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 распространены в засоленных почвах сода (Nа2СО3), глауберова соль (Nа2SО4), поваренная соль (NaCl). Соответственно различают содовое, сульфатное и хлоридное засоление. В связи с тем, что в природе преобладает засоление, вызванное несколькими солями, говорят о комплексном засолении, например, сульфатно-хлоридном, хлоридно-сульфатном, сульфатно-содовом, хлоридно-содовом и т. д.
Лишь очень приспособленные виды растений могут произрастать на сильнозасоленных почвах, солончаках и солонцах, а также по берегам морей и других соленых водоемов. Культурные растения и большинство древесных пород не приспособлены к условиям засоленных почв. На солончаках они не растут вовсе или растут крайне плохо.
Отрицательное влияние засоления почвы проявляется, прежде всего, в том, что:
- - с увеличением концентрации почвенного раствора ухудшается водоснабжение растений, а при равенстве осмотических давлений раствора и клеток корня всасывание воды становится вообще невозможным (явление физиологической сухости). - Наряду с осмотическим действием избыток солей оказывает и токсическое влияние на растения. Чрезмерное накопление солей в клетках растений вызывает целый ряд нарушений в обмене веществ и энергии. Особенно сильное отрицательное влияние оказывает катион натрия, несколько менее ядовиты анионы хлора, сульфата. Растения перегружаются непитательными солями. Это приводит к нарушению оптимальных соотношений основных необходимых минеральных элементов, особенно калия и кальция, отрицательно действует на поглощение макро - и микроэлементов корнями. Часто наблюдается сульфатное голодание у растений, произрастающих на почвах с хлоридным засолением.
Засоление вызывает большие изменения в процессе фотосинтеза. Существенные нарушения претерпевает азотный обмен: в условиях засоленных почв замедляется синтез белков, усиливается их распад, происходит накопление ряда промежуточных продуктов азотного обмена - путресцина, кадаверина и некоторых других, являющихся ядами для цитоплазмы клеток. На засоленном фоне у растений приостанавливается синтез ДНК. Существенные изменения происходят и в энергетическом обмене, особенно в процесс ах окислительного фосфорилирования.
В особо сложных ситуациях происходит разобщение плазмодесм и нарушение межклеточных связей и, следовательно, взаимосвязи и согласованности физиологических процессов. Все это ведет к торможению или полному прекращению процессов роста.
Следует отметить, что все эти и ряд других особенностей обмена веществ у растений на засоленных почвах проявляются по-разному в зависимости от общего содержания солей и от разнокачественности засоления. Эти изменения начинаются от прорастания семян и заканчиваются на поздних этапах развития растений.
Недавно Д. Пастернак выдвинул обобщенное представление о наличии 2-х принципиальных механизмов защиты растений от воздействия избытка солей в почве.
Защита тканей растения от обезвоживания. Реализуется с помощью 3-х основных способов:
- - снижение потерь воды за счет уменьшения зияния устьиц, большего развития кутикулы, уменьшения числа устьиц на единицу поверхности листа и т. д.; - повышения отношения корни - побеги, когда лучше используется влага почвы (больше поглощается и меньше теряется в процессе транспирации), - оптимизации процессов осморегуляции.
Защита тканей от ионной токсичности. Три основных способа характерны и для этого механизма защиты растений от засоления;
- - селективное поглощение ионов почвенного раствора и их транспорта по растению; - защита ферментов и биологических мембран с помощью органических веществ, связывающих вредные ионы; - локализация указанных ионов в специальных компартментах клеток.
Самыми солеустойчивыми дикорастущими растениями являются галофиты (от греческих слов галос - соль, фитон - растение) - обитатели солончаков и солонцов. Различают 4 основные группы галофитов:
- 1. Настоящие, или соленакапливающие, галофиты, выносящие наличие большого количества солей в своих тканях. Присутствие солей для них стало физиологической потребностью. Это наиболее солеустойчивые растения - солерос, сведа, селитрянка и др. Благодаря высокому осмотическому давлению клеточного сока (до 200 атм) эти солянки способны поглощать воду из сильно концентрированного почвенного раствора. 2. Солевыделяющие галофиты, отличающиеся способностью выделять избыток солей через устьица или особые солевыделительные железки. К ним относятся кермек, френкелия, тамарикс и др. 3. Соленепроницаемые галофиты, цитоплазма клеток которых малопроницаема для солей, а высокое осмотическое давление клеточного сока создается у них за счет, главным образом, фотоассимилятов. Это некоторые виды кохии, солончаковая полынь. 4. Солелокализующие галофиты. Примером является лебеда татарская. Соли проникают через цитоплазму клеток корней этих растений, доходят до листьев и локализуются здесь в особых пузыревидных волосках, сплошным слоем покрывающих нижние и верхние стороны листьев. Волоски образуются только в том случае, если лебеда произрастает на засоленной почве, а на незасоленных почвах они отсутствуют.
