Транспирация в овощных растениях меры по предотвращению иссушения

В течение всего периода жизни растений через них проходит значительный поток воды. Растения из почвы через корневые волоски непрерывно усваивают требуемое количество питательного раствора, основную часть которого составляет вода. Продвижение воды по растению ко всем клеткам и частям осуществляется с помощью физиологического явления – транспирации, называемой также испарением. Испарение происходит с поверхности листьев через специальные отверстия в кожице (устьица), по которым также в растения поступает углекислый газ.

Между восприятием воды корнями и транспирацией существует тесная взаимосвязь. Большее испарение требует и большего поглощения воды – транспирация стимулирует этот процесс. Также она связана и с фотосинтезом: большее открытие устьиц для интенсивного испарения воды увеличивает поступление в листья углекислоты, тем самым способствуя повышению их фотосинтетической деятельности. Как правило, повышение интенсивности транспирации указывает на усиление фотосинтеза, но абсолютной связи двух величин обычно не бывает.

На величину транспирации влияет в первую очередь уровень водоснабжения растений через корни. Для достаточного постоянного поглощения воды нужен постоянный рост корневой системы, так как поглотители – корневые волоски живут и работают очень кратковременно. Вторым фактором, определяющим транспирацию, является интенсивность света. Третьим – служит величина относительной влажности воздуха, а четвёртым – скорость его движения (ветер).

Транспирация начинается утром, когда световая энергия достигает определённой величины, и прекращается к вечеру вследствие недостатка света. Весь этот промежуток времени корни обеспечивают растения водой для транспирации. Но и после её окончания (при наличии воды в почве) корни часть ночного времени остаются активными, продолжая подачу влаги в надземные части. Определённый дефицит влаги в растении, образующийся из-за того, что воды испаряется больше, чем поглощается, таким образом, ликвидируется.

После ночной работы корней по поглощению воды овощные культуры (особенно в теплицах) хорошо насыщаются водой, а плоды огурца, томата, перца становятся тяжелее по массе. Поэтому собирать урожай выгоднее рано утром. К тому же в это время в плодах ниже содержание нитратов. Вместе с тем избыток поступающей с вечера воды может по утрам после прохладных и сырых ночей проявляться по краям листьев в виде «плача» – выделяющихся капель воды. Это явление опасно тем, что провоцирует развитие грибных болезней, например, фитофтороза томатов. В таких случаях нужно пораньше и получше проветривать теплицы.

Транспирация может вызывать два противоположных явления. Если она пропорционально соотносится с поглощением воды корнями, то все клетки всех органов (и прежде всего стеблей и листьев) хорошо наполняются водой. Это явление называется тургором клеток, или тургесцентностью растений. При превышении расхода воды над поступлением клетки могут в различной степени обезвоживаться, а листья растений завядают.

В целом очень полезное состояние тургора в растениях может иметь и отрицательные последствия. Если транспирация снижается по каким-то причинам, а поглощение воды корнями идёт интенсивно, то от избытка воды (высокое давление) оболочки клеток растягиваются, а растения образуют длинные междоузлия (огурец, томат) и сильно вытянутые побеги. А вот рассаду лучше всего пикировать и высаживать при высокой тургесцентности. С этой целью проводят предварительный обильный полив.

Завядание листьев, чаще бывающее у тепличных огурцов, носит сложный характер и вызывается несколькими причинами. Оно нередко происходит после резкой смены продолжительной пасмурной погоды на солнечную. Даже при хорошей влажности почвы температура воздуха при этом резко поднимается (особенно при недостаточной вентиляции) и транспирация также резко возрастает. Корни не успевают подавать воду в листья, и те завядают из-за большой её потери.

Если к моменту смены погоды почва была слабо насыщена влагой, то усиление интенсивности транспирации и активное поглощение воды корнями быстро иссушают почву. Завядание не сможет остановить даже немедленный полив. Его надо повторить на ночь (не смачивая листья), чтобы к утру тургор листьев полностью восстановился.

При низкой влажности наружного воздуха и интенсивном проветривании теплицы транспирация с поверхности листьев огурцов может так быстро усиливаться, что корни и проводящие системы стеблей и побегов не могут восполнить требуемое количество воды - завядание наступает, несмотря на достаточную влажность почвы. Так что завядание растений не всегда означает недостаточную влажность почвы.

С началом процесса завядания, то есть уменьшением содержания воды в листьях, происходит ослабление тургора. Состояние это растёт до нулевого тургорного давления. При этом содержание влаги в почве, корнях и листьях выравнивается, а растение вступает в период устойчивого завядания.

Недостаток влаги в почве, проявляющийся в завядании листьев, происходит вследствие неправильного полива. Когда поливы проводят неравномерно, скудно или без учёта климатических изменений (температуры, освещённости, влажности воздуха), то смачиваются большей частью только верхние слои корневых систем. Такие поливы иссушают нижние слои почвы, откуда часть корней не может поглощать воду, приводя к недостатку её в листьях. Овощные растения могут достаточно быстро и без губительных последствий для урожая оправляться от кратковременного завядания. Наиболее же опасны неоднократно повторяющиеся в течение непродолжительного периода или продолжающиеся несколько часов в день увядания. В этом случае урон урожая очевиден, да и сами листья могут при очень жаркой и солнечной погоде отмирать полностью или частично.

