Чем меньше относительная влажность воздуха тем выше интенсивность транспирации

Влияние условий на процесс транспирации.

Внешние условия не только регулируют степень открытости устьиц, но и оказы­вают влияние непосредственно на процесс транспирации. Зависимость интен­сивности испарения от условий среды подчиняется уравнению Дальтона. Транспирация также подчиняется этой формуле, правда, с отклонениями. Согласно формуле Дальтона:

где V— интенсивность испарения, количество воды, испарившейся с единицы поверхности; К — коэффициент диффузии; F — упругость паров воды, насы­щающих данное пространство; f — упругость паров воды в окружающем про­странстве при температуре испаряющей поверхности; р — атмосферное давление в момент опыта.

Из приведенного уравнения видно, что испарение пропорционально разно­сти (F—f), т. е. ненасыщенности атмосферы парами воды, или дефициту влажно­сти. Чем больше дефицит влажности воздуха, тем ниже (более отрицателен) его водный потенциал и тем быстрее идет испарение. Это в целом справедливо и для транспирации. Однако надо учесть, что при недостатке воды в листе всту­пает в силу устьичная и внеустьичная регулировка, благодаря чему влияние внеш­них условии сказывается в смягченном виде и транспирация начинает возрас­тать медленнее, чем это следовало бы, исходя из формулы Дальтона. Несмотря на это, общая закономерность зависимости транспирации от насыщенности во­дой атмосферы остается справедливой. Чем меньше относительная влажность воздуха, тем выше интенсивность транспирации.

Следующим фактором среды, оказывающим влияние на процесс транспи­рации, является температура. Влияние температуры можно проследить также исходя из уравнения Дальтона. С повышением температуры значительно уве­личивается количество паров воды, которое насыщает данное пространство (F). Возрастание F приводит к повышению дефицита влажности. В связи с этим с повышением температуры транспирация увеличивается.

Сильное влияние на транспирацию оказывает свет. Если влияние влажности атмосферы и температуры с большей силой сказывается на испарении со сво­бодной водной поверхности, то свет сильнее влияет именно на транспирацию. Это связано с несколькими причинами:

1. На свету, благодаря тому, что зеленые листья поглощают определенные участки солнечного спектра, повышается температура листа, и это вызывает усиление процесса транспирации. В связи с этим действие света на транспирацию проявляется тем сильнее, чем выше содержание хлорофилла. У зеленых расте­ний даже рассеянный свет повышает транспирацию на 30—40%.

2. Под влиянием света устьица раскрываются.

3. Увеличивается проницаемость цитоплазмы для воды, что также, естественно, увеличивает скорость ее испарения. Все это в целом приводит к тому, что на свету транспирация идет во много раз интенсивнее, чем в темноте.

На интенсивность процесса транспирации оказывает влияние влажность почвы. С уменьшением влажности почвы транспирация уменьшается. Чем мень­ше воды в почве, тем меньше ее в растении. Уменьшение содержания воды в растительном организме автоматически снижает процесс транспирации в силу устьичной и внеустьичной регулировки. В этой связи имеет значение и величина осмотического потенциала почвенного раствора. Чем более отрицателен Ψ_осм., тем ниже при прочих равных условиях интенсивность транспирации.

Формула Дальтона выведена для спокойной погоды. Однако ветер, перемеши­вая слои воздуха, очень сильно увеличивает скорость испарения. Ветер оказывает влияние и на транспирацию, правда, по сравнению с испарением в несколько ослабленной форме. Поскольку обычно ветер не проникает внутрь листа, то под его влиянием возрастает в основном третий этап транспирации, т. е. перенос насыщенного водой воздуха от поверхности листа. В силу этого при ветре уси­ливается, прежде всего, кутикулярная транспирация. Большее действие ветер оказывает на транспирацию тех растений, где кутикула развита слабее. Сильнее на интенсивность транспирации сказываются суховеи. В этом случае ветер сгибает и разгибает листья и горячий воздух врывается в межклетники. Этим вызывается усиление транспирации уже на первом ее этапе.

