Вода (H2O) как экологический фактор

21-03-2014, 04:55
В жизни растений, как и всех других организмов нашей планеты, воде принадлежит исключительная роль. Значение воды для растительного организма состоит в следующем.
1. Вода образует структуру цитоплазмы. Молекулы белков, нуклеиновых кислот, мембраны сохраняют свою структуру и активность только при наличии водородных связей с водным матриксом.
2. Вода — растворитель разнообразных веществ, она обеспечивает транспорт минеральных, органических веществ и газов (CO2, O2) по растению.
3. Вода — активный участник биохимических превращений. Она принимает участие в фотосинтезе, дыхании, гидролитических процессах, а также служит источником O2.
4. Вода поддерживает тургорное (упругое) состояние тканей растений, а это обеспечивает сохранение ими формы, определенную ориентацию органов в пространстве.
5. Вода способствует стабилизации температуры растений.
6. Вода обеспечивает связь органов друг с другом, координацию их деятельности.

Вода составляет в среднем 80-90 % массы растения. Содержание воды зависит от типа и возраста органов, их физиологического состояния. Особенно богаты водой сочные плоды (80-95 % сырой массы), молодые корни (70-90 %) и молодые листья (80-90 %). А наиболее бедны водой зрелые семена в состоянии анабиоза, когда процессы жизнедеятельности сведены к минимуму. В воздушно-сухом состоянии семена содержат не более 15 % воды.
Итак, вода — это важнейший экологический ресурс в жизни растений. Поэтому большое значение приобретает оценка обеспеченности растений водой в условиям конкретной экосистемы.
Как известно, основное количество воды растение поглощает из почвы. В свою очередь водный режим почвы, а значит, обеспеченность растений водой, в первую очередь определяется количеством осадков, выпадающих в данном ландшафте.
Количество осадков в метеорологии выражают высотой слоя воды (в мм), который образовался бы на поверхности почвы, если бы выпавшие осадки не стекали, не испарялись и не просачивались вглубь. Слой воды высотой 1 мм на площади 1 га соответствует объему воды 10 м3, или ее массе в 10 т. Наблюдения показывают, что в умеренных широтах в глубине континента выпадает в течение года 300-500 мм осадков (табл. 10).
Вода (H2O) как экологический фактор

Однако для оценки водных ресурсов экосистемы недостаточно знать количество выпадающих осадков. Ведь не меньшее влияние на ее водный баланс оказывает испаряемость воды.
Например, в ряде районов Узбекистана и на Кольском полуострове за год выпадает одинаковая сумма осадков 350 мм. Ho на Кольском полуострове испаряемость всего лишь 300 мм, а в Узбекистане 1200 мм в год. Поэтому в Узбекистане воды недостаточно и земледелие нуждается в поливе, а на Кольском полуострове влага всегда в избытке.
Как известно, испаряемость зависит в основном от прихода солнечной радиации и обусловленного этим температурного режима. Поэтому для характеристики обеспеченности растений водой широко используют гидротермический коэффициент (сокращенно — ГТК).
Для расчета ГТК используют сумму осадков за вегетационный период (мм) и сумму средних суточных температур за период между датами перехода через 10°. Значения ГТК для основных природных зон приведены в табл. 11.
Вода (H2O) как экологический фактор

Величина ГТК за июнь-август более 1,6 характеризует избыточно влажную зону, 1,6-1,3 — влажную зону, 1,3-1,0 — недостаточно увлажненную зону, 1,0-0,4 — засушливую зону, а менее 0,4 — очень засушливую зону.
Можно рассчитать ГТК не только за вегетационный период в целом, но и за 1 месяц. Это позволяет дать объективную характеристику обеспеченности растений влагой в течение каждого периода их жизни.
Итак, благодаря показателю ГТК, мы можем судить о степени обеспеченности растений водой в любой экосистеме в течение интересующего нас периода времени. Ho как оценить результаты потребления растением воды, эффективность ее использования? Расходует ли растение этот ценнейший экологический ресурс экономно или, напротив, растрачивает его без меры?
В полевых опытах для оценки эффективности использования воды растениями определяют коэффициент водопотребления (сокращенно КВ). Его рассчитывают как отношение суммарного потребления растениями воды за вегетационный период к созданной биомассе (или урожаю). Например, если KB томата равен 400, это означает, что урожай в 100 кг можно получить при условии обеспечения растений 40000 литрами воды (40000 / 100 = 400).
В условиях хорошей обеспеченности влагой коэффициент водопотребления составляет: для свеклы, моркови, капусты, кукурузы — 300-400, для зерновых культур и картофеля — 350-400, для многолетних луговых трав — 500-700.
Коэффициент водопотребления в значительной степени зависит от почвенных и климатических условий. Для одних и тех же сортов по мере их продвижения из влажного климата в сухой KB возрастает примерно в 2 раза. В засушливые годы KB выше, чем во влажные.
На значительной территории России величина возможного урожая в основном определяется обеспеченностью растений влагой. Поэтому задача земледельца состоит в создании таких условий, при которых коэффициент водопотребления снижается. Снижение коэффициента водопотребления происходит в случае изменения условий произрастания растений, при котором повышается их урожайность (внесение удобрений, поливы и пр.).

  • Кислород (O2) как экологический фактор
  • Тепло Солнца
  • Свет и архитектоника растений
  • Свет и фотосинтез
  • В борьбе за воду
  • Требования культурных растений к почвам
  • Почвенный воздух
  • Вода в почве
  • Водопотребление и режим орошения
  • Инсектицидные растения

  • Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

    Министерство сельского хозяйства Оренбургской области

    Правительство Оренбургской области

    Визитка компании - сайт компании

    Ильинка Фаворит Агромир Техноорь

    Системы точного земледелия Автопартнер





    Акцент

     

    • Рейтинг@Mail.ru
    • Яндекс.Метрика
    • Индекс цитирования