Водный дефицит

Совершенно очевидно, что содержание воды в листьях зависит прежде всего от такого внешнего фактора, как обеспеченность растения водой. Однако слишком часто забывают, что в равной степени оно зависит от потери воды растением и, следовательно, от влажности воздуха, от наружного сопротивления диффузии и от сопротивления, создаваемого устьицами. Поэтому в любых условиях — за исключением только того случая, когда атмосфера насыщена водяными парами, — водный дефицит, испытываемый растением, должен изменяться с каждым движением устьиц. Этот дефицит в свою очередь влияет на устьичные движения. Сильное завядание приводит в конце концов к закрыванию устьиц, но очень быстрое снижение содержания воды (в результате чего внутри листа возникают местные различия в тургоре) может вызвать временное их открывание и, наоборот, при быстром повышении содержания воды устьица могут на какое-то время закрыться [143]. [c.187]

Большое влияние на ход суточной кривой фотосинтеза оказывает содержание воды в листе. Водный дефицит, обусловленный разрывом между транспирацией и подачей воды корневыми системами, является едва ли не важнейшей причиной депрессии фотосинтеза, наблюдающейся в часы наибольшего напряжения метеорологических факторов. [c.201]

Изменения в обмене веществ, наступающие в тканях растения при обезвоживании, детально изучены Н. М. Сисакяном с сотрудниками. Эти исследования показали, что изменения водного режима, независимо от причины, их вызывающей, отражаются, прежде всего, на каталитической системе растения. Водный дефицит сказывается в постепенном усилении ферментативного распада сложных соединений клетки (полимерные формы углеводов, белки) и, что еще более важно, в подавлении синтетических, созидательных функций протоплазмы. Сильное снижение интенсивности процессов синтеза сахарозы и белков отмечается уже на самых ранних этапах завядания, за известными же пределами завядания клетка полностью теряет эту способность. Завядание смещает соотношение между процессами синтеза и распада углеводов и белков в сторону как абсолютного, так и относительного усиления распада. Это смещение зависит от уровня потери воды тканями, причем за известными пределами изменения направленности биохимических процессов становятся необратимыми. [c.350]

При водном дефиците у неустойчивых к засухе форм растений наступают резкие отклонения в обмене веществ, которые не наблюдаются у устойчивых сортов (табл. 40). [c.364]

Все перечисленные обстоятельства придают зависимости роста растения от факторов внешней среды еще более сложный характер. Например, повышенная инсоляция вызывает в известных пределах усиление фотосинтетической активности листьев, что в ряде случаев должно оказывать положительное влияние на рост. Однако интенсивное освещение активирует процессы дыхания листьев и усиливает транспирацию. Возникающий в результате этого водный дефицит и обусловленная им потеря листьями тургора могут оказаться факторами, задерживающими рост. Конечный эффект от повышения интенсивности света будет различным у разных форм растений и во многом зависит от характера их общей приспособленности. [c.517]

Важно отметить, что все сказанное относится к растениям, достаточно хорошо обеспеченным почвенной влагой. Водный дефицит быстро меняет картину. В этих условиях устьица постепенно закрываются и внутреннее сопротивление диффузии может повыситься настолько, что именно оно станет определять скорость движения пара, вследствие чего транспирация сократится до небольшой доли ее максимального значения, наблюдаемого при открытых устьицах (см. гл. Vni). [c.65]

Можно также определить водный дефицит (иногда называемый дефицитом водного насыщения [517]) по формуле, предложенной Штекером [733] [c.165]

Наличие жидкой воды на поверхности побегов может влиять на водный баланс растения двумя способами прямо, вследствие попадания этой воды в растение, и косвенно, путем снижения транспирации. Оба эти фактора стремятся понизить развивающийся водный дефицит листа, а это увеличивает тургор и способствует росту растения. В естественных условиях такого рода явления могут наблюдаться в результате смачивания листьев дождем и росой, а также при орошении дождеванием. Наибольший интерес представляет возможность использования росы, так как дождь или орошение влияют на запас влаги в почве и снижают до минимума значение поглощения листьями. [c.250]

Водный дефицит, очевидно, может оказывать прямое влияние на степень открытия устьиц, изменяя относительный и абсолютный уровень тургора в замыкающих клетках устьиц и в соседних клетках эпидермиса [5,204, 477, 719, 721 [. Реакция бывает двух типов 1) кратко- [c.269]

