ЗЕМЛЕДЕЛИЕ. (нету 14,16)

Законы земледелия и их использование в современном с-х производстве

Закон незаменимости и равнозначности факторов жизни растений.Ни один из факторов жизни растений не может быть заменен другим. Это первый закон земледелия - закон незаменимости факторов жизни растений.Как логическое следствие этого закона вытекает вывод о физиологической равнозначимости факторов жизни растений.В практике земледелия закон незаменимости факторов жизни проявляется всегда, когда пытаются восполнить недостаток одного из них другим, например воды удобрением или наоборот. Не принесли успеха и попытки замены одного элемента питания растений другим.Закон равнозначимости выражается в том, что ничтожная потребность растения в каком-либо элементе, если она не удовлетворяется, приводит к нарушению нормальной жизнедеятельности растений, так же как и недостаток элемента, потребляемого в неизмеримо большем количестве.Закон минимума, оптимума и максимума. Несмотря на то, что урожай любой сельскохозяйственной культуры зависит от обеспеченности растений всеми факторами жизни, он ограничивается, прежде всего, тем фактором, который находится в минимуме. По мере удовлетворения потребности растений в недостающем факторе урожай повышается до тех пор, пока он не будет ограничен каким-либо другим фактором, оказавшимся в минимуме. Либих так сформулировал закон минимума: «Продуктивность поля находится в прямой зависимости от необходимой составной части пищи растений, содержащейся в самом минимальном количестве».В этом легко убедиться, если обратиться к действию на растения тепла. Любой жизненный процесс начинается при какой-то минимальной температуре, протекает наилучшим образом при оптимальной, замедляется, а затем и совсем прекращается по мере дальнейшего ее повышения.Закон совокупного действия факторов жизни не устраняет закон минимума, так как фактор, находящийся в минимуме, имеет ведущее значение в общей совокупности и на него необходимо, прежде всего, направить усилия земледельца. Это позволит повышать урожайность сельскохозяйственных культур при наименьших затратах труда и средств.акон возврата впервые был сформулирован Либихом. Как применение закона сохранения материи к земледелию он обязывает для сохранения плодородия почвы возвращать все вещества, которые взяты из почвы урожаем или вследствие потерь, с удобрениями или иным путем.

ЗНАЧЕНИЕ ВОДЫ В ЖИЗНИ РАСТЕНИЙ.ВОДНЫЕ СВОЙСТВА ПОЧВЫ

Вода составляет до 95% массы растений, в ней или с ее использованием протекают все процессы жизнедеятельности. Поэтому вода необходимое условие для жизни организма. При недостатке воды у растения нарушается обмен веществ.

·Вода обеспечивает поток питательных и минеральных веществ по проводящей системе растения.

·Прорастание семян зависит от наличия воды.

·Вода участвует в процессе фотосинтеза.

·Водные растворы, наполняющие клетки и межклетники, обеспечивают растению упругость, таким образом растение сохраняет свою форму.

Растение обязательно должно поглощать воду. Иначе, рано или поздно, жизнь его прервется. Обычно растение поглощает воду исключительно своей корневой системой из почвы. В этом участвуют корневые волоски корней. Листья же через устьица испаряют воду.

Если испарение воды растением превышает поступление воды, то у растения наблюдается увядание. Так нередко бывает днем, когда жарко. Ночью растение восполняет недостаток, так как испарение в это время суток снижено

В результате постоянного поглощения и испарения воды в растении существует постоянный водный обмен, включающий три этапа: поглощение воды корнями, передвижение ее по сосудам проводящей ткани, испарение воды листьями. Ток воды идет через все органы растения. Сколько растение всасывает воды, приблизительно столько оно его испаряет. Лишь доли процента от поступившей воды идут на синтез веществ. Это достаточно большие объемы воды. Водные свойства почвы.Водными (водно-физическими, гидрофизическими) свойствами называют совокупность свойств почвы, которые определяют поведение почвенной воды в ее толще.Основными водными свойствами почвы являются

1) влагоемкость(способность почвы поглощать и удерживать определенное количество воды)

2) водопроницаемость(способность почв впитывать и пропускать сквозь себя воду, поступающую с поверхности)

3) водоподъемная способность(способность почвы вызывать восходящее перемещение воды посредством капиллярных сил)

Вода поступает в растение из почвы через корневые волоски и молодые части корней и по сосудам разносится по всей его надземной части. В вакуолях растительных клеток растворены различные вещества. Молекулы этих веществ, растворенные в клеточном соке, оказывают давление на цитоплазму, которая хорошо пропускает воду, но препятствует прохождению через нее растворенных в воде частиц. Давление растворенных в воде веществ на цитоплазму называется осмотическим давлением. Вода, поглощенная растворенными в клеточном соке веществами, также оказывает давление на цитоплазму и растягивает до известного предела эластичную оболочку клетки. Клеточный сок с растворенными в нем веществами постоянно поддерживает растительную ткань в напряженном состоянии, и лишь при большой потере воды, при завядании, это напряжение (тургор) в растении исчезает.

Выделение растением капелек воды - гуттация - демонстрирует наличие корневого давления.

