Типы растений по потребности в воде - Луговое и полевое кормопроизводство
Вода необходима растению во все периоды жизни: потребность в ней только для прорастания семян составляет 10--100 % их массы, в дальнейшем на образование 1 г сухого органического вещества растениям требуется от 200 до 1000 г воды. Выделяют следующие типы растений по отношению к воде.
Гидатофиты - это водные растения, целиком или почти целиком погруженные в воду. Среди них - цветковые, которые вторично перешли к водному образу жизни (элодея, рдесты, водяные лютики, валлиснерия, уруть и др.). Вынутые из воды, эти растения быстро высыхают и погибают. У них редуцированы устьица и нет кутикулы. Транспирация у таких растений отсутствует, а вода выделяется через особые клетки - гидатоды.
Листовые пластинки у гидатофитов, как правило, тонкие, без дифференцировки мезофилла, часто рассеченные, что способствует более полному использованию ослабленного в воде солнечного света и усвоению СО2. Нередко выражена разнолистность - гетерофиллия; у многих видов есть плавающие листья, имеющие световую структуру. Поддерживаемые водой побеги часто не имеют механических тканей, в них хорошо развита аэренхима.
Корневая система цветковых гидатофитов сильно редуцирована, иногда отсутствует совсем или утратила свои основные функции (у рясок). Поглощение воды и минеральных солей происходит всей поверхностью тела. Цветоносные побеги, как правило, выносят цветки над водой (реже опыление совершается в воде), а после опыления побеги снова могут погружаться, и созревание плодов происходит под водой.
Гидрофиты - это растения наземно - водные, частично погруженные в воду, растущие по берегам водоемов, на мелководьях, на болотах. Встречаются в районах с самыми разными климатическими условиями. К ним можно отнести тростник обыкновенный, частуху подорожниковую, вахту трехлистную, калужницу болотную и другие виды. У них лучше, чем у гидатофитов, развиты проводящие и механические ткани. У гидрофитов есть эпидерма с устьицами, интенсивность транспирации очень высока, и они могут расти только при постоянном интенсивном поглощении воды.
Гигрофиты - наземные растения, живущие в условиях повышенной влажности воздуха и часто на влажных почвах. Среди них различают теневые и световые. Для гигрофитов характерны сравнительно большие размеры клеток, тонкостенная оболочка, слабоодревесневшие стенки сосудов, древесных и лубяных волокон, тонкая кутикула и малоутолщенные внешние стенки эпидермиса, большие устьица и незначительное количество их на единицу поверхности, большая листовая пластинка, плохо развитые механические ткани, редкая сеть жилок в листе, большая кутикулярная транспирация, длинный стебель, недостаточно развитая корневая система.
Незначительный недостаток воды в почве вызывает быстрое завядание гигрофитов. Осмотическое давление клеточного сока в них невысокое. К ним относятся манник, багульник, брусника, лох. Обводненность тканей достигает 80 % и более. При наступлении даже непродолжительной и несильной засухи в тканях создается отрицательный водный баланс, растения завядают и могут погибнуть. Переходные группы - мезогигрофиты и гигромезофиты.
Мезофиты могут переносить непродолжительную и не очень сильную засуху. Это растения, произрастающие при среднем увлажнении, умеренно теплом режиме и достаточно хорошей обеспеченности минеральным питанием. Осмотическое давление клеточного сока у мезофитов 1-1,5 тыс. кПа. Они легко завядают. К мезофитам относятся большинство луговых злаков и бобовых - пырей ползучий, лисохвост луговой, тимофеевка луговая, люцерна синяя и др. Из полевых культур твердые и мягкие пшеницы, кукуруза, овес, горох, соя, сахарная свекла, конопля, почти все плодовые (за исключением миндаля, винограда), многие овощные культуры (морковь, помидоры и др.)
Ксерофиты растут в местах с недостаточным увлажнением и имеют приспособления, позволяющие добывать воду при ее недостатке, ограничивать испарение воды или запасать ее на время засухи. Ксерофиты лучше, чем все другие растения, способны регулировать водный обмен, поэтому и во время продолжительной засухи остаются в активном состоянии. Это растения пустынь, степей, жестколистных вечнозеленых лесов и кустарниковых зарослей, песчаных дюн.
Ксерофиты подразделяются на два основных типа: суккуленты и склерофиты. Суккуленты - сочные растения с сильно развитой водозапасающей паренхимой в разных органах. Стеблевые суккуленты - кактусы, стапелии, кактусовидные молочаи; листовые суккуленты - алоэ, агавы. Листья, а в случае их редукции стебли суккулентов имеют толстую кутикулу, часто мощный восковой налет или густое опушение. Устьица погруженные, открываются в щель, где задерживаются водяные пары.
