования водообеспеченности растений при интенсивных технологиях возделывания сельскохозяйственных культур в богарном и орошаемом земледелии.

Вопросы для самопроверки

1. Водный обмен растений, его значение.

2. Поглощение воды растительной клеткой.

3. Корневая система как орган поглощения воды.

4. Двигатели водного потока.

5. Транспирация, ее значение в жизни растений.

6. Интенсивность транспирации, трапепирациопный коэф­фициент и продуктивность транспирации. Методы их опреде­ления.

7. Коэффициенты водопотребления: фазовый, биологический и товарный.

8. Водный баланс растений, его практическое значение.

9. Мероприятия по оптимизации водного режима агрофитоценозов.

10. Физиологические основы орошения сельскохозяйствен­ных культур