Когда осмотическое давление уравновешено растянувшейся оболочкой, вода не может поступать в клетку. Но стоит клетке потерять часть воды, как оболочка спадается, находящийся в клетке клеточный сок становится более концентрированным и начинает насасывать воду в клетку, пока оболочка снова не растянется и не уравновесится осмотическое давление. Чем больше воды потеряло растение, тем с большей силой вода поступает в клетки. Сила, с которой растение всасывает воду, - сосущая сила - представляет собой разность между осмотическим и тургорным давлением.

Растение непрерывно испаряет воду через устьица. Этим создается возможность нового притока воды к листьям. Присасывающее действие испарения играет большую роль в передвижении воды по растению. Устьица могут раскрываться и закрываться, образовывать то широкую, то узкую щель. На свету устьица раскрываются, а в темноте и при слишком большой потере воды закрываются. В зависимости от этого испарение воды то идет интенсивно, то сильно сокращается. Часть воды все время испаряется через кутикулу, однако это испарение идет гораздо слабее, чем через устьица.

Если срезать стебель растения около самого корня, из пенька начинает сочиться сок. Это показывает, что корень и сам нагнетает воду в стебель. Следовательно, поступление воды в растение зависит не только от испарения воды через листья, но и от корневого давления. Оно перегоняет воду из живых клеток корня в полые трубки омертвевших сосудов. Так как в клетках этих сосудов нет цитоплазмы, вода беспрепятственно движется по ним к листьям, где испаряется через устьица.

Испарение очень важно для растения. С передвигающейся водой разносятся по растению поглощенные корнем минеральные вещества. Испарение снижает температуру растения и тем самым предохраняет его от перегрева. Из каждой тысячи частей поглощенной из почвы воды растение усваивает лишь 2-3 части, а остальные 997-998 частей испаряются. Чтобы образовать 1 г сухого вещества, растение в нашем климате испаряет от 300 г до 1 кг воды.

Пока в почве есть влага, растение растет и развивается нормально. Но вот перестали выпадать дожди, наступает засуха, и растение испытывает недостаток воды и растворимых в ней минеральных веществ; в нем перестает образовываться новое вещество, рост и развитие прекращаются. Кроме того, растение начинает повреждаться от перегрева: на листьях и стебле появляются пятна ожогов. Особенно сильно повреждается растение от ожогов при суховее - сухом горячем ветре. Растение увядает и, если погода не изменится к лучшему, гибнет.

Глубокая вспашка, сохранение влаги в почве, своевременное уничтожение сорняков, севообороты, применение минеральных удобрений и другие агротехнические мероприятия помогают бороться с засухой. Не менее важны правильное семеноводство и создание более устойчивых к засухе сортов, а также использование засухоустойчивых культур. Но основная мера борьбы с засухой (там, где это возможно) - орошение полей.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Государственное бюджетное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

«Армавирский медицинский колледж»

министерства здравоохранения Краснодарского края

Реферативное сообщение на тему:

«Вода - источник жизни растений»

Дисциплина Лекарствоведение

Подготовила

студентка группы 2ФА

Мотуз К. С.

Преподаватель:

Парфенова Е.Г.

Введение

Поступление воды в растение

Свойства воды

Вода как экологический фактор

Формы воды в почве и их доступность для растений

Источники информации

Введение

Вода - важнейшее условие протекания всех процессов жизнедеятельности растения. Она составляет до 95% массы растений, но это совсем мало, по сравнению с тем, сколько расходует растение, пока вырастет и даст урожай. С использованием воды протекают все процессы жизнедеятельности. Поэтому вода необходимое условие для жизни организма. При недостатке воды у растения нарушается обмен веществ. Ее роль в организме растения многообразна.

Вода обеспечивает поток питательных и минеральных веществ по проводящей системе растения.

Прорастание семян зависит от наличия воды.

Вода участвует в процессе фотосинтеза.

Водные растворы, наполняющие клетки и межклетники, обеспечивают растению упругость, таким образом растение сохраняет свою форму.

Вода в растениях может находиться в жидком, газообразном и твердом состоянии.

Летом вода является регулятором температуры листьев, она предотвращает их перегрев в результате транспирации. В зимнее время, находясь в твердом состоянии -- в виде снега на поверхности земли, вода предохраняет растения от вымерзания. Растения, которые покрыты снегом, обычно хорошо перезимовывают, те же, что находятся не под снегом.

Поступление воды в растение

Растение поглощает воду исключительно своей корневой системой из почвы при помощи корневых волосков. Вода попадает в клетки корневых волосков за счет осмоса. Осмос - это просачивание жидких веществ сквозь полупроницаемые животные и растительные перепонки, ткани. При осмосе вода, в которой меньше растворенных веществ как бы засасывается в более насыщенные веществами растворы. Клеточные растворы растений более насыщенные, поэтому клетки впитывают воду. Кожица корня в зоне всасывания покрыта слизью, благодаря чему частички почвы прилипают к ней. Это облегчает корню всасывание воды и растворенных минеральных веществ.

