«Роль осмотических процессов в листьях в работе верхнего концевого двигателя»

Водный дефицит может наступать даже во влажной почве в пределах 5–10 %, а при низкой влажности почвы – 25 %, что является отрицательным показателем водного баланса. Интенсивность испарения в часы парящего солнца гораздо выше, чем потребление корневой системой воды. Ближе к полудню водный дефицит это нормальное явление, которое не наносит повреждений растению. Защищая себя растение регулирует работу транспирации, например испарение снижается благодаря закрытию устьици способности тканей удерживать воду. При длительной засухе, сохранению высоких температур и времени инсоляции происходит нарушение водного баланса, процесс регулирования транспирации постепенно замедляется, искажается, прекращается. У растения снижается тургор и происходит завядание. Непродолжительное завядание не приговор для растения и не говорит о потери жизнеспособности, при восстановлении поступления воды дефицит восполняется и тургор приходит в норму. К серьезным для растения последствиям может привести длительно продолжающиеся завядание. Это зависит от степени завядания. (11)Завядание различают длительное и временное. Временное наблюдается в дневное время. Листья вянут, но другие структуры сохраняют свой тургор в нормальном состоянии и продолжают расходовать свой тургор. Вечерний период водный дефицит восполняется, а ночью активность корневой системы увеличивается и наверстывает упущенное за день, приводя водный режим к равновесию. Подобный вид увядания не приносит большого ущерба, но может значительно снизить количество урожая из-за замедления различных процессов, необходимых для нормального роста растения (11). Длительное завяданиепроисходит, когда в почве почти совсем отсутствует влага. Из этого следует, что растение не сможет восстановится только за ночь. При таком виде завядании не только листья теряют жидкость, но и другие структуры растения, вянет все растение целиком от верхушек до плодов. После этого происходитиссушение корневой системы, отмирают корневые волоски, что снижает работоспособность всей корневой системы. При не сильных повреждениях восстановление наступает в течение нескольких дней интенсивного полива, но при отмирании больших объемов корневой системы завядание становится необратимым и приводит к угасанию растительного организма. Для поддержания нормального водного баланса в тканях следует снизить водное исчерпание и повысить поступление воды за счет активной работы корневой системы. Для достижения этих мер имеетсянесколько механизмов. Первый механизм состоит в замедлении увеличения листовой пластины. Чем больше площадь листа, тем больше воды и быстрее она испарится с его поверхности приводя к заведанию. Соответственно, чем меньше лист, тем больше влаги сохранится в растении. Исходя из выше сказанного, устойчивость к водному дефициту приобретается за счет снижения роста и уменьшения площади транспирации. (3, 8, 14). Рост клеток листа идет благодаря повышению тургорного давления клеток и растяжению их. Во время засухи происходит водный дефицит, тургор клеток снижен, клетки сморщиваются, наступает отставание в росте листьев, сдерживается испарение влаги. Этот механизм в жаркие времена не только подавляет рост листьев, но и снижает образование новых побегов, листьев и других составляющих растения. Следовательно, бурное подавление растяжения и деления клеток является механизмом адаптации к неблагоприятным условиям среды.(14,19). Еще один механизм предотвращения потерь воды – это уменьшение площади листовой пластины уже у выросшего листа. В процессе прогрессирования водного дефицита, запускается процедура полного или избирательного сбрасывания листьев, что сокращает площадь поверхности способной к испарению. В этом механизме не последнюю роль играют гормоны: ауксин и этилен. Гормоны являются антагонистами друг друга и подавляют биосинтез и функционирование друг друга. Этилен подавляет рост, ускоряет старение, сбрасывание цветков, завязей и листьев, а ауксины стимулирует рост корней, побегов, плодов и при снижении этого вещества происходит увядание листьев. Данным механизмом растение пользуется только во время длительной засухи.(20). У растений существуют еще механизмы адаптации, также направлены на снижение площади испарения. С появлением дефицита листья способны свернуться в трубочку, где основная испаряющая часть листа находится с внутренней стороны трубки.