Транспирация зависит и от ряда внутренних факторов, прежде всего от со­держания воды в листьях. Всякое уменьшение содержания воды уменьшает интенсивность транспирации. Транспирация изменяется в зависимости от кон­центрации клеточного сока. Молекулы воды удерживаются осмотическими силами. Чем концентрированнее клеточный сок, тем слабее транспирация. Ин­тенсивность транспирации зависит от эластичности (способности к обратимо­му растяжению) клеточных стенок. Если клеточные стенки малоэластичны, то уже небольшая потеря воды приводит к сокращению объема клетки до мини­мума. В этот период клеточные оболочки не растянуты и не оказывают сопро­тивления, водный потенциал становится равным всей величине осмотического потенциала. Увеличение отрицательной величины водного потенциала клетки приводит к уменьшению интенсивности транспирации.

Транспирация изменяется в зависимости от величины листовой поверхно­сти, а также при изменении соотношения корни/побеги. Чем больше развита листовая поверхность, больше побеги, тем значительнее общая потеря воды. Од­нако в процессе естественного отбора у растений выработалась компенсирую­щая способность к меньшему испарению с единицы поверхности листа (мень­шая интенсивность транспирации) при увеличении листовой поверхности. Так, в опытах с сахарной свеклой было показано, что при возрастании поверхности листьев в 5 раз потеря воды в процессе транспирации увеличилась всего в 3 раза. Эти наблюдения имеют большое значение при расчетах потребности растений в воде, в частности при орошении. Вместе с тем с увеличением отношения кор­ни/побеги интенсивность транспирации возрастает.

Интенсивность транспирации зависит и от фазы развития. С увеличением возраста растений транспирация, как правило, падает. Так, в опытах с пшени­цей оказалось, что в фазу колошения интенсивность транспирации снижается. Высокая интенсивность испарения у молодых листьев может происходить за счет усиления кутикулярной транспирации, кутикула в этот период еще слабо разви­та. Так, по данным проф. П.А. Тенкеля, у молодых листьев березы кугикулярная транспирация составляет около 50%, а у старых только 20% от общего испаре­ния. Нельзя также не учитывать, что молодые листья более оводнены. При этом интересно, что на интенсивности испарения сказывается не только собствен­ный возраст листа, но и общий возраст всего растительного организма.

П.А. Генкель и Н.И. Антипов считают, что постепенное снижение интенсив­ности транспирации в процессе онтогенеза как органа, так и растения в целом может служить подтверждением биогенетического закона (онтогенез повторяет филогенез). Действительно, имеется соответствие между тем, как шло приспо­собление растений к наземному образу жизни в филогенезе и к лучшему сохра­нению влаги в онтогенезе (рекапитуляция).

Смена дня и ночи, изменение условий в течение суток наложили отпечаток и на процесс транспирации. Как устьичные движения, так и транспирация имеют свой определенный суточный ход. Английский исследователь Д. Лофтфельд разделил все растения в отношении суточного хода устьичных движений на три группы:

1. Растения, у которых ночью устьица всегда закрыты. Утром устьица открываются, и их дальнейшее поведение в течение дня зависит от условий среды. Мало воды — они закрываются, достаточно воды — открываются. К этой группе относятся в первую очередь хлебные злаки.

2. Растения, у которых ночное поведение устьиц зависит от дневного. Если днем устьица были закрыты, то ночью они открываются, если днем были открыты, то ночью закрываются. К этой группе принадлежат растения с тонкими листьями — люцерна, горох, клевер, свекла, подсолнечник.

3. Растения с более толстыми листьями, у которых ночью устьица всегда открыты, а днем, как и у всех остальных групп растений, открыты или закрыты в зависимости от условий (картофель, капуста).

Что касается суточного хода транспирации, то в ночной период суток транс­пирация резко сокращается. Это связано как с изменением внешних факторов (повышение влажности воздуха, снижение температуры, отсутствие света), так и с внутренними особенностями (закрытие устьиц). Измерения показывают, что ночная транспирация составляет всего 3—5% от дневной.