Листья же через устьица испаряют воду. Клетки активно поглощают из почвы соли калия, а соли натрия не пропускают. Этот процесс обеспечивается специальными “насосами" в наружной мембране. Вода же свободно проникает в клетки, чтобы “выравнять” (разбавить) концентрацию ионов калия. Клетки контролируют свой водный баланс, регулируя внутреннюю концентрацию соли, а вода движется под действием осмоса. Если вода в почве пресная (содержит очень мало солей), то поглощение корнями ионов калия обеспечивает внутри клеток более высокую концентрацию соли, чем снаружи. В результате вода движется внутрь клеток, поддерживая растение упругим (в состоянии тургора). Стенки предохраняют клетки от разрыва. Если снаружи высокая концентрация солей (особенно солей натрия, не поглощаемых клетками), то вода оттягивается из клеток, вызывая увядание и гибель растения.

Для испарения воды (транспирации) на листьях растений имеются специальные образования -- устьица.

Устьице представляет собой совокупность двух замыкающих клеток. Они имеют форму семян фасоли и обращены друг к другу вогнутыми сторонами, между которыми находится межклетник -- устьичная щель. У замыкающих клеток утолщена средняя часть стенки, обращенной к устьичной щели. Обычно устьице окружено околоустьичными (побочными) клетками.

В результате постоянного поглощения и испарения воды в растении существует постоянный водный обмен, включающий три этапа:

Поглощение воды корнями;

Передвижение ее по сосудам проводящей ткани;

Испарение воды листьями.

Внутри растений вода движется по специальным сосудам.

Соседние клетки различных тканей растения соединены плазмодесмами. По этим каналам вода может перемещаться из одной клетки в другую.

С током воды переносятся различные вещества. Водный ток идет снизу вверх. Его сила зависит от интенсивности всасывания корней и испарения листьями. Водный ток объединяет все органы растения, переносит различные соединения, питает клетки водой.

Все органеллы (органелла -- маленький орган) -- ядро, митохондрии, хлоропласты, вакуоль -- внутри клетки тоже движутся. Цитоплазма, жидкая основа любой клетки, всегда находится в постоянном круговом движении, вовлекая в него органеллы.

Сколько растение всасывает воды, приблизительно столько оно его испаряет. Лишь доли процента от поступившей воды идут на синтез веществ. Это достаточно большие объемы воды.

Растение обязательно должно поглощать воду. Иначе, рано или поздно, жизнь его прервется. Если испарение воды растением превышает поступление воды, то у растения наблюдается увядание. Так нередко бывает днем, когда жарко. Ночью растение восполняет недостаток, так как испарение в это время суток снижено.

Свойства воды

Значение воды в жизни растений определяется целым рядом ее свойств. Среди них необходимо отметить способность ее быть растворителем и средой, в которой совершается передвижение веществ и их обмен. В растительном организме воды, как уже было упомянуто, содержится 95 %. С поступлением и передвижением ее в растениях связаны все жизненные процессы. При наличии воды и других факторов семена набухают и прорастают, растут ткани, поступают в растения и передвигаются в них питательные элементы, осуществляется фотосинтез и синтезируется органическое вещество.

Вода - незаменимый терморегулятор для растений. Проходя через него, она регулирует температуру растительного организма и повышает его устойчивость к высоким и низким температурам. Вода поддерживает тургор клеток, распределяет по отдельным органам продукты ассимиляции.

Растения нуждаются в воде с момента посева семян и до окончания формирования урожая. При этом в разные периоды жизни растения требуют неодинакового количества воды: меньше - в начальный период, больше - в период формирования мощной вегетативной массы и генеративных органов, к концу жизни потребность в воде уменьшается.

Период острой потребности растения в воде называется критическим, у зерновых он совпадает с фазой выхода в трубку - колошением, у зернобобовых - цветения, у картофеля - цветения и клубнеобразования. Недостаток влаги в это время резко снижает продуктивность растений.

Важной функцией воды является и то, что она влияет на плодородие почвы. Вступая во взаимодействие с ней, вода изменяет физическое состояние, течение микробиологических процессов, химические и другие превращения, становится одним из факторов почвообразовательного процесса, определяет уровень эффективного и потенциального плодородия почвы.

Источник водоснабжения растений - почва. Жизнь растения зависит не только от наличия влаги в почве, но и от ее потенциала, характеризующего степень связности влаги твердой фазой почвы и ее осмотическое давление, зависящее от концентрации почвенных растворов.

Вода как экологический фактор

Вода входит в состав клеток растения. К. А. Тимирязев подразделил воду на организационную и расхожую.

Организационная вода участвует в физиологических процессах растения, т. е. необходима для его роста.

Расхожая вода поступает из почвы в корень, проходит через стебель и испаряется листьями. Испарение воды растением называется транспирацией, оно происходит через устьичные щели.

Транспирация предохраняет ткани от нагрева; завядающие листья, транспирация которых понижена, нагреваются гораздо больше, чем листья, нормально транспирирующие.

Благодаря транспирации в растении сохраняется некоторый дефицит влаги. В результате этого происходит непрерывный ток воды через растение. Чем больше растение испаряет влаги через листья, тем больше оно поглощает воды из почвы Транспирация составляет значительную долю расходной части водного баланса территории.