Второй тип реакции у разных видов растений и в разных условиях наблюдается при различных значениях Ч "] [204, 72П. Сам по себе водный дефицит, по-видимому, не влияет на ширину устьичной щели, пока он не достигнет определенной критической величины. После [c.270]

Когда как это часто бывает, например, ночью, можно обоснованно считать, что водный дефицит (который лучше выражать в единицах Ч ]г, а не через относительное содержание влаги) остается внутри всего растения одинаковым. Иное дело при транспирации в этих условиях в растении возникают градиенты потенциала и значения водного дефицита в разных тканях и органах могут быть совершенно различными. [c.298]

Различия в водном дефиците тканей [c.299]

Хорошо известно, что водный дефицит влияет на рост растения, а если он достаточно велик, то может привести растение и к гибели. Это одно из самых общих наблюдений, не требующее доказательств. Тем удивительнее, что, хотя влияние водного дефицита на такие процессы, как транспирация, фотосинтез и рост, изучалось в течение многих лет и по этим вопросам имеется много данных, специфическая последовательность изменений метаболизма при возникновении водного дефицита изучена гораздо хуже и в настоящее время известна лишь в самых общих чертах. Объясняется это, несомненно, в большой степени тем, что рост растений — конечный результат целого ряда отдельных процессов, в том числе клеточного деления, клеточного роста и фотосинтеза, причем каждый из этих процессов, будучи тесно связан со всеми другими, в то же время подчинен и каким-то своим собственным регуляторным механизмам. Влияние водного дефицита на поглощение и проницаемость, на передвижение воды и растворов, а также на анатомические и физиологические характеристики корней и стеблей уже обсуждалось в гл. V—VHI. Здесь будет идти речь лишь о тех физиологических процессах, которые еще не рассматривались. Подробнее все эти вопросы освещены в обзорных работах [253, 378, 734, 785]. [c.301]

Инфильтрация промстоков до 1950 г. в той или иной мере компенсировала водоотбор из I подзоны. В 1960-х—1980-х годах отмечается превышение поступления, сточных вод над водоотбором. Расширеоте сферы применения оборотного водоснабжения на фоне дальнейшего роста водоотбора в период 1980-2000 гг. создаст к 2000 г. водный дефицит в размере 54,6 км . Следует особо подчеркнуть, что I подзона отличается наивысшим поступлением растворенных веществ со сточными водами, которое не только покрьгеает их изъятие в процессе водоотбора, но и создает значительный избыток. Тж, в 1950 г. этот избыток составлял 0,4 млрд. т, в 1980 г. - 1,4 млрд. т. В 2000 г. он достигнет около 2,5 млрд. т. Это означает, что I подзона является подзоной наиболее глубоких преобразований химического состава подземных вод. Они сопряжены с достаточно высокой техногенной дегазацией пород и вод. Отсюда следует, что главной тенденцией формирования загрязненных подземных вод 1 тдзоны является рост их минерализации, сопровождающийся изменениями их химических типов. [c.32]

Водный дефицит может влиять на фотосинтез, изменяя состояние устьиц. Крейслер [48] показал, что устьица закрываются в сухом воздухе. Это указывает на их первичную функцию — регулировку транспирации. Огромная листовая поверхность, приспособленная для поглощения света и двуокиси углерода, представляет опасность для [c.341]

Действие устьиц основано на равновесии между крахмалом и сахарами в замыкающих клетках. В этих клетках водный дефицит ведет к возрастанию крахмалообразования (см. [70]), а падение концентрации сахара вызывает уменьшение тургора и замыкание щелей. Это явление обратимо, если подсушивание не вызывает необратимого повреждения энзиматического механизма синтеза и гидролиза крахмала. Если такое повреждение произошло, листья могут восстановить свой прежний нормальный вид, но реакция замыкающих клеток на изменения влажности исчезает и устьица остаются постоянно закрытыми. [c.342]