Сильное влияние на транспирацию оказывает ветер. Вокруг поверхности каждого листа образуется как бы плёнка из влажного воздуха, что снижает транспирацию и идёт на пользу растениям. Ветер же удаляет эту плёнку и усиливает транспирацию. Влажный слой воздуха вокруг листьев заменяется тёплым и сухим. Повышение сухости воздуха с помощью ветра, выходящее за нижние пределы оптимума влажности воздуха для культуры, приводит к задержке её развития. С повышением сухости воздуха при высокой его температуре транспирация превышает по интенсивности поглощение листьями углекислого газа.

Недостаток воды в клетке вследствие её недостатка в почве, высокой температуры листа, сухости воздуха и повышенной транспирации замедляет рост растений, так как клетки не полностью растягиваются. Если это происходит в течение длительного времени, то клетки, прекращая рост, остаются более мелкими, чем им положено быть, а всё растение – малорослым. Но данное обстоятельство иногда бывает полезным. Рассаде раннеспелых сортов овощей следует временно создавать слегка засушливые условия (поливами), чтобы такие растения начинали раньше отдачу урожая.

Интенсивность транспирации во многом зависит от работы устьичного аппарата листьев. На степень открытости устьиц влияют свет, температура и влажность воздуха, условия водоснабжения растений и стадия их развития, возраст листьев и их местоположение на растении. При хорошем водоснабжении устьица открываются шире при увеличении освещенности. Их открытие происходит быстрее при увеличении температуры воздуха до верхних границ её оптимума- при низких температурах устьица открываются медленно и не полностью- при отрицательных - они закрыты.

В тёмное время суток устьица закрыты, а днём они закрываются при очень высокой концентрации углекислого газа в воздухе, при начинающемся недостатке воды. В последнем случае закрытие устьиц происходит до того, как у растения начнется видимое подвядание. При очень слабом водоснабжении устьица могут оставаться закрытыми длительное время в течение дня.

Закрывая устьица днём, растения защищают себя от полного обезвоживания. За этот период могут произойти изменения: транспирация резко снизится, а поглощение воды корнями останется прежним или возрастёт- увеличится содержание влаги в почве за счёт осадков или полива. Тогда в период наибольшей испаряемости может восстановиться тургор листьев вместо развития увядания Своевременный полив почвы после небольшого снижения её влажности (не достигающего критической для растений отметки) быстро восстанавливает нормальную транспирацию.

Овощные культуры открытого грунта при повторных кратковременных завяданиях реагируют на них слабее, чем в первый раз, а урон для развития уменьшается. Растения становятся устойчивее к обезвоживанию. Но все это происходит за счёт снижения общей продуктивности.

Снижают транспирацию у молодых растений росы и туманы. Это особенно важно для проростков, корни которых располагаются в верхнем, быстро высыхающем слое почвы. В любом возрасте овощных культур даже невысокие концентрации вредных промышленных газов в воздухе снижают интенсивность транспирации до 1,5 и более раз. Правильное внесение удобрений понижает транспирацию. Транспирация снижается у стареющих листьев и созревающих плодов из-за уменьшения содержания в их клетках воды.

Стебли, побеги и черешки листьев днём имеют меньший диаметр, чем ночью, что обусловлено разницей в тургоре. Поэтому и рост надземных частей происходит больше ночью, когда уменьшается отдача воды, а клетки наполняются ею и (способные к росту) растягиваются.

Ночная транспирация у плодоносящих огурцов составляет около 1,5 г на 1000 см листовой поверхности в час, в дневные часы она увеличивается в десять раз.

Существенным показателем жизнедеятельности культур служит величина накопления ими сухого органического вещества. Для транспирации на этот счёт имеется специальный показатель – транспирационный коэффициент. Он показывает, сколько воды прошло через растение для образования 1 г сухого вещества. Для овощных культур он колеблется от 300 до 700 мл/г. Нормальной (стандартной) рассаде огурца за период выращивания нужно 500 мл воды на растение. Транспирационный коэффициент нельзя путать с коэффициентом водопотребления культур, который показывает количество воды, необходимое для получения 1 кг урожая. Например, для огурца нужно около 20 л, а для томата – до 60 л воды на 1 кг плодов. У любой культуры при повышении урожайности оба показателя снижаются.

Транспирация, зависящая от внешних факторов и внутреннего физиологического состояния растений, сама накладывает отпечаток на внешний вид и внутреннюю анатомическую структуру частей растительного организма. От ослабления транспирации листья тепличных огурцов и томатов приобретают тёмно-зелёную окраску и хрупкость, а при избыточной – сильно разрастаются и становятся бледно-зелёными. При внезапном усилении транспирации от кожицы плодов томата отнимается так много воды, что подводящие её сосуды пересыхают, а на плодах образуются водянистые пятна. Недостаток воды в оболочке плода томата может быть и одной из причин вершинной гнили. При высоком ночном поглощении воды и питательных веществ создаётся их высокое давление в созревающих плодах томата и дыни в теплицах. Стареющая кожица плодов не способна сопротивляться давлению и растрескивается.

В плёночных теплицах нередки случаи появления на листьях огурцов сухих пятен от перегрева. Обычно растения регулируют внутреннюю температуру с помощью транспирации. В теплице в условиях длительного поступления солнечного тепла при ограниченном вентилировании или его отсутствии листья поражаются в результате чрезмерного перегрева. Использовать явление транспирации для пользы растений возможно при соблюдении рекомендаций по водному режиму, точным срокам и дозам поливов.

Э. Феофилов, заслуженный агроном России

Источник: http://gazetasadovod.ru

Внимание, только СЕГОДНЯ!