Солеустойчивость сельскохозяйственных и древесных растений сравнительно низка. Наиболее приспособленные к избытку солей в почве культурные растения вырабатывают ряд адаптивных признаков и свойств. Прежде всего, многими исследователями отмечается общее снижение интенсивности обмена веществ, связывание минеральных веществ органическими, в частности, гидрофильными белками - альбуминами, которые предохраняют цитоплазму от коагулирующего действия электролитов. Предполагают, что альбумины стабилизируют работу хлоропластов, нейтрализуют ядовитые свойства поступающего в ткани хлор иона или передит его в малоактивное состояние, связывают избыток других нежелательных элементов.
Чрезвычайно интересна экология мангровых деревьев.
Эти растения приспосабливаются к высокому содержанию солей в засоленном иле морских заливов и лагун тропиков, буквально, будучи еще на материнском растении. Единственное семя их плода, получая от материнского растения соли и продукты фотосинтеза, прорастает на дереве. За это время проростки адаптируются к высокому содержанию солей, становятся более солеустойчивыми. Падая на засоленный ил, они продолжают быстро развиваться в самостоятельные сеянцы.
Мангровые деревья поглощают соли избирательно, в первую очередь малотоксичные. Избыток ионов, главным образом, хлора и натрия, удаляется через особые устьица на листьях. Концентрация этих выделений выше, чем в воде океанов и морей.
Известно, что мангровые древесные растения относятся к С4- типу фиксации СО2. Достаточно солеустойчивы бурые, багряные и другие морские водоросли, осуществляющие фотосинтез этим же путем. Напрашивается предположение о том, что и другие С4-растения должны отличаться повышенной солеустойчивостью.
Из культурных растений относительно высокой солеустойчивостью обладают хлопчатник, люцерна, сахарная свекла, кукуруза, тыква, огурцы, арбузы и некоторые другие.
Солеустойчивыми древесными породами считаются саксаул черный, ясень зеленый и приречный, гледичия, айлант, акация белая, туранга, берест, софора, вяз перистоветвистый, лох, маклюра, дуб, сосна эльдарская, кейлейтерия, платан и некоторые другие, а из кустарников - тамарикс, селитрянка, поташник, соляноколосник, жимолость татарская, олеандр, чингил, аморфа, бирючина, дрок испанский.
Достаточно солевыносливыми можно считать и ряд плодовых культур шелковицу, абрикос, грушу, алычу, айву, виноград, гранат, финиковую пальму.
Наиболее действенными путями повышения урожайности и общей биологической продуктивности растений на засоленных почвах являются:
- - коренная мелиорация засоленных почв, солонцов и солончаков; - селекция растений на солеустойчивость; - повышение устойчивости растений к солям путем предпосевного закаливания набухших семян в солевых растворах; - выращивание посадочного материала на засоленном фоне; - использование органических удобрений; - применение оптимальных норм полива растений.
Похожие статьи
-
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....
-
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...
-
Устойчивость растений к патогенным микроорганизмам - Устойчивость растений
Жизнедеятельность растений нередко находится в сложных взаимосвязях с патогенными микроорганизмами и насекомыми. Способность противостоять заболеванию...
-
Основное преимущество клонального микроразмножения - получение генетически однородного, безвирусного посадочного материала. Предположение о возможности...
-
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...
-
Для нормального роста и развития растений необходимы различные элементы питания. По современным данным, таких элементов порядка 20, без которых растения...
-
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 этом разделе дается общая характеристика почв хозяйства по заданию. Почвенно-географическое районирование региона (области) Указать область, зону,...
-
В природе существует два способа размножения растений: половой (семенной) и вегетативный. Оба эти способа имеют как свои преимущества, так и недостатки....
-
Характеристика сорных растений - Характеристика района, влияние абиотических и биотических факторов
Таблица 6 Сведения о сорных растениях Название сорняка Биологический класс (семейство) Биологическая группа Сроки применения гербицидов Фенофаза...
-
Важной характеристикой почвенного покрова является его устойчивость к антропогенным воздействиям. Данная его характеристика является интегральным...
-
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...