Дневной ход транспирации обычно следует за изменением напряженности основных метеорологических факторов (освещенности, температуры, влажно­сти воздуха). Наиболее интенсивно транспирация происходит в 12—13 ч. Веду­щим в этом комплексе внешних воздействий будет напряженность солнечной инсоляции. Интересно, что растения с разным расположением листьев несколь­ко различаются по суточному ходу транспирационного процесса. На листья, по­вернутые ребром к горизонту, солнечные лучи начинают падать раньше. В связи с этим подъем транспирации у таких растений в утренние часы также начинается несколько раньше. В случае недостатка влаги кривая суточного хода транспира­ционного процесса из одновершинной превращается в двухвершинную, в полу­денные часы интенсивность транспирации сокращается благодаря закрытию устьиц. Это позволяет растению восполнить недостаток воды, и тогда к вечеру транспирация снова возрастает.

При частом измерении транспирации можно заметить, что этому процессу свойственно ритмичное увеличение и уменьшение интенсивности. По-ви­димому, это связано главным образом с колебанием содержания воды в расте­нии. Увеличение транспирации приводит к уменьшению содержания воды, что, в свою очередь, сокращает интенсивность транспирации. Как следствие, содержание воды растет, и транспирация также возрастает, и так непрерывно. Напряженность транспирации, а также ее связь с другими процессами, в част­ности с фотосинтезом, принято выражать в следующих единицах.

Транспирационный коэффициент — количество воды (в г), испаряемой растением при накоплении им 1 г сухого вещества. Транспирационные коэффициенты заметно колеблются у одного и того же растения в зависимости от условий Среды. Все же в некоторой степени они могут служить показателем требований растений к влаге. Так, если транспирационный коэффициент пшеницы, в зависимости от условий, колеблется от 217 до 755 г Н₂О/г сухого вещества, то для проса эти величины значительно ниже и составляют 162—447. Значительно более экономное расходование воды растениями проса является одной из причин той устойчивости этого растения к засухе. Особенно важно подчеркнуть, что транспирационный коэффициент резко падает на фоне достаточного снаб­жения питательными элементами. Так, по данным И.С. Шатилова, транспирационные коэффициенты на фоне удобрений снизились для озимой пшеницы с 417 до 241, для овса с 257 до 177. Эти данные хорошо подчеркивают значение удобрений как фактора, влияющего на более экономное расходование расте­ниями воды.

Продуктивность транспирации — величина, обратная транспирационному ко­эффициенту,— это количество сухого вещества (в г), накопленного растением за период, когда оно испаряет 1 кг воды. Относительная транспирация — отно­шение воды, испаряемой листом, к воде, испаряемой со свободной водной поверхности той же площади за один и тот же промежуток времени. Экономность транспирации — количество испаряемой воды (в мг) на единицу (1 кг) воды, со­держащейся в растении. Тонколистные растения расходуют за час больше воды по сравнению с растениями с мясистыми листьями, которые испаряют 8—20% от общего количества содержащейся в них воды.

ВОДНЫЙ ОБМЕН РАСТЕНИЙ (6 часов)

Источник

Влияние условий на интенсивность транспирации

Прежде всего на транспирацию влияет степень насыщенности атмосферы водой. Чем меньше относительная влажность воздуха, тем ниже его водный потенциал и тем быстрее идет транспирация. С увеличением влажности воздуха транспирация уменьшается; и при большой влажности воздуха происходит только гуттация

Транспирация зависит от температуры. С её повышением значительно увеличивается количество воды, насыщающей воздушное пространство, что увеличивает дефицит влаги в воздухе, а следовательно увеличивается и транспирация.

Свет – главный фактор, регулирующий транспирацию, который на испарение воды с водной поверхности практически не влияет. Влияние света на транспирацию связано прежде всего с тем, что клетки листа, содержание хлорофилл, поглощают не только инфракрасные лучи, но и видимы свет, необходимый для фотосинтеза. На фотосинтез лист расходует только 1-2% поглощенного света, а остальная энергия (98%) превращается в тепло, которая используется на испарение. Свет так же косвенно влияет на транспирацию, вызывая открытие устьиц.

В естественных условиях на интенсивность транспирации влияет ветер, но не так сильно как на испарение со свободной водной поверхности. В основном его влияние проявляется на третьем этапе устьичной транспирации, так как действие на внутренние ткани, из которых идет испарение, ограничено. Увеличение интенсивности транспирации происходит до 0,4 – 0,8 м/с, дальнейшее усиление ветра уже не влияет на транспирацию, так как в таком случае транспирация зависит от диффузии воды через устьица.

