Устьица скорость поглощения

Средний диаметр устьиц, мкм Поглощение СОг при различных 3 —2—1 скоростях ветра, см -см -ч [c.74]

Несмотря на то, что общая площадь устьичных отверстий не превыщает 1 % от площади всего листа, поглощение СО2 последним идет лишь вдвое менее интенсивно, чем свободной поверхностью нормального раствора щелочи той же площади. Иными словами, углекислота поступает в устьица со скоростью, в 50 раз превышающей скорость поглощения ее раствором щелочи. [c.190]

Следует отметить, что вклад устьиц в полное сопротивление в неподвижном воздухе равен всего 6%, так что поглощение СОг должно составлять 94% от того значения, которое теоретически достигается при полном отсутствии эпидермиса. Объясняется это тем, что размеры устьиц очень малы по сравнению с листом в целом, которому принадлежит наибольший вклад в сопротивление в неподвижном воздухе. При слабом ветре, имеющем скорость 3,5 км-ч- внешняя эффективная длина уменьшится до 0,18 см (табл. 2), а общая длина до 1,18 см, и в этом случае вклад от устьиц составит 13%, даже если ветер не вызовет закрывания устьиц. Если же средний диаметр устьичных отверстий сократится до 3 мкм, то эффективная длина для устьичного члена составит 1,22 см, или 54% общей длины, равной в данном случае 2,25 см. При скорости ветра 17,7 км-ч" внешний вклад будет равен 0,07 см и если диаметр устьичных отверстий уменьшится до 1 мкм, то вклад устьиц возрастет до 91% общего сопротивления (табл. 3). [c.72]

Таким образом, сравнение отношений полных эффективных длин, приведенных в табл. 3, показывает, что при закрывании устьиц, в результате которого средний диаметр отверстий уменьшается от 10 до 3 мкм, поглощение СОг в неподвижном воздухе уменьшится на 29%, а транспирация — на 38%. При скорости ветра 3,5 км-ч уменьшение этих величин, обусловленное закрыванием устьиц, составило бы соответственно 48 и 76%, а при скорости ветра 17,7 км-ч — 50 и 83%. Дальнейшее закрывание до 1 мкм приводит к тому, что устьица оказываются ответственны за основное сопротивление диффузии в обоих рассматриваемых процессах. Даже в неподвижном воздухе скорости этих процессов уменьшаются на 79 и 86% по сравнению с их значениями при диаметре 10 мкм если же скорость ветра достигает 17,7 км-ч , то снижение составляет соответственно 90 и 98%. Значения, приведенные в табл. 3, показывают, таким образом, что относительное действие закрывания устьиц всегда зависит от величины других сопротивлений — оно больше при наличии ветра, чем в Неподвижном воздухе, больше для транспирации, чем для поглощения СОг, и сказывается всего сильнее на транспирации при наличии ветра. Это предпочтительное ограничение транспирации, хотя оно и обусловлено неизбежным высоким внутренним сопротивлением поглощению СОг, представляет собой замечательное приспособление для выживания [c.73]

В этом случае общее сопротивление поглощению СОг одинаково у обоих растений, а ото значит, что и скорости фотосинтеза у иих должны быть одинаковы. Но сопротивление для потери воды у С4-растения в два раза больше, чем у Сз-растеиия поэтому эффективность использования воды у первого должна быть в 2 раза выше, чем у второго, если все другие условия одинаковы [т. е. при одной и той же величине градиента концентрации водяных паров Й а)]. Из этого примера видно, что С4-растение в состоянии создавать повышенное сопротивление устьиц (например, при различного рода водном дефиците) и даже поддерживать такую скорость фотосинтеза, которая наблюдается у Сз-растения в отсутствие каких бы то ни было стрессовых воздействий. [c.480]

Независимо от пути поглощения воды начальная скорость поглощения должна быть обратно пропорциональна содержанию влаги в листе и величине Именно такую картину наблюдали Краузе [409] и Слейчер [680], но в опытах Эйзенцопфа [209] максимальная интенсивность поглощения отмечалась через 90 мин после погружения листьев в воду, а затем эта интенсивность довольно быстро снижалась. Представляется вероятным, что усиление интенсивности в течение первых 90 мин было связано с постепенным возрастанием проницаемости кутикулы вследствие увеличения ее оводненности или, возможно, с открыванием устьиц. Уменьшение же поглощения после этого момента Эйзенцопф объясняет снижением проницаемости кутикулы, хотя более вероятным объяснением могло бы служить последовательное уменьшение градиента водного потенциала. [c.248]