-
Значительное увеличение производства и применения минеральных удобрений, особенно азотных (аммиачной, натриевой и калиевой селитр, мочевины, аммиака), с...
-
На эффективность микроклонального размножения влияет масса факторов различной природы. Это физиологические особенности вводимого в культуру растения,...
-
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...
-
Введение - Клональное размножение и оздоровление растений
Ускорение и облегчение селекционного процесса, а также создание растений с новыми качествами - это направления, которые достаточно успешно развиваются с...
-
Прогнозирование - Защита сельскохозяйственных растений от болезней
В связи с дальнейшей специализацией, интенсификацией и индустриализацией сельскохозяйственного производства потребовалась разработка таких принципов и...
-
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...
-
Скрининг новых индукторов устойчивости сахарной свеклы в ряду замещенных нафталинсульфониламидов
Скрининг новых индукторов устойчивости сахарной свеклы в ряду замещенных нафталинсульфониламидов Использование гербицидов - практически обязательный...
-
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,...
-
Литература - Оценка устойчивости почв к антропогенному воздействию
1. Ганжара, Н. Ф. Практикум по почвоведению / Н. Ф. Ганжара, Б. А. Борисов, Р. Ф. Байбеков; под ред. проф. Н. Ф. Ганжары. - М.: Агроконсалт, 2002. -...
-
Выбор растений-доноров Выбор растений-доноров и времени извлечения меристем являются важными факторами. Меристемы извлеченные после термотерапии растут...
-
Из органических удобрений в сельском хозяйстве используются навоз, навозная жижа, солома, торф, птичий помет, зеленое удобрение, сапропель и др. виды....
-
Методы оздоровления: Применение и использование свободных от вирусов растений, полученных методом индекации. Термотерапия - выдерживание растений...
-
План написания курсовой работы по почвоведению на тему: "Оценка устойчивости почв к антропогенному воздействию" Введение 1. Природные условия...
-
Интенсивное использование почв при низких объемах применения органических и минеральных удобрений, химических мелиорантов, использовании тяжелой техники,...
-
Почвы и земельные ресурсы Пензенской области - Оценка устойчивости почв к антропогенному воздействию
Состав почв тесно связан с физико-географическим районированием области. Под лесами сформировались различные виды подзолистых, светло-серых и серых...
-
Основная площадь земель сельскохозяйственных предприятий области занята черноземными почвами - 75,2% (оподзоленные - 7,4, выщелоченные - 61,1, типичные -...
-
Условия почвообразования Пензенской области - Оценка устойчивости почв к антропогенному воздействию
Геоморфологические и геологические условия. Пензенская область расположена на западном склоне Приволжской возвышенности, которая вблизи западной границы...
-
Введение - Оценка устойчивости почв к антропогенному воздействию
Почвой называется самый поверхностный слой суши земного шара, возникший в результате изменения горных пород под воздействием живых и мертвых организмов...
-
Биологические методы сорных растений - Качественные свойства и признаки почв
К сорнякам относятся растения, не выращиваемые человеком, но засоряющие сельскохозяйственные угодья. На территории России встречается около 2 тыс. видов...
-
Предупредительные мероприятия, Карантинные - Защита сельскохозяйственных растений от болезней
Карантинные Отдел осуществляет контроль и надзор за соблюдением юридическими лицами, индивидуальными предпринимателями и гражданами законодательства...
-
Силосование - один из наиболее распространенных приемов консервирования корма, который предусматривает регулируемое сбраживание под действием...
-
Дается обоснование выбора способа закладки плантации. Для создания клоновых плантаций приводится описание выращивания подвоев, заготовка черенков,...
-
Предупредительные и истребительные меры борьбы - Защита сельскохозяйственных растений от болезней
Сельскохозяйственный истребительный вредитель агротехнический В основе борьбы с вредными организмами должны лежать своевременность и высокое качество...
-
Оборудование биотехнологической лаборатории Для организации биотехнологической лаборатории необходимы просторные изолированные помещения, а также...
-
Опрыскивание - метод химической защиты растений, заключающийся в нанесении на обрабатываемую поверхность (почвы или растений) пестицидов в виде...
-
Не смотря на то, что сахаристый сок можно получать от многих древесных растений, в нашей стране основным его источником является береза. Принимая это во...
-
Разные группы вирусов обладают неодинаковой устойчивостью во внешней среде. Наименее устойчивы вирусы, имеющие липопротеидные оболочки, наиболее...
Устойчивость растений к засолению - Устойчивость растений