Транспирация зависит от влажности почвы. Здесь прямая зависимость. Чем меньше воды в почве, тем меньше её в клетках листа, а следовательно транспирация уменьшается., так как устьица прикрываются. Транспирация так же снижается, при недостатке недостаток кислорода в почве, что снижает дыхание корней, поглощение ими минеральных веществ, а следовательно и воды.

Интенсивность транспирации зависит от условий минерального питания, При недостатке азота, фосфора, или калия усиливает транспирацию. Транспирация сокращается

если растение получает полное минеральное удобрение. Это объясняется тем, что поглощенные ионы и синтезированные вещества связывают воду, а испаряется только свободная вода.

Транспирация зависит и от внутренних условий.

Прежде всего интенсивность транспирации зависит от содержания воды в листьях. Всякое уменьшение воды в листьях уменьшает транспирацию.

Интенсивность транспирации зависит от количества свободной воды, водоудерживающей силы клеток. Чем меньше свободной воды, и меньше транспирация.
Величина листовой поверхности так же является условием влияющим потери воды растением. Чем она больше, тем и больше теряется воды. Однако здесь могут быть различные приспособления растений, выработанных в процессе эволюции, снижающих испарение: опушенность листовой пластинки, погружение устьиц в мезофилл, толщина кутикулы.

Интенсивность транспирации зависит от соотношения поверхности корней и побегов. При увеличении доли корней транспирация увеличивается.

Возрастные изменения как листа, так и растения существенно влияют на интенсивность транспирации. Она может меняться у разных растений в зависимости от фаз и этапов онтогенезе.

ПЕРЕДВИЖЕНИЕ ВОДЫ ПО РАСТЕНИЮ.

Передвижение воды по растению в восходящем токе можно разделить на 3 различные по структуре, физиологическим свойствам и роли в передвижении воды, участка:

1.Движение воды по живым клеткам корня до сосудов ксилемы (смотри рис. ),участок составляющий всего не более 3-х мл.

2. Движение по мёртвым сосудам ксилемы, достигающего от нескольких см до 150 м у древесных высокорослых растений.

3. По живым клеткам паренхимы мезофилла листа от проводящего пучка жилок до устьичной полости, в зависимости от толщины листа от 1 мм до не более 5 мм, или даже в несколько клеток( рис. ).

Какие же силы способны преодолеть такие расстояния и обеспечить непрерывный ток воды между всеми органными растения? В основе механизма передвижения воды разница градиента водного потенциала между листьями и корнем. В корне, как уже отмечалось выше, движение воды связано с увеличением водного потенциала от корневого волоска до сосудов ксилемы, т. е. он ставится все боле отрицателен в результате чего вода поступает в сосуды ксилемы под давлением, получившего название корневого давления Оно не велико и составляет в среднем около 3 атм ( 0,3 кПа), способность поднять воду не выше 30 см.

Передвигаясь пасока по сосудам попадает в лист через черешок. В листовой пластинке водопроводящие сосуды разветвляются, становясь все мельче и мельче, а следовательно вода встречает меньшее сопротивление и подводят воду к клеткам мезофилла. В мезофилле листа от жилок вода передвигается от клетки к клетке, в силу создаваемой разницы градиента водного потенциала, создаваемого испарением воды клетками, прилегающих к полостям устьиц, из которых воду уходит в атмосферу, создавая ненасыщеность клеточных стенок мезофилла, которое передается во внутрь клетки и их водный потенциал возрастает, т.е он становится более отрицательным, который передается к клетками прилегающим к сосудам. Этот отрицательный водный потенциал передается сосудам. из которых вода поступает в клетки мезофилла. Создается сильная отрицательная присасывающая сила листьев, создаваемая транспирацией.

1) корневое давление и 2) присасывающая сила листьев.

В таком состоянии вода в сосудах находится как бы в подвешенном состоянии к испаряющим клеткам листа виде тонких непрерывных нитей. Нижним Концом упираются в клетки корня, создающих корневое давление. Непрерывность и неразрывность водной нити создается силой сцепления молекул воды друг с другом и отсутствием пузырьков воздуха в них. Сцепление молекул воды друг с другом силой притяжения называется когезией.