Беккер, Гоч и Даггер (1956) изучали действие недостатка бора на транспирацию карликовой фасоли. Они показали, что интенсивность транспирации у листьев борнедостаточных растений составляет лишь 30% от таковой листьев, снабженных бором. Это уменьшение транспирации, по мнению авторов, может быть вызвано по крайней мере тремя причинами 1) высокой концентрацией сахаров и коллоидов в борнедостаточных листьях, 2) снижением скорости поглощения воды, что характерно для борнедостаточных растений, 3) нарушениями в морфологии листьев (большой процент нефункционирующих устьиц). [c.63]

ОТНОСИТЕЛЬНЫЕ ВКЛАДЫ УСТЬИЦ В ОБЩЕЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ПОГЛОЩЕНИЮ СОг и транспирации в листе РЕ1АцаОМ1иМ ДИАМЕТРОМ 10 см ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СКОРОСТЯХ ВЕТРА [c.72]

Отличить причину от следствия при попытках проследить, как влияют концентрация СО2 и скорость ветра на фотосинтез, очень трудно из-за того, что степень открытости устьиц и скорость фотосинтеза взаимосвязаны. Так, фотосинтез, изменяя концентрацию СО2 в межклетниках, тем самым вызывает изменение степени открытости устьиц, и наоборот изменение степени открытости устьиц приводит к изменению концентрации СО2 в межклетниках, что сказывается на скорости фотосинтеза. Увеличение скорости ветра усиливает снабжение листа двуокисью углерода (т. е. уменьшает общую эффективную длину), но одновременно оно может приводить и к частичному закрыванию устьиц (т. е. может увеличивать общую эффективную длину). Имеются два экспериментальных подхода к такого рода проблемам. Один состоит в том, чтобы одновременно определить устьичную Диффузионную проводимость й скорость фотосинтеза, а затем использовать метод построения кривых, дающих лучшую аппроксимацию, как это делал Маскелл. Другой подход основан на устранении устьичного фактора. Для этой цели либо йсполь-зуют растения, не имеющие сокращаемых устьиц (водоросли, печеночники, мхи, погруженные листья водных растений), либо — как это пытался делать Хит 138, 141] — нагнетают через устьица в межклетники воздух с постоянной скоростью. Последний способ показал (как уже отмечалось выше), что в воздухе, выходящем из листа, концентрация СО2 примерно постоянна ( 0,0100%), причем это постоянство наблюдается при весьма различных скоростях подачи СО2 — от 2 до 16мг-дм 2-ч , что свидетельствует о весьма эффективном поглощении той двуокиси углерода, которая уже попала в лист [141]. Возможно, что значения внутреннего сопротивления не Столь велики, как предполагалось в гл. П. [c.150]

Сведения о движении устьиц сами по себе позволяют оценить лишь приближенно поглощение загрязнителя, поскольку внешние параметры, такие, как давление воздуха и скорость ветра, оказывают сильное влияние на величину факторов D и Rb в уравнении (1) (Meidner, Mansfield, 1968). Кроме того, определение типичных устьичных реакций для всего листа сопряжено с большими трудностями и требует проведения больших и дорогостоящих экспериментов. Показано различие в реакциях замыкающих клеток верхней и нижней поверхности листа у тыквенных по отношению к внешним воздействиям (Domes, 1971). Поэтому, когда только возможно, для определения количества поглощенного листьями загрязнителя и накопления его в тканях растения следует использовать более надежные методы химического анализа. Однако эти методы не позволяют предсказать степень риска для растительности. [c.62]

Освещенность и качество света. Многочисленными исследованиями показано, что скорость адсорбции различных веществ листьями изменяется в зависимости от качества света и интенсивности освещения [59, 78, 92, 101—104]. Установлено, что свет способствует усилению проникновения ксенобиотиков в лист, однако его влияние на поглощение является комплексным. По мнению Саджент [48, 80], зависимость проникновения гербицида в листья от освещенности имеет следующие особенности она отмечается только у молодых растущих листьев, присуща в большей степени абаксиальной поверхности листа и проявляется лишь через несколько часов после начала освещения. Процесс усиления абсорбции под воздействием видимого света, в свою очередь, отзывчив на температуру, ингибиторы или стимуляторы, УФ-лучи [52, 88]. Поскольку свет способствует раскрытию устьиц, фотопериод в 16 ч оказался более благоприятным для проникновения 2,4-Д по сравнению с коротким периодом освещения [c.211]