Осмотическое давление клеточного сока суккулентов мало - всего 3 - 105- 8 - 105 Па (3-8 атм), они развивают небольшую сосущую силу и способны всасывать воду лишь атмосферных осадков, просочившихся в верхний слой почвы. Корневая система их неглубокая, но сильно распростертая, что особенно характерно для кактусов.
Склерофиты - это растения, наоборот, сухие на вид, часто с узкими и мелкими листьями, иногда свернутыми в трубочку. Листья могут быть также рассеченными, покрытыми волосками или восковым налетом. Хорошо развита склеренхима, поэтому растения без вредных последствий могут терять до 25 % влаги не завядая. В клетках преобладает связанная вода. Сосущая сила корней до нескольких десятков атмосфер, что позволяет успешно добывать воду из почвы.
Потребность растений в воде изменяется по фазам роста и развития сельскохозяйственных культур. Фазы, в которые растения требуют наибольшего количества воды, называются критическими. Для большинства зерновых культур это стадия выход в трубку -- колошение, для кукурузы -- цветение -- молочная спелость, картофеля -- цветение -- клубнеобразование. Растения при недостатке воды резко снижают продуктивность в период образования репродуктивных органов.
В то же время избыток влаги в почве, когда влажность превышает наименьшую полевую влагоемкость, угнетает рост и развитие растений. Различные растения по - разному переносят переувлажнение.
Общий расход воды с 1 га (в м3 или в мм) называется суммарным водопотреблением возделываемой в данном поле сельскохозяйственной культуры, а расход на 1 т урожая -- коэффициентом водопотребления (табл. 1). Коэффициент водопотребления имеет важное значение при расчете уровня возможной урожайности.
Коэффициенты водопотребления сельскохозяйственных культур для Нечерноземной зоны, м3/т сухой биомассы
Культура |
Годы | ||
Влажные |
Средние |
Засушливые | |
Озимая пшеница |
375-450 |
450-500 |
500-525 |
Озимая рожь |
400-425 |
425-450 |
450-50 |
Яровая пшеница |
350-400 |
400- 465 |
485-500 |
Ячмень |
375-425 |
435-500 |
470-530 |
Овес |
435-480 |
500-550 |
530-590 |
Кукуруза |
174-250 |
250-350 |
350-460 |
Картофель |
165-300 |
450-500 |
550-660 |
Свекла |
240-300 |
310-350 |
350- 400 |
Лен |
240-250 |
300-310 |
370-380 |
Многолетние травы |
500-550 |
600-650 |
700-750 |
Избыток влаги в почве оказывает крайне неблагоприятное влияние на растения. Этот фактор действует при заболачивании почв, временном или постоянном переувлажнении, при вымокании растений в результате весеннего таяния снега или при затяжных дождях, при нарушении поливных норм на орошаемых территориях. До 70% территории суши на Земле постоянно или периодически подвергаются затоплению. Неблагоприятным прогнозом является увеличение площадей затопляемых территорий в результате потепления климата, поднятия уровня вод Мирового океана, таяния вечной мерзлоты. Особенностью затопления, как стресс-фактора, является сочетание высокой оводненности и нарушение кислородного режима в корнеобитаемой зоне. Доступ кислорода к корням растений затрудняется (гипоксия) или совсем прекращается (аноксия). Известно, что обычно корни поглощают кислород, необходимый для дыхания, прямо из почвы. Хорошо структурированные почвы богаты кислородом. Но в плохо дренированных почвах при больших дождях поры заполняются водой, воздух вытесняется. Диффузия кислорода в воде происходит медленно, особенно при низких температурах. Вместе с тем кислород в почве необходим для жизнедеятельности аэробных микроорганизмов. Поэтому при длительном затоплении в почве развиваются анаэробные процессы, преимущественно маслянокислое и другие виды брожения. Происходит подкисление околокорневой среды, накапливаются С02, СН4, органические кислоты, спирты и другие соединения, многие из которых ядовиты для корней растений. При затоплении тормозится прорастание семян, снижается поглощение воды, ингибируется процесс экссудации. Нарушение водного обмена растений проявляется в снижении оводненности и возрастании водного дефицита. Резко падает поглощение ионов через корни. В результате в надземных органах обнаруживается недостаток питательных веществ. Наблюдается задержка роста растений. Однако показана различная реакция на затопление органов растения: рост побегов иногда ускоряется, а рост подземных органов всегда тормозится. Надземные органы растения не испытывают недостатка кислорода и влияние затопления на них осуществляется опосредовано через нарушение кооперативных связей с корневой системой на уровне транспорта метаболитов и физиологически активных соединений. Даже непродолжительное переувлажнение (1--3 суток) на ранних этапах онтогенеза снижает продуктивность сельскохозяйственных культур. В корнях ингибируются аэробные процессы, начинается брожение и ПВК превращается в молочную кислоту, сказывается недостаток АТФ.