Основным источником воды для большинства наземных растений является почвенная и отчасти грунтовая вода, запасы которой восполняют атмосферные осадки. Не вся влага атмосферных осадков достигает почвы, часть ее задерживается кронами деревьев и травостоем, с поверхности которых она испаряется. Атмосферные осадки насыщают воздух и верхние горизонты почвы, избыток влаги стекает и скапливается в низинах, вызывая заболачивание, попадает в реки и моря, из которых испаряется. Почвенная влага и грунтовые воды, поднимаясь к поверхности почвы, также испаряются. водоснабжение растение экологический

Все растения по обводненности их клеток делят на два типа:

1) пойкилогидрические--растения с меняющимся содержанием воды. Это низшие наземные растения (водоросли, грибы, лишайники) и мхи.

2) гомойогидрические -- высшие наземные растения, активно поддерживающие высокую влажность клеток с помощью осмотического давления клеточного сока. Эти растения не обладают способностью к обратимому высыханию, как растения первой группы.

Растения различных по влажности местообитаний различаются особенностями, которые отражаются в их внешнем облике.

По отношению к водному режиму местообитания выделяют экологические группы растений:

Гидатофиты

Гидрофиты

Гигрофиты

Мезофиты

Ксерофиты

Гидатофиты -- водные растения, целиком или большей своей частью погруженные в воду, например водоросли, кувшинки, кубышка, пузырчатка, роголистник и др. У этих растений листья либо плавают на поверхности воды, как у кубышки и кувшинок, либо все растение целиком находится под водой (роголистник). У подводных растений лишь во время цветения и плодоношения цветки и плоды появляются на поверхности.

Среди гидатофитов есть растения, прикрепленные корнями к грунту (кувшинка) и не укореняющиеся в грунте (ряска, водокрас). Все органы гидатофитов пронизаны воздухоносной тканью -- аэренхимой, которая представляет собой систему межклетников, заполненных воздухом.

Гидрофиты -- водные растения, прикрепленные к грунту и погруженные в воду своими нижними частями. Они растут в при¬брежном поясе водоемов (частуха подорожниковая, стрелолист, тростник, рогоз, многие осоки). Вегетацию эти растения начинают, будучи полностью погруженными в воду. В отличие от гидатофитов у них хорошо развита механическая ткань и водопроводящая система.

Распространение гидатофитов и гидрофитов не зависит от влажности климата, так как и в засушливых районах есть водоемы, обеспечивающие условия, необходимые для жизни этих растений.

Гигрофиты -- растения избыточно увлажненных местообитаний,-но таких, где обычно нет воды на поверхности. Вследствие высокой влажности воздуха у этих растений резко замедляется или вовсе исключается испарение, что отражается на их минеральном питании, поскольку восходящий ток воды в растении замедляется. Листовые пластинки у этих растений часто тонкие, иногда состоят из одного слоя клеток (некоторые травянистые и эпифитные растения дождевых тропических лесов), так что все клетки листа непосредственно соприкасаются с воздухом, а это способствует большей отдаче воды листьями. Однако и эти приспособления недостаточны для поддержания постоянного тока воды в растении. У гигрофитов имеются на листьях специальные железки -- гидатоды, через которые происходит активное выделе¬ние воды в капельно-жидком состоянии. К гигрофитам умеренной зоны относят сердечник, недотрогу, болотный подмаренник, некоторые хвощи.

Мезофиты -- растения, обитающие в условиях среднего увлажнения. К ним относятся листопадные деревья и кустарники умеренной зоны, большая часть луговых и лесных трав (клевер луговой, тимофеевка луговая, ландыш, сныть) и многие другие растения.

Ксерофиты -- растения, живущие в условиях резкого дефицита влаги (многие растения степей и пустынь). Они могут переносить перегрев и обезвоживание. Повышенная способность ксерофитов добывать воду связана с хорошо развитой мощной корневой системой, иногда достигающей глубины 1,5 м и более.

У ксерофитов имеются различные приспособления, ограничивающие испарение воды. Сокращение испарения достигается уменьшением размеров листовой пластинки (полыни), вплоть до ее полной редукции (испанский дрок, эфедра), заменой листьев колючками (верблюжья колючка), свертыванием листа в трубочку (ковыль, типчак). Испарение уменьшается и в том случае, если на листьях развивается толстая кутикула (агава), которая полностью исключает внеустьичное испарение, восковой налет (очиток) или густое опушение (коровяк, некоторые виды василька), что предохраняет лист от перегрева.

Среди ксерофитов выделяют группу склерофитов (от греч. склерос -- твердый) и суккулентов (от лат. суккулентус -- сочный). У склерофитов хорошо развита механическая опорная ткань как в листьях, так и в стеблях.

Склерофиты обладают приспособлением к ограничению транспирации или к усилению поступления воды, что позволяет им интенсивно ее расходовать.

Своеобразную группу растений засушливых местообитаний представляют суккуленты, которые в отличие от склерофитов имеют мягкие, сочные ткани с большим запасом воды. В нашей флоре суккуленты представлены очитком и молодилом. Суккуленты очень экономно расходуют воду, так как кутикула у них толстая, покрытая восковым налетом, устьица немногочисленные и погружены в ткань листа или стебля. Суккуленты запасают огромное количество воды.