Согласно теории сцепления вода в капиллярных трубках сосудов ксилемы поднимается вверх на присасывающую силу транспирации в результате действия сил сцепления молекул воды одной с другой (когезии) и действия сил прилипания ствола воды к гидрофильным стенкам сосудов( адгезии). Эти силы также препятствуют образованию пустот из воздуха, способных закупоривать сосуды (эмболии), приводящее к разрыву нитей воды и в других сосудах и прекращению передвижения воды. Сопротивлении воды разрыву составляет 300 атм (30 МПа), что обеспечивает подъем воды на 120-130 м,

Таким образом, механизм передвижения воды по растению можно рассматривать следующим образом: под действием корневого давления пасока или вода выталкивается в трахеи и сосуды ксилемы. Под действием транспирации создается присасывающая сила листьев, которая тянет водную нить, прочно удерживаемую силой молекулярного сцепления. В этой системе корень называют нижним концевым двигателем водного тока, а транспирацию листьев – верхним концевым двигателем. Скорость передвижения воды по сосудам у разных растений разная. У древесных растений лиственных пород (дуб) она достигает до 43,6 см/ час, у хвойных 12-14 0,5-1 см/ час.

ЗНАЧЕНЕ ВОСХОДЯЩЕГО ПОТОКА ВОДЫ ДЛЯ РАСТЕНИЙ 1) Восходящий ток от корневой системы до надземной части служит способом транспортирования и накопления в надземных органах минеральных веществ и химических соединений корня2) Транспирация связана с усвоением СО₂.Чтобы получить СО₂ растение должно отдавать воду, а уменьшение потери воды ( закрывание устьиц) уменьшает и приток Со_2В сельском и лесном хозяйствах, для получения максимальных урожаев важно знать взаимоотношения между продукцией фотосинтеза и потери воды у растений с целью их регулирования.3) Восходящий поток необходимый для нормального водообеспечения всех клеток и под- держания тургора. При недостатке воды в клетках происходят различные нарушения. Поэтому для получения высоких урожаев в засушливых районах необходимо развивать орошаемое земледеиле.

ВЛИЯНИЕ ВОДНОГО ДЕФИЦИТА НА ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ РАСТЕНИЙ.

ОСОБЕННОСТИ ВОДНОГО ОБМеНА у растений различных экологических групп.

2. Гомогидрофиты (наземные папоротникообразные, голосеменные, цветковые)имеют тонкие механизмы регуляции устьичной и кутикулярной транспирации, а также деятельности корневой системы. У всех клеток развита вакуолярная система и они не способны к обратимому высыханию. Показатели водного режима характеризуют гидростабильный тип. Делятся на 3 экологические группы.

3.Гигрофиты– тонколиственные папоротники, некоторые фиалки, калужница и др. – растения высокой влажности и /или затенения. Для них характерно : открытые устьица, гидатоды для выделения воды, плохо переносят какую-либо засуху.

5. Ксерофити – молочаи, алое, кактусы, полыни, ковыли и др.– распространены в местах с сухи жарким климатом, хорошо приспособлены к засухе.

Физиологические основы орошения земледелия

Рост и развитие растений очень сильно зависит от доступности воды.1/3 поверхности суши имеет недостаток влаги, половина из неё – крайне засушливы. Излишек влаги приходится лишь на 9% суши.

Когда годовые осадки превышают испарение, то говорят о гумидной зоне, в противоположном случае – о аридной. Земледелие в аридных зонах возможно только лишь при искусственно орошении.

ТЕОРИЯ ВОДНОГО РЕЖИМА И ОРОШЕНИЯ С/Х РАСТЕНИЙ.

Засухи и суховеи приводят к большим потерям в сельском хозяйстве. Сущность искусственного орошения заключается в установлении рационального поливного режима и системы питания растений в разных почвенно-климатических зонах

В этом контексте важным вопросом является верхняя и нижняя граница доступной влажности почвы ( ВГДВП, НГДВП)