Уникальной культурой по устойчивости к затоплению является рис, который обычно выращивается на затопляемых анаэробных почвах. Возможность произрастания растений в условиях переувлажнения (к гипо - и аноксии) обеспечивается, во-первых, поддержанием содержания кислорода в тканях, близкого к нормальному уровню; во-вторых, приспособлениями, позволяющими осуществлять обменные процессы при пониженной концентрации кислорода в среде.
Другой фактор, негативно влияющий на рост и развитие растений - это подтопление. Подтопление вызывает, как правило, другие опасные процессы (оползни, карстовые провалы, суффозию) и активизирует существующие. Это значительно усиливает его отрицательное влияние, тем более, что подтопление снижает качество земель, вызывая заболачивание, засоление и осолонцевание почв. В конечном счете подтопление становится причиной изъятия из оборота значительных площадей пахотных земель, сенокосов и пастбищ, снижения общей биологической продуктивности почв и урожайности сельскохозяйственных культур.
Похожие статьи
-
Цинк, Марганец, Кобальт - Луговое и полевое кормопроизводство
Недостаток цинка обычно вызывает задержку роста растения и уменьшение количества хлорофилла в листьях, отмечается мелколистность и скручивание листьев,...
-
Уход за дерниной и травостоем лугов - Луговое и полевое кормопроизводство
Цель ухода за дерниной и травостоем -- повышение урожая и улучшение качества травостоя. К мероприятиям по уходу за дерниной и травостоем относятся: А)...
-
Азотные удобрения - Луговое и полевое кормопроизводство
Основную долю в балансе почвенного азота составляют органические формы, находящиеся в гумусе, но они практически недоступны растениям без предварительной...
-
Улучшение и регулирование водного режима - Луговое и полевое кормопроизводство
Луговые растения за вегетационный период испаряют до 60 тыс. ц воды с 1 га, поэтому для нормального развития им необходима достаточная влажность почвы....
-
Уход за посевами, Уборка урожая - Луговое и полевое кормопроизводство
Обязательный прием по уходу -- прикатывание почвы после посева. При большой глубине заделки семян после увлажнения верхнего слоя почвы необходимо...
-
Крупа из проса (пшено) обладает высокой питательностью и хорошими вкусовыми качествами (табл. 1). Пшенная мука в чистом виде малопригодна для...
-
Микроэлементы и сера, Медь - Луговое и полевое кормопроизводство
Микроэлементы необходимы для нормальной жизни зерновых, кормовых культуре картофеля, овощей и ягодных растений. Они повышают скорость прохождения...
-
Плодородие почвы является материальной основой урожая и характеризуется комплексом показателей: химических, физических, биологических свойств почвы и ее...
-
Культуртехнические работы пастбищ - Луговое и полевое кормопроизводство
Значительная площадь естественных пастбищ, особенно в лесной зоне, покрыта мелколесьем и кустарниками. Часто из-за отсутствия ухода и неправильного...
-
Калийные удобрения - Луговое и полевое кормопроизводство
Калий является одним из основных элементов минерального питания. Он оказывает положительное влияние на физическое состояние коллоидов цитоплазмы,...
-
Подсев трав - Луговое и полевое кормопроизводство
После удаления с естественных кормовых угодий кочек и кустарников на обнаженных местах необходимо подсевать ценные луговые травы, иначе эти места...
-
Рапс, Злаково-бобовые смеси - Луговое и полевое кормопроизводство
Зеленая масса рапса хорошо силосуется. При силосовании рапса в ранние фазы вегетации до образования плодов силос получается с повышенным содержанием...
-
Подсолнечник, Сорго - Луговое и полевое кормопроизводство
Л Егкосилосующаяся культура, которую возделывают на силос во многих зонах страны, морозостойкая. Урожайность подсолнечника находится в пределах 200-500...
-
Кукуруза - Луговое и полевое кормопроизводство
Относится к легкосилосующимся растениям. Является широко распространенной силосной культурой и возделывается во многих районах нашей страны. При...
-
Обработка почвы, Посев - Луговое и полевое кормопроизводство
Почву обрабатывают под просо в соответствии с требованиями зональной системы земледелия. Обработки должны быть направлены на максимальное накопление и...
