Студопедия — Поглощение воды из почвы и ее радиальный транспорт
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Поглощение воды из почвы и ее радиальный транспорт






Водный режим растения складывается из трех этапов: 1) поглощения воды корнями, 2) передвижения ее по ксилеме, 3) транспирации, т.е. испарения, воды листьями.

Почти вся поглощаемая растением вода поступает в него через корни. Корневые волоски проникают в трещины между почвенными частицами и во много раз увеличивают поглощающую поверхность корня. Вода поглощается ими исключительно за счет осмотических сил, перемещаясь из участков с высоким водным потенциалом (в почве) в участки с более низким потенциалом (в корнях).

Способность почвы удерживать воду зависит от ее состава и свойств. Относительно крупные кристаллы силикатов (песок) свя-зывают воду в значительной степени. Разнообразные глинистые минералы и гетерогенные гумусовые вещества, будучи коллоида-ми, могут удерживать значительные количества гидратационной воды. Такая вода условно называется связанной. Вода, содержаща-яся в капиллярах почвы, может условно считается свободной. Оп-ределенное количество воды входит в состав минеральных компо-нентов почвы. Эта вода химически связана и практически недо-ступна для растений.

После дождя свободная вода просачивается сквозь почву, и тогда почва находится в состоянии полевой влагоемкости. При по-левой влагоемкости водный потенциал почвы близок нулю; при этом вода легко извлекается корнями растений. По мере подсыха-ния почвы ее водный потенциал снижается. Если он ниже, чем у корневых клеток, растения завядают, потому что в этих условиях они не могут поглощать воду из почвы. Степень увлажненности почвы, соответствующую такому состоянию, называют влажнас-тью завядания. В разных почвах влажность завядания сильно варь-ирует: в крупнозернистых песчаных почвах он а бывает низкой, а в тонкодисперсных глинистых — относительно высокой. Различие это связано с тем, что в тонкодисперсных глинистых почвах весь-ма велика площадь поверхности частиц, вода же на этой поверх-ности удерживается за счет сорбционных сил очень прочно, и корни растений не могут отнять ее от почвенных частиц. Сильная засоленность также снижает водный потенциал почвы и повышает вероятность завядания растений.

 

-

 

Рис. 1О.1. Поступление воды из почвы в корень:

2 — корневой волосок; 2 — почвенные частицы; 3 — эпидермис; 4 — кора; 5— эндодерма; 6 — перицикл; 7 — ксилема; 8 — водонепроницаемый поясок Каспа-ри; у — поглощение воды клеточными стенками; 1О — поглощение воды прото-пластами; 11 — пространство, заполненное воздухом 12 — почвенная вода.

Каков бы ни был тип почвы ни один вид растений не в состоянии извлечь из нее воду, если водный потенциал почвенного раствора ниже 15 ат. Поэтому хотя в глинистых почвах удерживается больше воды, чем в песчаных в них больше воды находится и в прочно связанном, т.е. недоступном, для растений состоянии.

Вода от поверхности корня по градиенту водного потенциала проходит через клетки коры, эндодерму и перицикл до сосудов ксилемы (рис. 10.1). Через клетки коры возможны два пути транспорта воды и минеральных веществ: через цитоплазму по плазмодесмам (симпластный транспорт) и по клеточным стенкам (апопластный транспорт). Поскольку сопротивление клеточных стенок для воды значительно ниже, чем у цитоплазмы, более быст-рый радиальный транспорт воды осуществляется через корень, по апопласту. Однако на уровне эндодермы этот тип транспорта становится невозможным из-за непроницаемых для воды поясков Каспари. Следовательно, вода может преодолеть эндодерму только пройдя через мембраны и цитоплазму этих клеток. Эндодерма слу-жит как бы единой мембраной, по одну сторону которой (со стороны ксилемы) находится концентрированный раствор, а по рру гую (со стороны почвы и тканей коры корня) — слабый.

В целом весь корень представляет собой как бы осмометр: аода диффундирует из почвы в ксилему через эту эндодермальную «мем-брану» в силу разности концентраций. В ксилеме создается деление примерно таким же образом, как в отдельной клетке возникает тургор. Непроницаемые стенки эндодермы выполняют еще одну функцию: они не дают поступившим в ксилему солям совершить обратный путь — вернуться в кору корня и выйти наружу по каналу, образованному взаимосвязанными клеточными стенками Накопление этих осмотически активных веществ в сосудах создает сосущую силу, способствующую осмотическому транспорту воды в ксилему. Таким образом, в сосудах ксилемы развивается гидростатическое давление, получившее название корневого давления. С)но обеспечивает поднятие ксилемного раствора по сосудам ксилмы из корня в надземные части. Корневое давление называют нижним концевым двигателем.

Примером работы нижнего концевого двигателя служит так называемый «плач» растений. Весной у деревьев с еще нераспустившимися листьями можно наблюдать интенсивный ксилемный ток жидкости снизу вверх через надрезы ствола, в частности истечение сока у березы, и даже через верхние ветки кроны (раненое дерево «плачет»). Явление «плача» свидетельствует о значительном корневом давлении, которое в этот период у основания ство ла достигает не менее 10 ат. У вегетирующих растений из оставшегося после спила пенька довольно долго выделяется ксилемный сок, или пасока.

Другой пример действия корневого давления — гуттация. При высокой влажности воздуха на концах и зубчиках листьев через специальные образования — гидатоды выделяется капельно-жид-кая влага. Гуттационное выделение влаги листьями особенно ха-рактерно для тропических растений, приспособленных к жизни в условиях повышенной влажности, при которых транспирация зат-руднена. Под такими деревьями в тропическом лесу как будто по-стоянно идет дождь. В умеренной зоне наиболее обильную гутта-цию удается наблюдать ранним утром, особенно у растений, рас-тущих на влажных почвах, у дикорастущих лесных растений обиль-цой и очень эффектной гуттацией отличается манжетка. Удревес-ных растений сильная гуттация наблюдается у черемухи, многих, видов ив, черной ольхи, осины.

 







Дата добавления: 2015-04-16; просмотров: 1720. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ПУНКЦИЯ И КАТЕТЕРИЗАЦИЯ ПОДКЛЮЧИЧНОЙ ВЕНЫ   Пункцию и катетеризацию подключичной вены обычно производит хирург или анестезиолог, иногда — специально обученный терапевт...

Ситуация 26. ПРОВЕРЕНО МИНЗДРАВОМ   Станислав Свердлов закончил российско-американский факультет менеджмента Томского государственного университета...

Различия в философии античности, средневековья и Возрождения ♦Венцом античной философии было: Единое Благо, Мировой Ум, Мировая Душа, Космос...

Этапы трансляции и их характеристика Трансляция (от лат. translatio — перевод) — процесс синтеза белка из аминокислот на матрице информационной (матричной) РНК (иРНК...

Условия, необходимые для появления жизни История жизни и история Земли неотделимы друг от друга, так как именно в процессах развития нашей планеты как космического тела закладывались определенные физические и химические условия, необходимые для появления и развития жизни...

Метод архитекторов Этот метод является наиболее часто используемым и может применяться в трех модификациях: способ с двумя точками схода, способ с одной точкой схода, способ вертикальной плоскости и опущенного плана...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.012 сек.) русская версия | украинская версия