Физиология растений - Лебедев С.И.
ISBN 5-10-000574-2
Скачать (прямая ссылка):
При выращивании фасоли (опыт Н. А. Максимова) иа различном расстоянии от источника света (электрическая лампа) было установлено, что у сильнее освещенных экземпляров устьиц иа листе было приблизительно в 4 раза больше, чем: у плохо освещенных, размеры клеток эпидермиса в 3—4 раза меньше и сеть жилок значительно гуще. Таким образом, степень освещенности и нагревания сильно влияет на анатомическое строение.
Н. А. Максимов проведенными исследованиями опроверг господствовавшие в физиологии того времени взгляды на засухоустойчивость как иа биологически обоснованную потребность растения в недостаточном водоснабжении, как иа сухолюбив. Его исследования показали, что засухоустойчивость следует понимать как приспособительное свойство растений переносить глубокое завядание с наименьшим вредом не только для данной особи, ио и для всего вида.
Различие между стойкими и нестойкими к засухе растениями обусловлено характером тех изменений в обмене веществ, которые возникают у растения под влиянием обезвоживания. Так, уровень обводиеииости ткаии у неустойчивых к засухе сортов пшеницы выше по сравнению с устойчивыми. Кроме того, у неустойчивых сортов наблюдается более высокий уровень гидролитического действия ферментов углеводного и белкового обменов. Одиако эти признаки непостоянны и проявляются лишь в условиях полного насыщения водой, а при нарушении водоснабжения быстро утрачиваются. Результаты исследований показали, что приспособительные свойства у засухоустойчивых форм растений возникают под влиянием условий их существования.
ВЛИЯНИЕ ИЗБЫТКА ВОДЫ НА РАСТЕНИЕ
Действие излишней воды иа растение проявляется в ухудшении аэрации почвы, что приводит к прекращению аэробных и усилению анаэробных процессов. В почве накапливаются углекислый газ, органические кислоты, а также восстановленные продукты— органические и неорганические, многие из которых ядовиты для корней растений. На заболоченных почвах культурные растения обычно расти не могут. Чтобы сделать их при-
годными для выращивания сельскохозяйственных культур, при-меняют систему ’Мелиоративных приемов, основой которой является снижение уровня подпочвенных вод, что обеспечивает лучшее проникновение кислорода в пахотный слой почвы.
С избыточным увлажнением почвы и воздуха связано полегание хлебов, которое наблюдается в дождливые годы и при искусственном орошении. К полеганию приводит нарушение правильного соотношения между надземной массой растения и прочностью нижней его части. Недостаточное утолщение соломины и слабое развитие в ней механических элементов обычно отмечается на влажных почвах, когда хлебные злаки чрезмерно кустятся и у них развивается больше листьев: происходит взаимное затенение, которое приводит к вытягиванию' растений и недоразвитию механических тканей в стеблях. Избыточное азотное питание также может способствовать полеганию хлебов.
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОРОШЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР
Орошение позволяет получать самые высокие гарантированные урожаи, в 3—5 раз выше, чем в богарном земледелии. На орошаемое земледелие во всем мире приходится около 16% обрабатываемых земель, а продукции оио дает столько же, сколько неорошаемое (С. Д. Лысогоров).
Для подачи воды на поля и обеспечения посевов влагой используют следующие способы; дождевание, подпочвенное орошение, поверхностный полив.
Оросительную норму определяют, пользуясь уравнением водного баланса поля:
E=aP+KW+M,
где Е — суммарное водопотребление растений (транспирация и испарение-с поверхности почвы), м3/га; аР — используемые растениями осадки, м3/га; А№ — используемые запасы воды из расчетного слоя почвы, м3/га; М — поливная норма, м3/га.
Поливную норму (М) определяют по формуле
М=аЯ()}прсд—Ро) ЮО,
где а — объемная масса почвы, т/м3; Н — увлажняемый слой почвы; Рмрсд—предельная полевая (наименьшая) влагоемкость увлажняемого слоя почвы, %; Ро — влажность увлажняемого слоя почвы перед поливом, % массы сухой почвы.
Для наиболее эффективного использования воды при орошении очень важно определить и рационально распределять поливную норму в период вегетации культур и установить надежные и простые методы диагностики состояния водного режима растений. Многолетние исследования физиологии водного режима растений в нашей стране показали, что водопотребле-
пие растений зависит от их вида, сорта и фазы развития н что наиболее надежным ориентиром при определении потребности в воде должно служить физиологическое состояние самого растения. Установлено, например, что хлопчатник до цветения расходует 10—15% количества воды, необходимого ему в течение: вегетации, в фазе цветения— 60—70 и в фазе созревания — 15—20%.
Для определения физиологического состояния и потребности растения в воде можно использовать следующие показатели:: концентрацию и осмотическое давление клеточного сока, сосущую силу листьев, состояние устьичного аппарата.
Находящиеся во взаимосвязи процессы поступления и испарения воды в значительной мере обусловлены осмотическими показателями клеток различных органов растения. Изучение-с помощью метода листовой диагностики водообеспеченности растений и концентрации клеточного сока в онтогенезе каждого-листа и всего растения показало, что в ранние фазы развития градиент концентрации клеточного сока акропеталы-шй, а начиная с фазы цветения — базипетальный. При этом непостоянство концентрации клеточного сока листьев в течение дня не-сказывается на характере градиентов. Поэтому концентрация клеточного сока считается вполне пригодной для диагностики, водообеспеченности растения (Л. Г. Добрунов).