ВГДВП(верхний градиент доступной воды почвы)называют полевую влагоёмкость. Когда влажность больше чем ВГ, то, несмотря на её доступность, она малоэффективна из-за недостатка кислорода. При НГДВП (нижний градиент доступной воды почвы) растения остро страдают от засухи, что сказывается на всей их жизнедеятельности. Влажность устойчивого завядания не может служить диагностическим показателем для определения сроков и норм полива, потому что снижение урожайности при почвенной засухе обусловлено не завяданием растений, а постоянным водным дефицитом в их тканях, которое наступает задолго до появления устойчивого завядания. Водный дефицит в тканях растений появляется при такой влажности почвы, при которой его водоудерживающая сила препятствует полному насыщению растений. Степень доступности почвенной воды в интервале от полной влагоёмкости до влажности устойчивого завядания для растений не одинакова. Поэтому важно определить то состояние влажности почвы, ниже которого нарушаются нормальные физиологические процессы. Такое состояние влажности почвы называют нижней границей оптимальной влажности (НГОВ)Величина НГО почвы зависит от фаз развития растений, особенностей почвенно-гидрологических и климатических условий, уровня агротехники и запланированной величины урожая, от наличия критических периодов с острой недостачей воды. Так для хлопчатника на типичных сероземах эти величины составляют до цветения – 75% полной влагоёмкости, в период цветения – 70%, а созревания –60% полной влагоёмкости. При этом существуют сортовые отличия.В производственных условиях сроки полива определяют:по влажности почвы ( на глубине 30-40 см.,по состоянию растений – уровню оводненности листьев, их осмотическому давлению, от степени открытости устьиц, способности выделять пасоку, по сосущей силе листьев. На данное время известны критические величины сосущей сили листьев для разных культур на разных фазах их развития. Они даны в справочниках. Своевременный полив приводит к повышению урожаю, Разработка физиологических показателей, которые дают возможность точно и экономно поливать растения в условиях засушливых зон – обязательные элементы высокой культуры поливного земледелия.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Влияние условий на процесс транспирации

Внешние условия не только регулируют степень открытости устьиц, но и оказывают влияние непосредственно на процесс транспирации. Зависимость интенсивности испарения от условий среды подчиняется уравнению Дальтона. Транспирация также подчиняется этой формуле, правда, с отклонениями. Чем больше дефицит влажности воздуха, тем ниже (более отрицателен) его водный потенциал и тем быстрее идет испарение. Это в целом справедливо и для транспирации. Однако надо учесть, что при недостатке воды в листе вступает в силу устьичная и внеустьичная регулировка, благодаря чему влияние внешних условий сказывается в смягченном виде и транспирация начинает возрастать медленнее, чем это следовало бы, исходя из формулы Дальтона. Несмотря на это, общая закономерность зависимости транспирации от насыщенности водой атмосферы остается справедливой. Чем меньше относительная влажность воздуха, тем выше интенсивность транспирации. Следующим фактором среды, оказывающим влияние на процесс транспирации, является температура. Влияние температуры можно проследить также исходя из уравнения Дальтона. С повышением температуры значительно увеличивается количество паров воды, которое насыщает данное пространство. Возрастание упругости паров воды приводит к повышению дефицита влажности. В связи с этим с повышением температуры транспирация увеличивается.

Сильное влияние на транспирацию оказывает свет. Если влияние влажности атмосферы и температуры с большей силой сказывается на испарении со свободной водной поверхности, то свет сильнее влияет именно на транспирацию.

1. На свету, благодаря тому, что зеленые листья поглощают определенные участки солнечного спектра, повышается температура листа, и это вызывает усиление процесса транспирации. В связи с этим действие света на транспирацию проявляется тем сильнее, чем выше содержание хлорофилла. У зеленых растений даже рассеянный свет повышает транспирацию на 30—40%.

2. Под влиянием света устьица раскрываются.

3. Увеличивается проницаемость цитоплазмы для воды, что также, естественно, увеличивает скорость ее испарения. Все это в целом приводит к тому, что на свету транспирация идет во много раз интенсивнее, чем в темноте.

П.Л. Генкель и Н.И. Антипов считают, что постепенное снижение интенсивности транспирации в процессе онтогенеза как органа, так и растения в целом может служить подтверждением биогенетического закона (онтогенез повторяет филогенез). Действительно, имеется соответствие между тем, как шло приспособление растений к наземному образу жизни в филогенезе и к лучшему сохранению влаги в онтогенезе (рекапитуляция).