-
Злаковые травы - Луговое и полевое кормопроизводство
Травы этой группы (овсяница луговая, ежа сборная, тимофеевка, райграс и др.) сходны с точки зрения содержания питательных веществ и силосуемости. Чаще...
-
Органические удобрения - Луговое и полевое кормопроизводство
Рациональная система удобрений сельскохозяйственных культур включает в себя обязательный элемент сочетания органических и минеральных удобрений....
-
Технология возделывания проса на зерно, Удобрение - Луговое и полевое кормопроизводство
Место в севообороте. В севооборотах просо размещают по влагообеспеченным, оставляющим после себя плодородную и чистую от сорняков почву предшественникам....
-
Мероприятия по улучшению естественных пастбищ могут быть различны, так как угодья отличаются большим, разнообразием, неодинаковой продуктивностью и...
-
Фосфорные удобрения - Луговое и полевое кормопроизводство
Растения наиболее чувствительны к недостатку фосфора в самом раннем этапе развития когда их слаборазвитая корневая система обладает низкой усвояющей...
-
Более чем на 1/5 поверхности Земли наблюдаются температуры выше 40 °С, а растения при сильном солнечном освещении могут нагреваться до 50 °С и более....
-
Применение удобрений - Луговое и полевое кормопроизводство
Удобрения призваны улучшать круговорот питательных элементов в земледелии, что способствует не только сохранению, но и улучшению окружающей среды....
-
Для нормального роста и развития растений необходимы различные элементы питания. По современным данным, таких элементов порядка 20, без которых растения...
-
Силосование - один из наиболее распространенных приемов консервирования корма, который предусматривает регулируемое сбраживание под действием...
-
Таблица № 6 Система орошения полевых культур в севообороте № Наименование культуры Виды поливов Сроки поливов Норма полива /Га К-во поливов Оросительная...
-
Газоустойчивость и радиационная устойчивость растений - Устойчивость растений
Несовершенное до сих пор использование в качестве энергетического химического, металлургического и иных ресурсов каменного угля, нефти, торфа, различных...
-
Основное преимущество клонального микроразмножения - получение генетически однородного, безвирусного посадочного материала. Предположение о возможности...
-
Существует много причин, по которым растения, размножаемые методом культуры тканей, не всегда аналогичны исходным. Их можно отнести к двум категориям: 1....
-
Истребительные мероприятия, Агротехнические - Защита сельскохозяйственных растений от болезней
Агротехнические Агротехнические (провокация, механическое и физическое уничтожение, истощение, удушение, высушивание, вымораживание и др.) Для...
-
На эффективность микроклонального размножения влияет масса факторов различной природы. Это физиологические особенности вводимого в культуру растения,...
-
Устойчивость растений к патогенным микроорганизмам - Устойчивость растений
Жизнедеятельность растений нередко находится в сложных взаимосвязях с патогенными микроорганизмами и насекомыми. Способность противостоять заболеванию...
-
Таблица №5 Система удобрений в полевом севообороте Наименование культуры Основное кг/Га д. вещества При посеве кг/Га д. вещества Подкормки кг/Га д....
-
Устойчивость растений к засолению - Устойчивость растений
На земном шаре около 25 % почв содержат избыток солей (до нескольких процентов). Засоленность почвы наносит большой урон сельскому хозяйству. Наиболее...
-
Есть описание около 600 видов малины, произрастающих в условиях умеренного климата. Малина - одна из древнейших ягодных культур, используемых человеком....
-
Методы клонального микроразмножения - Клональное размножение и оздоровление растений
Существует много методов клонального микроразмножения, а также различных их классификаций. Согласно одной из них, предложенной Мурасиге в 1977 году,...
-
Химические - Защита сельскохозяйственных растений от болезней
Уничтожение и подавление сорняков одними агротехническими и биологическими способами не всегда дают желаемые результаты. Это обусловлено тем, что с...
-
Этапы микроклонального размножения растений - Клональное размножение и оздоровление растений
Процесс клонального микроразмножения можно разделить на 4 этапа: 1. Выбор растения-донора, изолирование эксплантов и получение хорошо растущей стерильной...
-
Значительное увеличение производства и применения минеральных удобрений, особенно азотных (аммиачной, натриевой и калиевой селитр, мочевины, аммиака), с...
-
Заключение, Список используемых источников - Клональное размножение и оздоровление растений
В целом методы клонального микроразмножения, несомненно, имеют ряд преимуществ перед существующими традиционными способами размножения: - получение...
-
В природе существует два способа размножения растений: половой (семенной) и вегетативный. Оба эти способа имеют как свои преимущества, так и недостатки....
Типы растений по потребности в воде - Луговое и полевое кормопроизводство