Вода как условие жизни растений. Вода необходима для жизни любого растения. Она составляет 70-95% сырой массы тела растения. У растений все процессы жизнедеятельности протекают с использованием воды.
Обмен веществ в растительном организме происходит только при достаточном количестве воды. С водой в растение поступают минеральные соли из почвы. Она обеспечивает непрерывный ток питательных веществ по проводящей системе. Без воды не могут прорастать семена, не будет в зеленых листьях фотосинтеза. Вода в виде растворов, наполняющих клетки и ткани растения, обеспечивает ему упругость, сохранение определенной формы.
Поглощение воды из внешней среды — обязательное условие существования растительного организма.
Растение получает воду главным образом из почвы с помощью корневых волосков корня. Наземные части растения, в основном листья, через устьица испаряют значительное количество воды. Эта потеря влаги регулярно восполняется, так как корни постоянно поглощают воду.
Бывает, что в жарки часы дня расход воды испарением превышает ее поступление. Тогда у растения листья увядают, особенно самые нижние. За ночные часы, когда корни продолжают всасывать воду, а испарение у растения снижено, содержание воды в клетках снова восстанавливается и клетки и органы растения вновь приобретают упругое состояние.
Главным способом поступления воды в живые клетки является ее осмотическое поглощение. Осмос — это способность воды поступать из окружающей среды в клеточные растворы. При этом поступление воды приводит к увеличению объема жидкости в клетке. Сила осмотического поглощения, с которой вода входит в клетку, называется сосущей силой.
Водный обмен у растений. Поглощение воды из почвы и потеря ее при испарении создают постоянный водный обмен у растения. Водный обмен осуществляется с током воды через все органы растения. Он складывается из трех этапов: 1) поглощения воды корнями, 2) передвижения ее по сосудам древесины, 3) испарения воды листьями. Обычно при нормальном водном обмене сколько воды поступает в растение, столько ее и испаряется.
Растение пропускает через себя много воды. Например, подсолнечник за один день испаряет до 800 г воды, а за лето — до 200 кг. Каждое растение пшеницы (также ячмень, овес) за день испаряет около 50 г воды. Представляете, сколько надо воды для целого пшеничного поля?
Из всего огромного количества воды, проходящей через растение, лишь очень незначительная ее часть используется им на синтез веществ своего тела. Только 0,2% всей пропускаемой воды растение усваивает. Остальные 99,8% поглощенной воды тратятся на испарение. Но эта «трата» очень важна для растения.
Растение капусты и количество воды, которое оно испарило за лето
Корни, поглощая воду и почвы, вместе с ней постоянно привносят в организм растворенные минеральные соли. Поступив с водой в растение, соли не испаряются, а остаются в нем, образуя так называемое сухое вещество. Накопление сухого вещества в теле растения — результат совместной работы корней и листьев.
Водный ток в растении идет в восходящем направлении: снизу вверх. Он зависит от силы всасывания воды клетками корневых волосков внизу и от интенсивности испарения наверху. Постоянный ток воды от корневой системы к надземным частям растения служит средством транспортировки и накопления в органах тела минеральных веществ и различных химических соединений, поступающих из корней. Он объединяет все органы растения в единое целое. Помимо этого, восходящий ток воды в растении необходим для нормального водоснабжения всех клеток. Особенно он важен для осуществления процесса фотосинтеза в листьях.
Достаточное количество или нехватка влаги в клетках влияют на все жизнедеятельные процессы растения.
Экологические группы растений. Сухопутные растения произрастают в различных природных условиях. Группы растений, выделяемые по отношению к какому-либо одному фактору среды, определяющему приспособительные свойства организмов, называются экологическими группами. По отношению к воде растения делят на следующие экологические группы: водные травы, обитающие в воде (элодея); влаголюбивые, частично погруженные в воду (калужница, рогоз); живущие в условиях умеренного увлажнения (ландыш, ель, капуста); обитатели сухих мест (саксаул, ковыль, кактус, алоэ).
Растения разных экологических групп по отношению к воде: 1 — лотос; 2 — калужница; 3 — рогоз; 4 — ковыль; 5 — кермек; 6 — саксаул; 7 — цереус
Гидатофиты (от греч. гидатос — «вода», фитон — «растение») — водные травы (элодея, лотос, кувшинки). Гидатофиты полностью погружены в воду. Стебли почти не имеют механических тканей и поддерживаются водой. В тканях растений имеется много крупных межклетников, заполненных воздухом.
Гидрофиты (от греч. гидрос — «водный») — растения, частично погруженные в воду (стрелолист, камыш, рогоз, тростник, аир). Обычно обитают по берегам водоемов, на сырых лугах.
Гигрофиты (от греч. гигра — «влага») — растения влажных мест с высокой влажностью воздуха (калужница, осоки, циперус, ситник).
Мезофиты (от греч. мезос — «средний») — растения, живущие в условиях умеренного увлажнения и хорошего минерального питания (сурепка, нивяник, ландыш, земляника, яблоня, ель, дуб). Растут в лесах, на лугах, в поле. Большинство сельскохозяйственных растений — мезофиты. Они лучше развиваются при дополнительном поливе.
Ксерофиты (от греч. ксерос — «сухой») — растения сухих местообитаний, где воды в почве мало, а воздух сухой (алоэ, кактусы, саксаул). Среди ксерофитов различают сухие и сочные. Сочные ксерофиты с мясистыми листьями (алоэ, толстянки) или мясистыми стеблями (кактусы — опунция, маммилярия, цереус), запасающие воду в своих тканях, называют суккулентами. Сухие ксерофиты — склерофиты (от греч. склерос — «жесткий») приспособлены к жесткой экономии воды, к уменьшению испарения (ковыль, саксаул, кермек, верблюжья колючка).
Вода — важнейшее условие протекания всех процессов жизнедеятельности растения. Ее роль в организме растения многообразна. Вода — главный компонент в транспортной системе при перемещении веществ между клетками, тканями и между органами растения. От притока воды зависит жизнь растительного организма. В ходе эволюции у растений выработались приспособления для жизни в различных условиях обводненности.
- В каких процессах жизнедеятельности участвует вода?
- Чем обусловлена непрерывность восходящего тока воды у растения?
- Что протекает в стебле по нисходящему току?