Согласно общепринятому мнению, все изученные до сих пор мочевины легко поглощаются из питательного раствора корневой системой и большинство из них быстро перемещается в стебли и листья вместе с транспирационным потоком. Не удивительно поэтому, что факторы, понижающие скорость транспирации, например высокое давление водяных паров в окружающей среде нли закрытие устьиц листьев, уменьшают количество гербицидов, поступающих в надземные части растения [33, 40, 42]. Когда соединениями обрабатывают гипокотили и стебли около корневой шейки, поглощение происходит, по-видимому, в меньшей степени, а сами гербициды перемещаются только в направлении верхушечных частей растения [43, 44]. [c.92]

Однако, когда почва высыхает, к этому водному дефициту, обусловленному дневным отставанием поглощения от транспирации, присоединяется основной уровень недостатка влаги, определяемый величиной Тд]. В этих условиях начинается ускоренное разрушение =РНК (а возможно, и ДНК), хотя синтез РНК может продолжаться и интенсивность клеточного деления сама по себе может снижаться относительно медленно [2451. Первоначально тенденция к подавлению метаболизма проявляется только в течение дневного периода максимального водного дефицита однако этот период с каждым днем становится все длиннее. В этом время в связи с закрыванием устьиц замедляется транспирация и возрастает температура листа. Закрывание устьиц ухудп1ает газообмен и таким путем приводит к ослаблению фотосинтеза. На суммарный фотосинтез могут также влиять снижение тургора и усиление дыхания, наблюдающиеся во время фазы реакции при наступлении засухи [104, 7341. По мере падения тур-тора должно все более замедляться увеличение размеров клеток, а следовательно, и увеличение листовой поверхности. Все эти факторы приводят в конце концов к постепенному снижению скорости роста. [c.312]

В солнечный день температура внутри листа может быть на 10 °С выше, чем в окружающем воздухе. Из-за этой разности температур усиливается транспирация, так как воздух внутри листа насыщен влагой, а давление насыщенного пара с повышением температуры возрастает. Турбулентность воздуха также способствует транспирации, поскольку быстрое удаление паров воды из примыкающего к листу слоя воздуха повышает градиент диффузии (а следовательно, и скорость диффузии) из листа в атмосферу. Поэтому в сухие ветреные солнечные дни, в особенности в засушливые периоды, вода часто испаряется из растения быстрее, чем корни успевают ее подавать. Когда потеря воды листьями в течение длительного времени превышает ее поступление через корни, растение завядает. В жаркий летний день транспирация нередко перевешивает поглощение воды, даже если в почве воды достаточно в таких условиях листья всех видов растений и стебли травянистых растений в послеполуденные часы часто слегка привядают. Ближе к вечеру транспирация ослабевает и растения начинают оправляться от завядания. На протяжении ноч.и водный дефицит в клетках листа уменьшается по мере того, как корни растения насасывают воду из почвы это продолжается до тех пор, пока клеткн листа полностью не восстановят свой тургор — обычно к утру все признаки завядания исчезают. Подобное каждодневное временное завядание, так называемое дневное завядание, — яълете. вполне обычное оно не вредит растению, если не считать некоторого ослабления фотосинтеза вследствие закрывания устьиц. Иное дело, тсогда растение долгое время не получает влаги из почвы в этих условиях временное завядание переходит в длительное, и если это продолжается долго, то растение погибает. [c.186]

Рис. 7.5. Поглощение СО2 листьями шпината, измеренное при помош и инфракрасной спектроскопии (Делени, неопубликованные данные). Диски листа (10 см ) подвергали сильному освещению ( 6000 фут-свечей) при 20 °С на воздухе, содержащем 300 м. д. СО2 (скорость потока 1 л/мин). Кривая А диск листа, предварительно подвергнутого сильному освещению, ъ течение 1 ч. Кривая Б диск листа, находившегося при комнатном, освещении ( 150 фут-свечей). Так же, как на рис. 7.1—7.4, в данном случае проходит несколько мниут, прежде чем скорость становится максимальной. Кроме того, видно, что скорость возрастает быстрее в диске листа, который подвергался более, сильному освещению. Повторная задержка, которая следует после кратковременного затемнения, гораздо короче. В данных экспериментальных условиях первоначальная задержка может быть отчасти вызвана сравнительно медленным открыванием устьиц.

Справочник химика 21

Химия и химическая технология