Смена дня и ночи, изменение условий в течение суток наложили отпечаток и на процесс транспирации. Как устьичные движения, так и транспирация имеют свой определенный суточный ход. Английский исследователь Д. Лофтфельд разделил все растения в отношении суточного хода устьичных движений на три группы:

1. Растения, у которых ночью устьица всегда закрыты. Утром устьица открываются, и их дальнейшее поведение в течение дня зависит от условий среды. Мало воды — они закрываются, достаточно воды — открываются. К этой группе относятся в первую очередь хлебные злаки.

2. Растения, у которых ночное поведение устьиц зависит от дневного. Если днем устьица были закрыты, то ночью они открываются, если днем были открыты, то ночью закрываются. К этой группе принадлежат растения с тонкими листьями — люцерна, горох, клевер, свекла, подсолнечник.

3. Растения с более толстыми листьями, у которых ночью устьица всегда открыты, а днем, как и у всех остальных групп растений, открыты или закрыты в зависимости от условий (картофель, капуста).

Что касается суточного хода транспирации, то в ночной период суток транспирация резко сокращается. Это связано как с изменением внешних факторов (повышение влажности воздуха, снижение температуры, отсутствие света), так и с внутренними особенностями (закрытие устьиц). Измерения показывают, что ночная транспирация составляет всего 3—5% от дневной. Дневной ход транспирации обычно следует за изменением напряженности основных метеорологических факторов (освещенности, температуры, влажности воздуха). Наиболее интенсивно транспирация происходит в 12—13 ч. Ведущим в этом комплексе внешних воздействий будет напряженность солнечной инсоляции. Интересно, что растения с разным расположением листьев несколько различаются по суточному ходу транспирационного процесса. На листья, повернутые ребром к горизонту, солнечные лучи начинают падать раньше. В связи с этим подъем транспирации у таких растений в утренние часы также начинается несколько раньше. В случае недостатка влаги кривая суточного хода транспирационного процесса из одновершинной превращается в двухвершинную, в полуденные часы интенсивность транспирации сокращается благодаря закрытию устьиц. Это позволяет растению восполнить недостаток воды, и тогда к вечеру транспирация снова возрастает. При частом измерении транспирации можно заметить, что этому процессу свойственно ритмичное увеличение и уменьшение интенсивности. По-видимому, это связано главным образом с колебанием содержания воды в растении. Увеличение транспирации приводит к уменьшению содержания воды, что, в свою очередь, сокращает интенсивность транспирации. Как следствие, содержание воды растет, и транспирация также возрастает, и так непрерывно. Напряженность транспирации, а также ее связь с другими процессами, в частности с фотосинтезом, принято выражать в следующих единицах.

Интенсивность транспирации — это количество воды, испаряемой растением (в г) за единицу времени (ч) единицей поверхности листа (в дм 2 ). Эта величина колеблется в пределах 0,15—1,47 г/дм 2 x ч.

Транспирационный коэффициент—количество воды (в г), испаряемой растением при накоплении им 1 г сухого вещества. Транспирационные коэффициенты заметно колеблются у одного и того же растения в зависимости от условий среды. Все же в некоторой степени они могут служить показателем требований растений к влаге. Так, если транспирационный коэффициент пшеницы, в зависимости от условий, колеблется от 217 до 755 г Н₂0/г сухого вещества, то для проса эти величины значительно ниже и составляют 162—447. Значительно более экономное расходование воды растениями проса является одной из причин большой устойчивости этого растения к засухе. Особенно важно подчеркнуть, что транспирационный коэффициент резко падает на фоне достаточного снабжения питательными элементами. Так, по данным И.С. Шатилова, транспирационные коэффициенты на фоне удобрений снизились для озимой пшеницы с 417 до 241, для овса с 257 до 177. Эти данные хорошо подчеркивают значение удобрений как фактора, влияющего на более экономное расходование растениями воды.

Продуктивность транспирации — величина, обратная транспирационному коэффициенту,— это количество сухого вещества (в г), накопленного растением за период, когда оно испаряет 1 кг воды. Относительная транспирация — отношение воды, испаряемой листом, к воде, испаряемой со свободной водной поверхности той же площади за один и тот же промежуток времени. Экономность транспирации — количество испаряемой воды (в мг) на единицу (1 кг) воды, содержащейся в растении. Тонколистные растения расходуют за час больше воды по сравнению с растениями с мясистыми листьями, которые испаряют 8—20% от общего количества содержащейся в них воды.

Источник