Болезни древесных растений от недостатка почвенной влаги
Влияние на растения недостатка и избытка влаги в почве
Раздел 5 Водный обмен растений
Тема 4 Экология водного обмена
1. Водный баланс растений. 2. Влияние на растения недостатка и избытка влаги в почве. 3. Особенности водообмена у растений разных экологических групп (ксерофитов, мезофитов, гигрофитов, галофитов). 4. Особенности адаптационных реакций на влияние внешних факторов у растений разных экологических групп. 5. Орошение как путь повышения продуктивности растений; его физиологические основы.
Водный баланс растений.
Развитие и выживание растений в любых условиях гораздо сильнее зависит от доступности воды, чем от какого-либо иного фактора внешней среды.
На протяжении многих лет считалось доказанным, что в пересыхающей почве вода доступна растениям до тех пор, пока содержание влаги в ней не достигнет коэффициента устойчивого завядания, когда в почве остается недоступная растению вода. Согласно этой точке зрения физиологические процессы, рост и развитие растений на почве, подвергающейся иссушению, протекают нормально до достижения коэффициента завядания. Однако накоплено много данных, показывающих, что на обмен веществ, а следовательно, на рост и развитие растений влияет даже слабый водный дефицит. Такой внутренний водный дефицит возникает в тканях задолго до того, как содержание влаги в почве приблизится к уровню коэффициента завядания. Растения, перенесшие только однократную сильную кратковременную засуху, так и не возвращаются к нормальному обмену веществ. Внутренний водный баланс растения зависит от комплекса факторов, связанных а) с самим растением (засухоустойчивость, глубина проникновения и ветвление корней, фаза развития); б) с количеством растений на данной площади; в) с климатическими факторами (потери воды на испарение и транспирацию, температура и влажность воздуха, туман, ветер и свет, количество осадков и т. д.); г) с почвенными факторами (количество воды в почве, осмотическое давление почвенного раствора, структура и влагоемкость почвы и др.).
Влияние на растения недостатка и избытка влаги в почве.
Дефицит влаги в растениях действует на такие процессы, как поглощение воды, корневое давление, прорастание семян, устьичные движения, транспирация, фотосинтез, дыхание, ферментативная активность растений, рост и развитие, соотношение минеральных веществ и др. Изменяя обмен веществ, недостаток воды влияет на продуктивность, вкус плодов, плотность древесины, длину и прочность волокна у хлопчатника и т. д.
Степень оводненности, необходимая для начала прорастания семян, сильно варьирует у разных видов. Между скоростью прорастания семян и скоростью поглощения воды существует определенная корреляция. На скорость прорастания влияют также свойства семян и водоудерживающая способность почвы.
Влияние водного дефицита на метаболические процессы в значительной мере зависит от длительности его действия. При устойчивом завядании растений увеличивается скорость распада РНК, белков и одновременно возрастает количество небелковых азотсодержащих соединений и отток их в стебель и колос (у злаков). В результате в условиях засухи содержание белков в листьях относительно уменьшается, а в семенах — увеличивается.
Влияние водного дефицита на углеводный обмен выражается вначале в снижении содержания моно- и дисахаридов в фо-тосинтезирующих листьях из-за снижения интенсивности фотосинтеза, затем количество моносахаридов может возрастать как следствие гидролиза полисахаридов листьев нижних ярусов. При длительном водном дефиците наблюдается уменьшение количества всех форм Сахаров””.
Длительный водный дефицит снижает интенсивность фотосинтеза и, как следствие, уменьшает образование АТР в процессе фотосинтетического фосфорилирования. Под влиянием почвенной и атмосферной засухи тормозится также отток продуктов фотосинтеза из листьев в другие органы.
В условиях оптимального водоснабжения наблюдается положительная корреляция между интенсивностью дыхания и количеством фосфорилированных продуктов. Водный дефицит по-разному сказывается на дыхании листьев разного возраста: в молодых листьях содержание фосфорилированных продуктов резко падает, как и интенсивность дыхания, а у листьев, закончивших рост, эта разница четко не проявляется. При дефиците воды снижается дыхательный коэффициент.