Развитие растений в зависимости от количества влаги

Растения, имеющие в своем распоряжении много доступной влаги хорошего качества, «с удовольствии» ее расходуют, буйно развивая вегетативную массу, но не «торопятся» плодоносить. В таких случаях говорят, что растения «жируют».

Растения, находящиеся в условиях ограниченных запасов влаги, «ведут себя сдержаннее». Они тратят меньше влаги, развивают умеренную вегетативную массу и быстрее вступают в фазы цветения и плодообрахования.

А вот растения, сильно ущемленные в воде, не только не развивают вегетативной массы и не дают плодов, но и могут просто погибнуть.

Растениям, которые обычно выращиваются на наших полях при существующих системах обработки почвы, не способны ходить глубоко за водой, как дикорастущие растения пустыни на почвах нетронутых человеком.

Формы воды в почве и их доступность для растений.

Вода, находящаяся в почве, в зависимости от своего состояния может находиться в одной из следующих форм:

Гравитационная - это вода, заполняющая большие почвенные капилляры, попадающая в почву при дожде или поливе, быстро двигающаяся вниз в глубокие слои почвы под действием силы тяжести собственного веса. Для растений существенного значения не имеет, так как хотя и поглощается ими, но быстро уходит из зоны почвы, где располагается корневая система.

Капиллярная- это вода, заполняющая узкие капилляры и удерживающаяся силами поверхностного натяжения менисков. Она находится в почве длительное время, незначительно притягивается к почвенным частицам, является наиболее доступной для растений формой.

Пленочная - это вода, покрывающая непосредственно почвенные частицы, удерживающаяся на их поверхности силами молекулярного притяжения или адсорбционными силами почвенных частиц. Эта вода труднодоступна для растений, поглощается в основном растениями, приспособленными к засушливым условиям, имеющими очень высокую концентрацию клеточного сока.

Гигроскопическая - это вода, находящаяся в воздушно-сухой почве, удерживаемая внутри почвенных частиц силой свыше 100000 килопаскаль. Ее количество колеблется от 5% в песчаной почве до 14% в глинистой почве. Для растений эта вода недоступна.

Имбибиционная- это вода, находящаяся внутри коллоидных частиц почвы, вызывающая их набухание, при этом в набухшей коллоидной частице создаются значительные водоудерживающие силы. Эта форма воды характерна для торфяников. Для растений она также практически недоступна.

Очень важным моментом является соотношение скорости поглощения воды из почвы и скорости испарения воды растением. При испарении воды из листьев корневая система поглощает воду в доступной зоне, в результате чего в близлежащей почве образуетсязона иссушения. Корневая система, разрастаясь вширь и вглубь, поглощает воду из более дальних участков почвы, но этот процесс не бесконечен и не всегда достаточно быстро происходит. Поэтому если испарение происходит со значительной скоростью, то корневая система слишком быстро поглощает воду и оказывается полностью в зоне иссушения. В этом случае наличие в почве запасов воды не обеспечивает поглощение воды растением.

Статически доступная вода оказывается динамически недоступной.

Вода в почве будет находиться в равновесном статическом и динамическом состоянии при следующих условиях:

Будет наблюдаться очень значительное насыщение почвы корнями, так что благодаря малым расстояниям между ближайшими корнями станет невозможным местное иссушение почвы. Вот почему так важно обеспечить полив растениям на первых фазах развития, когда корневая система недостаточно развита.

Будет наблюдаться медленный ток воды через растение, когда скорость поглощения воды корнями из почвы окажется равной скорости восстановления исходного содержания воды в местах иссушения. Вот почему значительную роль играет влажность воздуха, поэтому освежительные поливы в виде дождевания часто рекомендуются в качестве элемента технологии при возделывании культур в южном засушливом климате.

Для различных видов растений (засухоустойчивых или влаголюбивых) оптимальное значение влажности почвы может варьировать в достаточно широких пределах. Кроме того, для одного и того же вида растения в разные фазы его развития этот показатель также может различаться. Более того, семена растений обладают настолько большой сосущей силой, что способны при прорастании даже использовать недоступную гигроскопическую форму воды.

Наиболее важным показателем, характеризующим почву, является влагоемкость почвы. Влагоемкость почвы - это величина, количественно характеризующая водоудерживающую способность почвы.

Водоудерживающая способность почвы - это свойство почвы удерживать в себе то или иное количество влаги от стекания действием капиллярных и сорбционных сил.

Различают следующие разновидности влагоемкости:

Капиллярную или относительную,

Полевую или предельную или наименьшую,

Максимальную молекулярную.

Для определения необходимости полива чаще всего используют понятие предельной полевой влагоемкости (ППВ). Поливы назначают при показателе влажности почвы равном 70-75% от предельной полевой влагоемкости.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что роль воды в жизни растений, несомненно, очень велика. Именно вода является основным источником питания растений и принимает активное участие во всех жизненно важных обменных процессах.

