Тема 2: водный баланс растений план

растворенных веществ в воде увеличивает «корневое давление» корня.
Это давление можно наблюдать и на практике. Например, если только что посаженный молодой саженец надрезать немного над землей, то из среза ксилемы будет течь сок в течение нескольких часов. Если в этой части установлен манометр, можно измерить давление потока сиропа. В большинстве случаев это давление может составлять от 0,05 до 0,5 МПа.
Корневое давление возникает быстрее, когда водный потенциал почвы высок, а транспирация низка . Когда эти значения выше, чем значения транспирации, вода быстрее достигает листьев и быстрее уходит в атмосферу, потому что положительное давление не может прочно удерживаться в ксилеме.
Растения, которые производят высокое корневое давление, часто также выделяют капли сока на краях листьев. Этот процесс называется явлением гуттутации.
Положительное давление ксилемы обеспечивает экссудацию ксилемного сока через специальные поры, называемые гидатодами. Это происходит из-за жилок на краях листьев. Это явление можно наблюдать ранним утром на опушках растений. Эти гортанные капельки на самом деле образуются через специальные отверстия. Гортанный феномен более выражен при пониженной транспирации и ночью при высокой относительной влажности.


4. Перенос воды в ксилеме
У большинства растений слой ксилемы является основной частью водного пути. У растения высотой 1 метр 99,5 % водных путей проходит через слой ксилемы. У высокорослых растений этот показатель еще выше. Xylem имеет относительно низкую устойчивость к другим водным путям. В следующих разделах мы рассмотрим, как движение воды через ксилему наиболее оптимально на пути от корня к листу и как отрицательное гидростатическое давление, создаваемое транспирацией листа, обеспечивает движение воды через ксилему.
Ксилема состоит из двух основных элементов трахеид.
Клетки в ксилеме имеют особый анатомический вид, приспособленный для переноса как можно большего количества воды. В ксилеме есть два важных типа трахеидных элементов. Трахеидные и сосудистые элементы часто наблюдаются у растений с закрытыми семенами, а также у папоротников и клубненосных растений.
И трахеиды, и элементы отмирают в результате строительства. Поэтому органеллы и мембраны проницаемых клеток также теряют свои свойства проницаемости.
Проницаемость воды через уцелевшие клеточные стенки более устойчива.
Трахеиды представляют собой удлиненные, варикозно расширенные клетки, расположенные немного поперек вертикальных каналов (рис. 4.6а). Вода движется по трахеидам по многочисленным полостям и боковым стенкам в ней (рис. 4.6б). В других микроскопических частях, где вторичная стенка отсутствует, первичные стенки тонкие и хрупкие (рис. 4.6с). Борозда первой трахеи прилегает к борозде второй трахеи и образует две последовательные пары бороздок. Двойные полости имеют меньшее сопротивление движению воды между трахеидами. Хрупкие слои, состоящие из двух основных стенок и средней части между двойными полостями, называются мембранными полостями. Мембранные ямки образуют центральные поры у некоторых суставных растений (рис. 4.6). Поры работают как внутренние веки. Они также служат для закрытия углублений, образующих границы стен круглой и овальной формы. Такой образ жизни пор является наиболее эффективным способом предотвращения попадания вредных газов, образующихся из соседних трахеид.
Лодочные элементы бывают узкими и широкими, в отличие от трахеидных и перфорированных стенок. Они образуют перфорированные пластинки на конце каждой ячейки. (рис. 4.6б). В отличие от трахеид перфорированные периферические стенки позволяют сосудистым каналам соединяться с последующими сосудистыми сегментами и образовывать большой проводящий канал, называемый веной (рис. 4.6б). Лодки отличаются друг от друга внутренней длиной и внешним видом. Длина лодочек может колебаться от 10 см до нескольких метров. Благодаря открытым торцевым стенкам сосуды создают условия с очень малым сопротивлением для свободного движения воды. Лодочные части также выявлены в перфорированных сосудах в периферийных стенках и соединены друг с другом соседними частями через промежуточные ямки.