Реферат на тему: Введение проблема водного дефицита. Влияние недостатка воды растение

Введение

Около трети поверхности суши испытывает дефицит влаги (годовое количество осадков 250-500 мм), а половина этой площади крайне засушлива (годовые осадки ниже 250 мм и ис паряемость более 1000 мм). Для развития растений существен но, чтобы осадки относительно равномерно распределялись во время периодов активного роста. Однако в районах неустойчивого увлажнения часто бывают засушливые периоды именно в летние месяцы.

Засуха возникает как результат достаточно длительного от сутствия дождей, сопровождается высокой температурой воз духа и солнечной инсоляцией. Чаще она начинается с атмос ферной засухи, характеризующейся низкой относительной влажностью воздуха. При длительном отсутствии дождей к ат мосферной засухе добавляется почвенная засуха в связи с уменьшением (исчезновением) доступной для растений воды в почве. Во время суховея (атмосферная засуха, сопровождае мая сильным ветром) почвенная засуха может не возникать. В условиях засухи растения испытывают значительный водный дефицит.

Развитие и выживание растений в любых условиях гораздо сильнее зависит от доступности воды, чем от какого-либо ино го фактора внешней среды. Примерно '/з поверхности суши за нимают области, где обнаруживается дефицит влаги; половина этой площади (около 12% поверхности Земли) является крайне засушливой. Районы с избытком осадков занимают менее 9% поверхности суши. Если годовые осадки превышают годовое испарение, то говорят о гумидной зоне, в обратном случае - об арпдноп. Многие сельскохозяйственные районы расположены в аридных зонах, где земледелие возможно только благодаря искусственному орошению.

На протяжении многих лет считалось доказанным, что в пересыхающей почве вода доступна растениям до тех пор, пока содержание влаги в ней не достигнет коэффициента устой чивого завядания, когда в почве остается недоступная расте нию вода. Согласно этой точке зрения физиологические про цессы, рост и развитие растений на почве, подвергающейся иссушению, протекают нормально до достижения коэффи циента завядания. Однако накоплено много данных, по казывающих, что на обмен веществ, а следовательно, на рост и развитие растений влияет даже слабый водный дефицит. Та кой внутренний водный дефицит возникает в тканях задолго до того, как содержание влаги в почве приблизится к уровню коэффициента завядания.

Растения, перенесшие только однократную сильную кратко временную засуху, так и не возвращаются к нормальному об мену веществ. Внутренний водный баланс растения зависит от комплекса факторов, связанных а) с самим растением (засухо устойчивость, 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, ве тер и свет, количество осадков и т. д.); г) с почвенными факто рами (количество воды в почве, осмотическое давление почвен ного раствора, структура и влагоемкость почвы и др.).

Дефицит влаги в растениях действует на такие процессы, как поглощение воды, корневое давление, прорастание семян, устьичные движения, транспирация, фотосинтез,, дыхание, фер ментативная активность растений, рост и развитие, соотноше ние минеральных веществ и др. Изменяя обмен веществ, недо статок воды влияет на продуктивность, вкус плодов, плотность древесины, длину и прочность волокна у хлопчатника и т.д

Степень оводненности, необходимая для начала прораста ния семян, сильно варьирует у разных видов. Между ско ростью прорастания семян и скоростью поглощения воды су ществует определенная корреляция. На скорость прорастания влияют также свойства семян и водоудерживающая способ ность 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 - уве личивается.

Влияние водного дефицита на углеводный обмен выражает ся вначале в снижении содержания моно- и дисахаридов в фотосинтезирующих листьях из-за снижения интенсивности фото синтеза, затем количество моносахаридов может возрастать как следствие гидролиза полисахаридов листьев нижних яру сов. При длительном водном дефиците наблюдается уменьше ние количества всех форм Сахаров.

Длительный водный дефицит снижает интенсивность фото синтеза и, как следствие, уменьшает образование АТР в про цессе фотосинтетического фосфорилирования. Под влиянием почвенной и атмосферной засухи тормозится также отток про дуктов фотосинтеза из листьев в другие органы.

В условиях оптимального водоснабжения наблюдается по ложительная корреляция между интенсивностью дыхания и ко личеством 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, закон чивших 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; Очевидно, в аридных и близких к ним зонах для сельскохозяйственных культур важно знать физиологические показатели, характеризующие водный режим тканей, и, пользуясь ими, определять срок полива и его продолжительность.

Оглавление

- Введение проблема водного дефицита

- Влияние недостатка воды на растение

- Влияние перегрева на физиологические процессы

- Приспособление растений к засухе