Кутикулярноедиффузионное сопротивление зависит от толщины
кутикулярного слоя, чем она больше, тем больше сопротивление.
Продуктивность транспирации - это количество созданного сухого
вещества на 1 кг транспирированной воды. В среднем эта величина
равна 3 г/1 кг воды.
Транспирационный коэффициент показывает сколько воды растение
затрачивает на построение единицы сухого вещества, т.е. этот
показатель является величиной, обратной продуктивности транспирации
и в среднем равен 300, т.е. на производство 1 тонны урожая
затрачивается 300 тонн воды.
Очень важным моментом в процессе транспирации является действие
абиотических факторов окружающей среды: влажности атмосферного
воздуха и температуры воздуха.
Чем менее влажен атмосферный воздух, т.е. чем меньше его водный
потенциал, тем интенсивнее будет идти транспирация. При 100%
влажности воздуха его водный потенциал равен нулю. Уже при снижении
влажности воздуха на 1-2% его водный потенциал становится
отрицательной величиной, а при снижении влажности воздуха до 50%
показатель водного потенциала выражается отрицательной величиной
порядка 2-3 сотен бар в зависимости от температуры воздуха. При
этом в клетках листьев показатель водного потенциала, как правило,
выше нуля, поэтому диффундирование воды из межклетников в атмосферу
наблюдается почти всегда.
Чем выше температура воздуха, тем выше будет и температура листа,
при этом температура внутри клеток листа может быть на 10оС выше,
чем в атмосфере. Происходит нагрев воды, находящейся в листе, что
также способствует процессу испарения.
Регулировка транспирация происходит в растении по двум
механизмам:
устьичная регуляция,
внеустьичная регуляция.
Наиболее существенной является устьичная регуляция, которая
определяется как некоторыми физическими закономерностями, так и
влиянием ряда факторов внешней среды и внутренней биохимией клеток
листа.
С физической точки зрения основой испарения из устьица является
физический механизм испарения с ограниченных поверхностей очень
маленькой площади. При этом имеет значение величина снижения
упругостиводяного пара (F-f) и расстояние (l), на протяжении
которого поддерживается эта разница, которая определяет градиент
дефицита насыщения.
F-f
D D = - --------
l
При этом скорость испарения V будет пропорциональна градиенту
насыщения, а А - постоянная, определяемая прочими условиями,
влияющими на скорость испарения:
F-f
V = А - --------
l
Поскольку речь идет об ограниченных поверхностях (устьице), то
краевое испарение за счет меньшей величины l2 будет выше, чем в
центре, т.е.:
F-f F-f
--- - > - -----
l2 l1
Применительно к испарению с площади круга формула скорости
испарения принимает вид
V = k R2,
где k - значение всех прочих факторов, определяющих скорость
испарения, а R - радиус круга.
При испарении с малых поверхностей, когда доля участия краевого
испарения значительна, формула видоизменяется в
V = k Rn,
где n - положительное число между 1 и 2, т.е.2 >n>1. В случае
малых площадей, таких как отверстие устьичной щели, n становится
равным 1. Таким образом определяющим становится фактор k, т.е.
суммарное значение факторов окружающей среды и суммарное количество
устьиц на листе.
В устьичной транспирации ведущими факторами являются:
количество устьиц на единицу листовой поверхности,
форма листа (чем более причудлива форма листа, тем больше его
площадь, а, значит, и количество устьиц),
наличие ионов К+ (чем выше концентрация, тем больший приток воды в
замыкающие клетки устьица и тем шире устьичная щель),
наличие абсцизовой кислоты (чем выше концентрация этого гормона
старения, тем меньше раскрытие устьица) (пример - мутант томата
wilty),
концентрация углекислого газа в подустьичной полости (чем ниже
концентрация, т.е. меньше 0,03%, находящихся в воздухе, тем больший
приток воды в замыкающие клетки устьица и тем шире устьичная
щель),
наличие солнечного света (на свету крахмал превращается в простые
сахара, т.е. концентрация клеточного сока выше, поэтому наблюдается
больший приток воды в замыкающие клетки устьица и раскрытие
устьичной щели),
наличие и скорость ветра (непосредственно к испаряющей поверхности
прилегает слой воздуха, в котором водяной пар постепенно испаряется
далее в атмосферу, при этом в безветренную погоду скорость
испарения выражается линейной зависимостью между дефицитом
насыщения воздуха и расстоянием от испаряющей поверхности. Однако,
при наличии ветра, который "сдувает" испаряющиеся молекулы воды,
происходит увеличение дефицита насыщения воздуха. Возле поверхности
листа сохраняется лишь небольшой ламинарный слой (dS),
сохраняющийся и при сильном ветре, где можно наблюдать линейную
зависимость дефицита насыщения от расстояния).
Внеустьичная транспирацияопределяется количеством и размерами
межклеточных пор в кутикуле листа. Радиус клеточных пор очень мал,
составляет около 100-200 Ао, т.е. около 0,00001мм, однако в листе
имеющем много кутикулярных пор скорость испарения снижается
достаточно значительно, иногда почти в два раза.
Различают три вида движения устьиц (закрытие и открытие
устьиц):
фотоактивные (под действием солнечного света),
гидроактивные (при потере воды),
гидропассивные (при дожде из-за набухания клеток эпидермиса и
сдавливания устьичных клеток).
Суточный ход транспирации у всех растений определяется максимальной
транспирацией в утренние часы и минимальной - в полуденные. При
этом весьма существенное значение имеют и такие факторы, как
температура почвы и воздуха, влажность почвы и воздуха,
интенсивность солнечного излучения, наличие ветра.
Сезонный ход транспирации у многолетних растений определяется
фазами развития растения.
Устьичное диффузионное сопротивление зависит от степени открытия устьиц.
213
0
3 минуты
Темы:
Понравилась работу? Лайкни ее и оставь свой комментарий!
Для автора это очень важно, это стимулирует его на новое творчество!