Имеется еще механизм защиты от водного дефицита, связанный с усилением роста и деятельности корневой системы. В неблагополучный период засухи корни продолжают свой рост в слои почвы, где влажность выше (гидротропизм). В условиях засухи средней степени в клетках корня вырабатывается абсцизовая кислота, которая активирует процесс всасывания. Ассимиляты, образовавшиеся в процессе фотосинтеза, направляются в корневую систему, где увеличивают поглотительную способность корня. (8). Закрытые устьичные щели также снижают потери воды. Устьица выполняют выделительную, происходит испарение влаги, и поглотительную функции, происходит поглощение различных необходимых растению газов. При полном раскрытии устьиц происходит потеря воды. Движение водяных паров из клетки происходит благодаря сниженной концентрации водяных паров в окружающем воздухе, по сравнению с концентрацией внутри растения. Получается, что вода из растительного объекта передвигается по градиенту водного потенциала в окружающею среду через открытые устьичные щели. Процесс открытия и закрытия устьиц замыкающими клетками управляется водным состоянием этих клеток.Есть еще один способ защиты от водного дефицита – это накопление низкомолекулярных соединений (20).В заключении хочется сказать, что для характеристики водного режима растительных организмов необходим водный дефицит и относительная тургесцентность тканей. Для этого проводится сравнение содержания воды в растении с количеством влаги в той же ткани, но в присутствии состояния полного тургора. В естественных условиях максимальное содержание воды в листьях практически не встречается. Чаще всего у растительных организмов присутствует водный дефицит в спектре от 10 - 35 %.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫАлехина Н. Д. Физиология растений / Н. Д. Алехина, Ю. В. Балнокин В.Ф. Гавриленко. – М.: Академия, 2005. – 640 с.Арбузова Е.Н.Теория и методика обучения биологии. В 2ч. Ч.1:/ Е. Н. Арбузова. — М.: Юрайт, 2019. – 295 c.Браилко В.А. Некоторые особенности водного режима листопадных и зимнезеленых видов родаLoniceraL. в условиях Южного берега Крыма / В.А. Браилко // Экосистемы. – 2018. – № 14. – 75–82c.Брынцева В.А. Ботаника: учебник / В.А. Брынцева, В.В. Коровин. - СПб.: Лань, 2015. – 174 c. Веспер М. А. Цитоскелет и водный обмен растений / М.А. Веспер, М.А. Бочкарёва, Л. П. Хохлова //Ученые записки Казанского государственного университета. – 2008. – Т. 150, кн. 2. –24–25c.Викторов Д. П. Малый практикум по физиологии растений: учеб. пособие / Д. П. Викторов – М.: Высшая школа, 1983. – 135 с.Гужвин С. А. Физиология и биохимия растений: учеб. пособие / С. А. Гужвин, В. Д. Кумачева, Р. А. Каменев. – Новочеркасск: Изд-во Донской ГАУ, 2019. – 76–77c.Ильина Н. А. Физиология и биохимия растений: учеб. пособие / Н. А. Ильина, И. В. Сергеева, А. И. Перетятко. – Саратов: Изд-во УлГПУ, 2013. – 335с.Имескенова Э.Г. Ботаника с основами физиологии растений: учебник / Э.Г. Имескенова, М.В. Казаков, В.Ю. Татарникова. - СПб.: Лань, 2021. – 30, 37c. Клопов М.И. Роль воды в жизни биологических объектов: учеб. пособие / М.И. Клопов, А.В. Гончаров.- СПб.: Лань, 2021. – 120c. Латыпов И. А. Исследование основных факторов формирования величины осмотического давления в системах биологического происхождения / И. А. Латыпов, М. К. Герасимов // Вестник Казанского технологического университета. – 2008. – 60–63с.Линг Г. Физическая теория живой клетки: незамеченная революция / Г. Линг. – СПб.: Наука, 2008. – 376 с.Мазец Ж. Э. Практикум по физиологии растений: учеб. пособие / Ж.Э. Мазец, И. И. Жукова, А. А, Деревинская. – Минск: Изд-во БГПУ, 2017. – 8–59с.Медведев С. С. Физиология растений / С. С. Медведев. – СПб.: БХВ–Петербург, 2012. – 512 с.Муслимов М. Г. Физиология растений: учеб. пособие / М. Г. Муслимов, Н. С. Таймазова. – Махачкала: Изд-во ДГАУ, 2015. – 65 с.Мушинская О. А Транспирация как составная часть водного режима растений и ее изучение у видов рода Populus l. / О. А. Мушинская, З. Н. Рябинина, Н. И. Мушинская // Вестник Оренбургского государственного университета. – 2007. – № 6. – 95–99c.Позднякова А. В. Транспирация, её биологическое значение и регулирование растениями [Электрон. ресурс] / А. В. Позднякова, А. А. Магомедтагиров // Научное сообщество студентов. Междисциплинарные исследования: материалы XLIX междунар. студ. науч.-практ. конф. – Новосибирск: Сибирская академическая книга, 2018. 26–30с. – Электрон. Версия печат. публ. – Режим доступа: https://sibac.info/archive/meghdis/14(49).pdf (дата обращения: 22.02.2020).Полынов В. А. Учебные практические задания по физиологии растений: учеб. пособие / В. А. Полынов. – Иркутск: Изд-во Иркут. гос. ун-та, 2019. – 210 с.Храмченкова О. М. Физиология растений. Экология водного обмена: учеб. пособие / О. М. Храмченкова. – Гомель: Десна Полиграф, 2016. – 11–14с.Якушкина Н. И. Физиология растений / Н. И. Якушкина. –М.: Владос, 2005. – 464с.