Источники информации

1. http://activestudy.info/

2. http://scienceland.info/

3. http://studend.ru/

4. С. Г. Зайчикова, Е. Н. Барабанов «Ботаника»;

5. В. М. Гольд, Н. А. Гаевский, Т. И. Голованова, Н. П. Белоног, Т. Б. Горбанева. Электронный учебно-методический комплекс по дисциплине «Физиология растений»

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Роль воды в жизни растений, значение эволюционного развития в выработке их отношения к обеспечению водой. Формирование экологических групп с точки зрения зависимости от водобеспечения. Механизм регулирования водопотребления как средство выживания.

реферат , добавлен 24.01.2013


Морфоанотомические основы поглощения и движения воды. Корневая система как орган поглощения воды, основные двигатели водного тока. Физиологические механизмы транспирации и ее назначение. Адаптация некоторых растений к дефициту влаги в почве или воздухе.

курсовая работа , добавлен 02.02.2011


Понятие жизненной формы в отношении растений, роль внешней среды в ее становлении. Габитус групп растений, возникающий в результате роста и развития в определенных условиях. Отличительные черты дерева, кустарника, цветковых и травянистых растений.

реферат , добавлен 07.02.2010


Земные и космические факторы жизни растений. Солнечная радиация как основной источник света для растений. Фотосинтетически и физиологически активная радиация и ее значение. Влияние интенсивности освещения. Значение тепла и воздуха в жизни растений.

презентация , добавлен 01.02.2014


Изучение роли воды в жизни растений. Морфоанотомические основы поглощения и движения воды. Основные двигатели водного тока. Передвижение воды по растению. Строение корневой системы. Транспирация: физиологические механизмы. Адаптация к дефициту воды.

курсовая работа , добавлен 12.01.2015


Изучение понятий "когезия" и "адгезия". Огромное значение воды для живых организмов, в частности для растений. Направление ее движения в растительности. Виды гидатофитов и мезофитов. Морфофизиологические особенности ксерофитов. Суккуленты и склерофиты.

презентация , добавлен 04.12.2013


Общее описание царства растений, характеристика их органов: корень, лист, побег, цветок, плод и семя. Отличительные черты водорослей, лишайников, мхов, хвощей, папоротников, голосеменных и покрытосеменных растений, их роль в природных сообществах.

шпаргалка , добавлен 15.03.2011


Общая характеристика водного обмена растительного организма. Структура и свойства воды, ее функции в метаболизме растений. Значение транспирации и влияние внешних условий на степень открытости устьиц. Физические основы устойчивости растений к засухе.

курсовая работа , добавлен 12.09.2011


Активирование определенных ферментативных систем растений с помощью микроэлементов. Роль почвы как комплексного эдафического фактора в жизни растений, соотношение микроэлементов. Классификация растений в зависимости от потребности в питательных веществах.

курсовая работа , добавлен 13.04.2012


Определение понятий "засуха" и "засухоустойчивость". Рассмотрение реакции растений на засуху. Изучение типов растений по отношению к водному режиму: ксерофитов, гигрофитов и мезофитов. Описание механизма приспособления растений к условиям внешней среды.

Тема: «ЗНАЧЕНИЕ ВОДЫ В ЖИЗНИ РАСТЕНИЙ»

Цели и задачи: сформировать понятия об экологических группах растений; показать значение воды для жизнедеятельности растений; раскрыть сущность процесса водного обмена у растений; развивать знания учащихся о процессах жизнедеятельности растений; воспитывать интерес к познавательной и творческой деятельности, стремление к знаниям, интерес к предмету, бережное отношение к природе.

Оборудование: учебник, таблицы: НХ-1 «Классификация удобрений», НБ-11 «Природное сообщество», «Внутреннее строение листа», презентация к уроку.

Ход урока:

1. Организационный момент (наличие у учащихся необходимых принадлежностей к уроку, приветствие).

2. Опрос д/з (устно по §29).

1. Мотивация.

• Какова роль воды в жизни растений?
• Подумайте, одинаковое ли количество воды расходуют разные виды растений?
• Зависит ли количество расходуемой воды от места произрастания растения?

4. Изучение новой темы. Рассказ учителя.

Послушайте, о чём беседовали растения в рассказе Всеволода Гаршина «Атталеа принцепс»:

«- Скажите, пожалуйста, скоро ли нас будут поливать? - спросила саговая пальма, очень любившая сырость. - Я, право, кажется, засох­ну сегодня.

Меня удивляют ваши слова, соседушка, - сказал пузатый кактус. - Неужели вам мало того огромного количества воды, которое на вас выливают каждый день? Посмотрите на меня: мне дают очень мало влаги, а я всё-таки свеж и сочен.

Мы не привыкли быть чересчур бережли­выми, - отвечала саговая пальма. - Мы не можем расти на такой сухой и дрянной почве, как какие-нибудь кактусы. Мы не привыкли жить как-нибудь.

Сказав это, саговая пальма обиделась и замол­чала».

Писатель верно заметил, как различна у рас­тений потребность в воде - у одних она может быть в 80-90 раз больше, чем у других. И если бы растения могли в действительности обсуж­дать свои проблемы, одним из самых главных для них был бы вопрос о воде. Любое растение самое меньшее наполовину, а иногда и на 98% состоит из воды. Всего за один летний день подсолнечник «выпивает» 1-2 литра воды, а вековой дуб - более 600 литров.