Необходимо отметить, что в условиях водного дефицита верхние листья, в которых за счет некоторого усиления гидролитических процессов увеличивается содержание осмотически активных веществ, оттягивают воду от нижних листьев и дольше сохраняют ненарушенными синтетические процессы, а нижние листья в этих условиях засыхают раньше верхних.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
Лучшие изречения: Как то на паре, один преподаватель сказал, когда лекция заканчивалась – это был конец пары: “Что-то тут концом пахнет”. 8783 –
Экология СПРАВОЧНИК
Информация
Добавить в ЗАКЛАДКИ
Поделиться: |
недостаток почвенной влагиИзбыток влаги в почве вредно влияет там, где вода застаивается и вызывает недостаток кислорода почвенного воздуха. Вредное влияние избытка влаги в почве в таких случаях начинается с того, что семена не дают даже всходов, а преждевременно сгнивают, у появившихся всходов загнивает корневая система.[ . ] Характерная особенность почвенного покрова сухих степей — чрезвычайная его пестрота. Это связано с перераспределением по формам мезо- и микрорельефа теплоты и особенно влаги, а вместе с ней и водорастворимых соединений. Изменение гидротермических условий и концентрации некоторых химических элементов по формам рельефа отражается на комплексности растительности. Недостаток влаги обусловливает очень чувствительную реакцию растительности и почвообразования даже на слабое изменение увлажнения.[ . ] Следовательно, переувлажнение для почвенных гербицидов также вредно, как и недостаток влаги.[ . ] Плодородие пахотных земель во многом зависит от содержания почвенной влаги. Но большая их часть испытывает недостаток воды. Поэтому огромное значение придается орошению, эффективность которого зависит от зарегулирования рек и создания водохранилищ на них. Одновременно с развитием орошаемого земледелия необходимо всеми агрономическими средствами увеличивать ресурсы почвенной влаги путем задержания поверхностного стока и снижения испарения.[ . ] Развитию болезни способствуют заплывание почвы и образование почвенной корки, недостаток или избыток влаги в почве, резкие колебания суточных температур, недостаток питательных веществ, повреждение всходов вредителями.[ . ] Анализ представленных в таблице данных свидетельствует, что запаса почвенной влаги для получения запланированной урожайности недостаточно. Уже с I декады июля растения будут испытывать недостаток влаги; следовательно, запланированная урожайность не будет получена.[ . ] Ксерофиты — растения сухих местообитаний, способные переносить значительный недостаток влаги — почвенную и атмосферную засуху.[ . ] На севере Европы и в тайге Сибири, наоборот, производительность древостоев понижают часто одновременно действующие избыток влаги в почве, недостаток тепла и недостаток почвенного кислорода. Но и здесь может проявиться недостаток влаги в почве в годы исключительно сухие, при внезапном понижении уровня грунтовых вод.[ . ] В связи с тем что на склоновых эродированных почвах одним из важнейших факторов, сдерживающих получение высоких устойчивых урожаев, является недостаток почвенной влаги, применение удобрений служит здесь одним из важных условий снижения отрицательного воздействия почвенной засухи на величину урожая.[ . ] Для суждения о ряде гидрологических свойств бассейна (питание рек, формирование режима стока) важно знать климатические условия бассейна, рельеф местности, геологическое строение, характер почвенного и растительного покрова, а также иметь данные о наличии и характере озер, болот, ледников. Из климатических элементов при изучении их влияния на гидрологический режим, в частности режим стока, выделяются атмосферные осадки (их количество, распределение, интенсивность дождей), снежный покров (мощность и запас воды в нем), температура и недостаток насыщения влагой воздуха, радиационный баланс. Количественные характеристики всех перечисленных климатических элементов определяются методами, принятыми в климатологии и излагаемыми в соответствующих курсах.[ . ] Сероземы — это почвы палево-желтой окраски, с малым содержанием органического вещества, но богатые минеральными элементами питания. Они характеризуются большой минерализацией органического вещества, в связи с чем содержание гумуса з них очень невелико. В почвенном поглощающем комплексе наряду с кальцием п магнием содержится около 1 мг-экв натрия. Структура у сероземов не выражена, но физические свойства благоприятны благодаря пористому сложению почв и материнских пород. Недостаток влаги часто ограничивает возможности их широкого использования, но при поливе они становятся высокоплодородными. На сероземах только некоторая часть посевов возделывается без полива (богарное земледелие). Устойчивые же урожаи получаются на орошаемых участках. Орошение создает особенно благоприятные условия для использования растениями удобрений, поэтому и оплата последних прибавками урожаев на орошаемых землях наиболее высокая.[ . ] Как установлено по материалам Географической сети опытов с удобрениями, в пределах Европейской части России эффективность влияния азотной подкормки на урожай озимой пшеницы ослабевает при движении с севера на юг и с запада на восток, что объясняется различием почвенно-климатических условий (Минеев, Арзыбова, 1973). Существенным фактором, снижающим эффективность этого приема, определяющим нестабильность его действия по годам, служит недостаток влаги в почве весной, особенно при раннем и дружном таянии снега, когда почва быстро подсыхает и азотную подкормку трудно произвести в производственных условиях в оптимальные сроки. Д. Н. Прянишников (1963), анализируя опыт применения азотной подкормки, указывал, что “практикующаяся сейчас довольно часто замена основного удобрения зерновых культур подкормками нерациональна. Применение небольшой дозы азота на поверхность почвы во многих случаях оказывается менее эффективным, чем внесение азота в почву осенью перед посевом”.