66. Показатели траспирации: интенсивность, транспирационный коэффициент, коэффициент водопотребления.

Ответ. Эффективность использования воды растением выражается рядом показателей. Количество созданного сухого вещества на 1 л транспирированной воды характеризует продуктивность транспираиии. В зависимости от условий выращивания и видовых особенностей растений она составляет 2-8, чаще 3-5 г/л. Величиной, обратной продуктивности транспирации, являете транспирачионныи коэффициент, который показывает, сколько воды растение затрачивает на построение единицы массы сухого вещества. Транспирационные коэффициенты варьируют от 10 до 500, причем у больцптнства сельскохозяйственных растений они сравнительно близки и зависят от условий выращивания. Относительно низкими его значениями отличаются только просовидные злаки (просо, сорго). В полевых опытах и агрономической практике для оценки эффективности использования воды определяют коэффициент водопотребления (эвапотранспирационный коэффициент), который рассчитывают как отношение эвапотранспирации к созданной биомассе или хозяйственно полезному урожаю. Под эвапо­транспирацией понимают суммарный расход воды за вегетацию 1 га посева или насаждения, т. е. сюда включаются испарение с поверхности почвы (эвапорация) и транспирация. Причем в засоренных посевах и насаждениях это будет транспирация и культурных растений, и сорняков. Коэффициент водопотребления в значительной степени зависит от почвенно-климатических факторов. В засушливые годы он выше, чем в более влажные. С повышением температуры эвапотранспирация усиливается, рост растений и накопление ими сухого вещества находятся в более сложной зависимости от температуры, которая выражается одновершинной кривой. Причем температурный оптимум для ассимиляционных процессов у разных видов растений различный. Поэтому температурная зави­симость эффективности использования воды определяется видовыми особенностями растений.

67. Влияние на транспирацию внешних факторов.

Ответ. Прежде всего, на транспирацию влияет влажность воздуха. Чем меньше относительная влажность воздуха, тем ниже его водный потенциал и тем быстрее идет транспирация. Однако надо помнить, что при недостатке воды в листе включаются устьичная и внеустьичная регуляция, поэтому интенсивность транспирации увеличивается медленнее интенсивности испарения воды с водной поверхности. При возникновении сильного водного дефицита транспирация может почти прекратиться, несмотря на увеличивающуюся сухость воздуха. С увеличением влажности воздуха транспирация уменьшается; при большой влажности воздуха происходит только гуттация. Высокая влажность воздуха препятствует нормальному ходу транспирации, следовательно, отрицательно влияет на восходящий транспорт веществ по сосудам, регуляцию температуры растения, устьичные движения. Следующий фактор, влияющий на транспирацию как на физический процесс испарения, — температура. С увеличением температуры интенсивность транспирации увеличивается. Температура — источник энергии для испарения воды. Интенсивности транспирации 1 г воды/дм2-ч соответствует затрата энергии 0,1 кал/см2 мин. Охлаждающий эффект транспирации особенно значителен при высокой температуре, низкой влажности воздуха и хорошем водоснабжении. Кроме того, температура выполняет еще и регуляторную функцию, влияя на степень открытости устьиц. Скорость ветра не так сильно влияет на транспирацию, как на испарение со свободной водной поверхности. Вначале при появлении ветра и увеличении его скорости до 0,4—0,8 м/с интенсивность транспирации увеличивается, но дальнейшее усиление ветра почти не влияет на этот процесс. Сильный ветер увеличивает интенсивность транспирации лишь немного больше, чем слабый. Так, интенсивность транспирации листьев березы уже при слабом движении воздуха повышалась до 130%, а при скорости его 1,5 м/с — максимально до 160% от ее величины при безветрии. При шторме (6 м/с) на подветренной стороне транспирация оказалась не выше, чем при слабом ветре (1,3 м/с). Это связано с тем, что вода испаряется с поверхности клеток мезофилла в межклетники, а ветер влияет лишь на движение пара от поверхности листа, т.е. только на третью фазу устьичной транспирации и кутикулярную транспирацию. Влияние света на транспирацию связано прежде всего с тем, что зеленые клетки поглощают не только инфракрасные солнечные лучи, но и видимый свет, необходимый для фотосинтеза. Однако лист расходует на фотосинтез только 1—2% поглощенного света, редко 5%, а остальная энергия превращается в тепло и используется на испарение воды. Поэтому влияние света на транспирацию тем сильнее, чем выше концентрация хлорофилла. У зеленых растений даже на рассеянном свету интенсивность транспирации увеличивается на 30—40% по сравнению с темнотой. Это прямое действие света на транспирацию. С уменьшением влажности почвы транспирация уменьшается. Чем меньше воды в почве, тем ее меньше в клетках, и, следовательно, растение уменьшает транспирацию, прикрывая устьица. Если почва была сухой, то при увеличении ее влажности интенсивность транспирации сначала увеличивается. Но если в почве становится много воды, то интенсивность транспирации падает, так как вода вытесняет из почвы кислород, необходимый для дыхания корней. Нарушение дыхания приводит к плохому поглощению солей и, следовательно, уменьшению поступления воды. Если вода плохо поступает в корни, то интенсивность транспирации уменьшается. Интенсивность транспирации зависит и от условий минерального питания. У растений, испытывающих недостаток азота, фосфора или калия, интенсивность транспирации максимальна. Транспирация резко сокращается, если растения получают полное минеральное удобрение. Таким образом, чем лучше питается растение, тем меньше транспирация. Это объясняется, в частности, тем, что поглощаемые растением ионы и синтезируемые вещества связывают воду, а испаряется только несвязанная вода. Следовательно, внесение удобрений — это один из методов уменьшения интенсивности транспирации.