Ни в одном из только что описанных опытов, посвященных изучению водного дефицита и определению величины Г, не измерялась скорость темнового дыхания. В более поздней работе, в которой определялась скорость фотосинтеза и дыхания листьев кукурузы [218], были получены прямые доказательства того, что с увеличением водного дефицита скорость темнового дыхания снижается. Когда водный дефицит, вызванный переносом листьев в 0,6 AI раствор маннита, составлял около 3% (это устанавливалось в параллельных определениях), поглощение СОг при интенсивности света 9000 лк значительно уменьшалось и одновременно несколько снижалась скорость дыхания, измеряемая в темноте. Если предположить, что дыхание на свету продолжается с той же скоростью, что и в темноте, то в таком случае увеличение Г при водном дефиците (см. выше), наблюдавшееся несмотря на некоторое уменьшение скорости дыхания, придется полностью приписать снижению скорости фотосинтеза. Существует, однако, мнение (стр. 175), что темновое дыхание полностью подавляется на свету и что фотодыхание у кукурузы отсутствует. Поскольку Г было выше нуля, должно было, очевидно, происходить некоторое образование СОг в процессе дыхания. Мейднер [218] получил следующие доказательства того, что это увеличение не являлось результатом фотодыхания. Во-первых, в опытах с листьями кукурузы, испытывающими водный дефицит, значения Г выше нуля были обнаружены при практически полном отсутствии кислорода (в атмосфере азота) эти значения не увеличивались ни в обычном воздухе (21% кислорода), ни в чистом кислороде (табл. 9). [c.192]

Что касается растений других видов, то у некоторых из них скорость темнового дыхания при водном дефиците увеличивается, а у других — уменьшается. Так, Хит [141] обнаружил, что при пропускании струи сухого воздуха через межклетники листа Pelargonium суммарное выделение СОг наблюдается даже при интенсивности света 26 460 лк скорость же темнового дыхания в этих условиях приблизительно в 4 раза превышает обычную. В то же время при увлажнении воздуха, как уже отмечалось, ассимилируется почти вся СО2, за исключением некоторого небольшого ее количества (величина Г равна приблизительно [c.193]

Механизм, ответственный за снижение видимой скорости ассимиляции при водном дефиците и за увеличение Г, еще предстоит выяснить, однако практическое значение такого рода эффектов очевидно уже и сейчас. В опытах Хита и Мейднера [148] (см. фиг. 87 и стр. 190) два воздействия маннитом соответствовали приблизительно /з и 7з значения, принятого в качестве точки устойчивого завядания для почвы (полное давление почвенной [c.193]

В. А. Бриллиант в 1925 году обнаружила, что изменение интенсивности фотосинтеза не пропорционально величине обезвоживания листьев. Оказалось, что оптимальным для фотосинтеза является не полное насыщение тканей водой, а водный дефицит от 5 до 20% от полного насыщения (фиг. 61). Этот факт был подтвержден многими исследователями и получил название эффект Бриллиант . По-видимому, это явление нооит приспособительный характер и объясняется тем, что состояние недонасыщения водой листьев является обычным для наземных растений. Из фиг. 61 видно, что дальнейшее обезвоживание приводит к постепенному снижению интенсивности фотосинтеза и, наконец, к прекращению этого процесса при потере воды порядка 50% от величины полного насыщения. [c.122]

Более 20 лет назад было замечено, что растения, обработанные различными ретардантами роста, менее восйриимчнвы к неблагоприятным условиям, таким как водный дефицит [599], температура, засоленность почвы [600], болезни [598] и сельскохозяйственные вредители [556]. [c.71]

Минеральное питание в условиях недостаточной водообеспеченности оказывает существенное защитное влияние против засухи. В удобренных растениях при разных условиях увлажнения почвы повышается воло-удерживающая способность листьев, общая оводнен-ность тканей растения, уменьшается водный дефицит в дневные часы. В результате процессы фотосинтеза и передвижение веществ не подавляются и формирование и развитие колоса даже в условиях почвенной засухи не задерживается. Доминирующую роль и при этом играют азотный, азотно-фосфорный и полный фон (ЫРК) минерального питания (табл. 2). [c.19]

Активизация метаболизма отмечается и при развитии засухоустойчивости у обработанных картолином растений. Она является результатом стимулирования в клетках, испытывающих водный дефицит, РНК-поли-меразной активности, ускорения синтеза белков и повышения температурного порога их денатурации, предотвращения распада полисом, стабилизации мембранной системы хлоропластов, обеспечивающей поддержание биосинтеза хлорофилла и его фотохимической активности. [c.362]

Для разных часов суток, а также в разные периоды вегетации, соотношения между расходом и приходом воды складываются в растении неодинаково. В большинстве случаев это соотношение складывается в дневные часы таким образом, что испарение значительно превосходит по интенсивности поглощение воды. В результате этого в тканях растения возникает так называемый водный дефицит, выражением которого является подвядание тканей, в первую очередь тканей листьев. В нормальных условиях, в ночные часы суток поглощение воды корнями превосходит транспирацию, в результате чего возникший днем в тканях растения водный дефицит полностью компенсируется либо сводится к минимуму (рис. 93). [c.319]