[ . ] В настоящее время, когда запасы древесины ильмовых в естественных насаждениях значительно убавились, наибольшую пользу ильмы приносят как породы-озеленитоли и неизменные компоненты защитных насаждений. Быстрота роста ильмов, их декоративность, нетребовательность к почвенному питанию, способность выдерживать недостаток влаги и сильные ветры, значительные колебания температуры и задымленность воздуха с давних нор сделали их излюбленными деревьями в озеленении городов в странах северного полушария.[ . ] Не следует забывать, что вода необходима не только в качестве растворителя и транспортного средства, она служит также в качестве питательного вещества при построении растения и, кроме того, выполняет иные разнообразные фитофизиологические задачи (например, способствует набуханию коллоидов и т. д.). Ни одно растение не способно расти без воды, и вообще жизнь без нее невозможна. Недостаток почвенной влаги может очень значительно снизить урожай.[ . ] Положительное влияние борных удобрений на урожай семян и волокна, а также на выход длинного волокна и улучшение его физико-механических свойств следует рассматривать в связи с влиянием условий питания на биохимические и физиологические процессы, протекающие в растениях. Необходимо отметить, что отрицательное отношение льна к избытку кальция чаще всего проявляется на почвах легкого механического состава и на вновь освоенных почвах. Сухое и жаркое лето, когда лен Испытывает недостаток влаги в почве, усиливает отрицательное действие высоких доз извести. Это связано с тем, что высокая температура увеличивает потребность льна в боре, который может регулировать поступление питательных веществ в растения из почвенного раствора, на известкованной же почве доступность бора уменьшается. Кроме недостатка бора, а также калия и марганца, на переизвесткованных ‘почвах легкого механического состава наблюдается неблагоприятное для льна соотношение между кальцием и магнием.[ . ] Улучшение условий окружающей среды – насущная проблема промышленных городов. Наибольшее средообразующее влияние оказывают древесные растения. В условиях городской среды заметно снижается ежегодный прирост побегов, увеличение ствола в толщину, образуются уродливые формы роста, которые получили название «габитус загрязнения», а также сокращается общая продолжительность жизни растений (Фролов, 1998). Все структурные изменения есть результат воздействия факторов городской среды (ухудшение освещенности, недостаток почвенной влаги, сухость воздуха) на важные биологические процессы создания веществ для роста и образования растительной массы.[ . ] Засуха — сложное явление, которое возникает при длительном отсутствии осадков в сочетании с высокой испаряемостью, что обуславливает иссушение корнеобитаемого слоя почвы и нарушает водоснабжение растений. В результате растения резко снижают свою продуктивность. В зоне пустынь и полупустынь такие условия наблюдаются постоянно, что свойственно климату этих районов. В степной и лесостепной зонах засуха бывает не ежегодно и возникает под влиянием разных причин. К возникновению засухи может привести недостаточное пополнение запасов почвенной влаги весной при таянии снежного покрова или недостаточное количество осадков в весенне-летний период. В этом случае растения будут испытывать недостаток влаги даже при сравнительно невысокой испаряемости. Такая засуха называется почвенной.[ . ] Теплые продолжительные и часто выпадающие дожди — самый лучший вид поливов для растений. Однако при недостатке атмосферных осадков необходимо применять искусственное орошение. Особенно поливы нужны для посевов лука, огурцов, зеленных, а также при посадке рассады. В отдельных случаях, когда, например, огород размещен на супесчаных почвах, в жаркую погоду поливают и два раза в день. Рассаду сажают только в достаточно влажную почву. Все овощные растения требовательны к воде и потребляют ее в больших количествах. Например, одно растение капусты за сезон испаряет с поверхности листьев до 300 л воды. Однако надо иметь в виду, что кроме испарения самими растениями вода испаряется также с поверхности почвы. Всходы многих овощных культур развиваются медленно и на протяжении первых 1—1,5 месяца используют предоставленную площадь только на 3—12%. Естественно, что в этот период почвенная влага в основном расходуется на испарение с поверхности почвы. Максимум потребления воды у большинства овощных растений смещается на июль — август (период усиленного формирования продуктивных органов). К этому времени в почве почти полностью иссякают запасы весенней влаги и водный режим растений целиком зависит от хода и интенсивности атмосферных осадков. Недостаток осадков необходимо восполнить за счет поливов. Высокая требовательность овощных растений к воде объясняется также и тем, что они в большинстве своем происходят из районов влажного климата и отличаются хорошо развитыми листьями. Все овощные культуры при достаточной обеспеченности водой дают высокий урожай, но не все они в одинаковой степени способны переносить засуху.[ . ] Экология СПРАВОЧНИКИнформацияДобавить в ЗАКЛАДКИ
|