Человек испаряет пот, прежде всего для того, чтобы охладиться. Растению также необходимо охлаждение. Но значительная часть испаряемой влаги расходуется для другой цели. Только через увлажнённую поверхность растение может впи­тывать углекислый газ из воздуха, чтобы расти. Поневоле ему приходится постоянно испарять воду. Поэтому растения засушливых мест, где воды мало, растут так медленно.

Кстати, такие растения научились по-разно­му ограничивать свой водный рацион. Одни в ходе эволюции приобрели сочные мясистые стеб­ли или листья (кактусы, алоэ), наполненные влагой, и испаряют её очень экономно. Их назы­вают суккулентами. Полная противоположность им - склерофиты, жёсткие сухие растения (на­пример, верблюжья колючка). Засуху они пере­носят в полузасушенном виде.

Вода является существенным фактором, определяющим жизнедеятельность растений. Воду, поступающую в растительный организм, К. А. Тимирязев подразделял на организованную (которая связывается организмом) и расхожую (испаряемую листовой поверхностью). Из 1000 г воды, поглощенной растением, около 990 г испаряется, а 10 г задерживается в растении. Тело растений на 50-98% состоит из воды. Все физиологические процессы протекают при участии воды, поэтому она является одним из наиболее существенных экологических факторов, влияющих на рост и развитие растительного организма, на распространение растений на земле.

Воду растения получают из почвы и из воздуха. Но количество воды в различных участках суши не одинаково (болота и пустыни). В связи с этим у растений можно видеть различные приспособления.

Сухопутные растения в большинстве случаев получают воду из почвы. Этому способствует хорошо развитая корневая система. Углубляясь в почву до водоносного горизонта, корни могут достигать значительной длины. В песчаных пустынях, большое значение имеет вода, выпадающая в виде росы, и у растений можно наблюдать развитие тонких корней в поверхностном слое песка.

Некоторые растения очень сухих мест приспособились удерживать влагу в своем организме в сочных стеблях (кактусы, некоторые молочаи) или листьях (алоэ, агавы, очитки, молодила и др.). Внешний вид этих растений очень своеобразен.

Атмосферные осадки могут играть и положительную и отрицательную роль. Снежный покров предохраняет зимующие растения от вымерзания. В высокогорных районах и на Крайнем Севере, где снег лежит большую часть года, растения приспособились к короткому периоду вегетации.

Механическое воздействие на растения оказывают снег и град, вызывая порой значительные повреждения растений.

Большое значение для растений имеет распределение осадков в течение вегетационного периода. В районах с засушливым летом и влажной весной развились растения, успевающие завершить свой цикл развития до наступления засушливого периода. В засушливое время года они прячутся под землей в виде луковиц или корневищ (эфемероиды) или сохраняются в виде семян (эфемеры).

Для получения хорошего урожая для хлебных злаков имеют большое значение майские и июньские дожди.

Условия водоснабжения оказывают влияние на внешний облик и внутреннее строение растений. По внешнему виду нетрудно определить, в каких условиях увлажнения росло растение.

По отношению к влаге различают три основные экологические группы растений: гигрофиты, мезофиты и ксерофиты.

Гигрофиты – растения обильно увлажненных мест обитания с высокой влажностью атмосферы. У этих растений кутикула тонкая, сильно развиты внутренние полости в листьях и стеблях, листовые пластинки тонкие, на листьях имеются особые железки – гидатоды (водяные устьица), через которые выделяется вода. Это растения: недотрога, болотный подмаренник, цирцея.

Мезофиты – растения местообитаний со средним увлажнением. Это большинство луговых и лесных растений.

Ксерофиты - растения местообитаний с недостаточным увлажнением. Эти растения имеют разнообразные приспособления, повышающие их засухоустойчивость. Они способны резко сокращать транспирацию в сухой период, имеют приспособления, усиливающие добывание воды при ее недостатке в почве, а также приспособления, позволяющие создавать запасы воды на время длительного перерыва в водоснабжении. Сокращение транспирации достигается разными способами: сокращением поверхности листьев, развитием слоя кутикулы или воскового налета, густым опушением листьев, углублением устьиц в мезофилл, плотным соединением клеток паренхимной ткани листа. С добыванием воды из почвы связано мощное развитие корневой системы вглубь (у верблюжьей колючки корень достигает 18-20 м глубины) и горизонтально поверхности. Запас воды содержится в водозапасающей ткани листа (у алоэ, очитков, агав) или стебля (у кактусов). По разным способам приспособления растений к недостатку влаги различают склерофиты и суккуленты. У склерофитов жесткие листья и стебли, часто все растение сильно опушено или покрыто толстым слоем кутикулы. Суккуленты - сочные мясистые растения.

Еще одна группа ксерофитов получила распространение в засушливых районах нашей планеты. Это эфемеры и эфемероиды.

Растение может испытывать недостаток влаги не только в тех случаях, когда ее мало в почве. Сильная кислотность почвы и высокая концентрация легкорастворимых солей в почве могут ограничивать всасывающую силу корней при достаточном содержании воды. Такое состояние почвы в отличие от физической сухости называют физиологической сухостью.

Особую экологическую группу образуют водные растения – гидрофиты. Среди них различают растения, погруженные в воду неполностью (наполовину или на одну треть) - тростник, камыш, стрелолист, некоторые осоки и др., и растения, погруженные в воду полностью (над водой у них возвышаются только соцветия или листья находятся на поверхности воды) - рдест, кувшинка, кубышка, кабомба. Среди этой группы растений можно найти яркие примеры влияния водного образа жизни на их внешний вид. Так, у стрелолиста и кабомбы листья, погруженные в воду, резко отличаются от листьев, плавающих над водой (рис.1). У погруженных в воду растений имеются характерные особенности: очень тонкие листовые пластинки, состоящие всего из 2-3 слоев клеток, иногда сильно рассеченные; стебель травянистый с воздухоносными полостями, проводящие сосуды занимают центральное положение в стебле; механические ткани отсутствуют. Это позволяет растению свободно изгибаться в толще воды. Клетки имеют низкое осмотическое давление. Обитающие на заболоченных почвах или по берегам рек растения имеют иные приспособления к условиям обитания: листья крупные, нежные, но более толстые и устьица расположены на обеих сторонах листа; корневая система проникает в грунт неглубоко; стебли с крупными воздухоносными полостями, проводящими сосудами и слаборазвитой механической тканью.

5. Физминутка.

6. Закрепление. Просмотр и обсуждение презентации к уроку. Самостоятельное чтение материала §30, ответы на вопросы

7 .Подведение итогов урока, рефлексия, оценивание знаний учащихся.

8 .Домашнее задание: §30, повторить §25 – 29.

Вода в жизни растений играет огромную роль, она является составной частью каждого растения, каждого его органа. Процентное содержание воды в растительном организме:

• в протоплазме содержится около 80% воды,
• в клеточном соке - 96-98% воды,
• в оболочках растительных клеток до 50% воды.
• в листьях содержание воды достигает 80-90%.

Большой процент воды содержится в сочных плодах:

• в - до 98%,
• в - 94%,
• в - 92%,
• в - 77%.

Сочные плоды содержат большой процент воды.

Вода - основной растворитель

Высокое содержание воды в тканях растения необходимо для активной синтетической деятельности. Вода - основной растворитель , и при ее участии осуществляется поступление в растение растворенных в воде питательных веществ через корни и передвижение их из одних клеток в другие.

Вода во взаимодействии растений с окружающей средой

Благодаря воде осуществляется взаимодействие растения с окружающей средой . В процессе фотосинтеза вода принимает непосредственное участие в образовании углеводов . Из 1000 частей воды, проходящих через растение, только 2-3 части используются в процессе фотосинтеза на образование углеводов, а 997-998 частей воды проходит через растение для поддержания его тканей в состоянии насыщения и для компенсации испаряющейся воды. Большая листовая поверхность растений приводит к трате огромного количества воды: за один час растения расходуют до 80-90% содержащейся в них воды. От количества воды в замыкающих клетках устьиц зависит степень их открытия; при большом ее содержании устьица открыты, и через них поступает углекислый газ в растение.

Расход воды растениями

Различные растения содержат неодинаковое количество воды , оно изменяется как в течение суток, так и в течение вегетационного периода. К концу вегетации содержание воды уменьшается.
Расход воды растениями. Из высших растений обезвоживание выдерживают очень немногие представители пустынной флоры, (подробнее: ) тогда как сухие семена, некоторые и лишайники могут сохранять жизнеспособность и при малом содержании воды. В различных условиях произрастания потребность растения в воде неодинакова. В сухом и жарком климате растения за вегетационный период расходуют воды в 2-3 раза больше, чем в умеренном климате.

Состояние воды в растениях

Вода в растениях бывает в двух состояниях - в свободном и связанном . Связанной водой считают воду, которая удерживается гидрофильными коллоидами протоплазмы и активными веществами. Связанная вода теряет свойства растворителя и не принимает активного участия в превращении и передвижении веществ по растению. Роль связанной воды заключается в том, что она препятствует слипанию мицелл между собой и придает структурную устойчивость гидрофильным коллоидам протоплазмы. Количество связанной воды в растении непостоянно, в молодых растениях больше связанной воды, чем в старых. Свободная вода в растении - среда, в, которой протекают все процессы его жизнедеятельности. Большое количество свободной воды испаряется растением. Подобное разделение воды на свободную и связанную условно, так как вся имеющаяся в клетках вода связана с веществами, входящими в состав протоплазмы, клеточного сока и оболочки. Эти формы воды различаются лишь по характеру и прочности связей. Биологи провели ряд опытов с тяжелой водой , содержащей О 18 . У молодых растений фасоли, погруженных корнями в тяжелую воду, происходила быстрая смена части воды тканей на воду, содержащую О 18 .
Куст растения фасоли в цветении. В тканях листьев и корней, имеющих быстрый обмен веществ, равновесие с внешним раствором наступало уже через 15-20 минут, при этом обменивалось немного более половины воды. Вода в стебле заменялась на 90%. При увядании листьев быстрее всего терял воду клеточный сок, вода цитоплазмы удерживалась значительно сильнее, меньше всего терялась вода, входящая в состав органоидов. На основании этих опытов были сделаны выводы, что в растении имеется трудно и легко обмениваемая вода .