Например, у неустойчивой к засухе пшеницы цезиум синтез белка полностью подавлялся уже при 20% водном дефиците, тогда как у устойчивой ( лютесценс ) высокая активность синтеза сохранялась даже при потере листьями половины воды. Точно такая же картина наблюдалась и в отношении обмена углеводов. [c.364]

Водный дефицит, возникающий в растении в течение жарких дневных часов, ночью при благоприятных условиях восполняется. Л. С. Литвинов показал, что оставшийся невосполненным к восходу солнца дефицит воды, известный под именем остаточного дефицита, у устойчивых к засухе сортов гораздо ниже, чем у неустойчивых. [c.365]

Первоначальное влияние недостатка воды может проявляться во временном снижении вязкости протоплазмы и соответствующем увеличении проницаемости [734]. Кроме того, некоторое снижение тургора должно понижать сжатие между стенками соседних клеток, следствием чего будет увеличение проницаемости клеточных стенок коры корня. Ордин и Гэйрон [520[ наблюдали, например, в условиях водного дефицита усиленный обмен меченой воды в ткани, что может быть связано именно с данным явлением. Крамер [400] пришел к выводу, что существенный водный дефицит вызывает немедленное снижение проницае юсти в силу упо.мянутых выше причин если же этот дефицит поддерживается достаточно долгое время, то он вызывает также и изменения в структуре цитоплазмы и мембран, которые приводят к необратимым последствиям. Таким образом, действие недостатка воды во многих отношениях сходно с действием других ингибиторов метаболизма однако оно может не сказываться заметно (по крайней мере на проницаемости цитоплазмы) до тех пор, пока этот недостаток не станет очень резким. [c.223]

Конечно, за счет росы может быть обеспечена лишь очень небольшая часть потребности нормально транспирирующего растения. Однако роса может быть, вероятно, существенным источником влаги для растений, испытывающих водный дефицит. Во-первых, роса образуется ночью, часто в то время, когда отставание процесса поглощения влаги от транспирации предыдущего дня еще не полностью преодолено. В такое время поглощение воды листьями может ускорить восстановление тургора листьев и таким образом способствовать росту. Во-вторых, роса часто остается на листьях в течение [c.250]

Вероятно, большинство наблюдаемых проявлений благоприятного действия росы можно объяснить одним присутствием воды на поверхности листьев. Так, Вальтер [8131 пришел к выводу, что влияние росы в пустынях Юго-Западной Африки заключается прежде всего в ослаблении транспирации. Дювдевани [189] приводит данные, указывающие на то, что у растений, покрывающихся росой, ветви длиннее и что эти растения сильнее ветвятся и площадь листьев у них больше, чем у растений, произрастающих в условиях, где нет росы. Автор считает, что это в значительной степени связано с поглощением росы растениями, но очевидно, что тот же эффект может быть и следствием снижения транспирации, благодаря которому растения испытывают меньший водный дефицит. [c.251]

Когда растение, корни которого находятся в почве, транспири-рует на протяжении ряда дней, запас влаги в этой почве (примем, что вначале она была влажной, т. е. что Fsi был равен нулю) постепенно уменьшазтся и одновременно снижается Ysi. Поскольку вдоль пути, по которому вода движется от почвы в атмосферу, должен существовать градиент потенциала, так как именно он явл ется движущей силой для потока воды, одновременно с должен соответственно снижаться и Fpnt, а также запас влаги в растении, т. е. должен возникать и увеличиваться внутренний водный дефицит. [c.291]

Конечно, A a ia апеига — исключительно засухоустойчивый кустарник, однако сходные данные были получены и для обычных сельскохозяйственных культур [679], хотя величина водного дефицита была в этих случаях далеко не столь большой, а устьичный контроль — не столь эффективным. В связи с фиг. 79 следует еш,е раз упомянуть, что, несмотря на наличие вышеописанных суточных колебаний водного дефицита, последовательное уменьшение относительного содержания влаги в листьях и величины на протяжении всего периода наблюдений показывают, что водный дефицит изо дня вдень возрастал. (Зависимость водного потенциала от относительного содержания влаги для данного вида представлена на фиг. 40). [c.297]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология