Реферати » Реферати по біології » Загальний вміст води в листках калини в умовах біостанції

Загальний вміст води в листках калини в умовах біостанції

і утримуються на їх поверхні силами адсорбції.

Гігроскопічна вода утримується з силою до 1000 МПа і більше та пересувається тільки після переходу в пароподібний стан. Видаляється з грунту при нагріванні до 105 градусів протягом 6 годин. Наявність такої води обумовлено гигроскопичностью грунту. Т. е. Здатністю твердої фази своєю поверхнею поглинати водяні пари. Гігроскопічність залежить від механічного складу грунту і вмісту в ній органічної речовини.
Максимальний вміст гігроскопічної вологи спостерігається при повному насиченні повітря водяними парами, т. Е. При 99 - 100%-ної відносної вологості. Це зміст гігроскопічної вологи називають найбільшою або максимальної гигроскопичностью грунту.

Адсорбований на поверхні грунтових частинок шар гігроскопічної вологи втрачає свою рухливість і сильно ущільнюється. В результаті високої щільності гігроскопічна вода змінює свою природну структуру і ряд фізико-хімічних властивостей. Така вода має підвищену в порівнянні з чистою водою в'язкістю, не замерзає навіть при-70-78 градусах, не володіє електропровідністю. Дана форма грунтової води недоступна рослинам. Так як сили зв'язування води перевищують ссуть силу коренів.

Хоча гігроскопічна вода і недоступна для рослин, але її освіта має велике значення, тому що скорочує непродуктивний витрата крапельно-рідкої вологи, що надходить в грунт.

Плівкова вода. Пароподібна волога, конденсуючись на поверхні грунтових частинок за певних умов температури і тиску, дає початок утворенню водної плівки. Процес поглинання водяної пари грунтом розглядається як перехідний до адсорбції води. Таким чином, частина сорбированной води, яка зв'язується менш міцними силами, і являє собою рихлосвязанной воду. Вона утримується на поверхні тонких плівок прочносвязанной (гигроскопической) води. Це додатково пов'язана сорбційними силами вода носить назву плівковою. Частина цієї вологи належить водним оболонкам колоїдних частинок грунту, з якими зв'язок води більш міцна, ніж з грубо дисперсними елементами. Цю частину плівковою вологи називають колоїдної водою.

Плівкова вода, як і гігроскопічна, чи не пересувається в грунті під впливом сили тяжіння, але може переходити від однієї грунтової частинки до іншої в бік більш тонкої плівки, що оточує ці частинки.

Плівкова та гігроскопічна вода представляють собою пов'язану грунтову вологу, утримувану молекулярними силами тяжіння. Максимальна товщина водної плівки, утримуваної твердими грунтовими частинками і колоїдами, представляє максимальну плівкову влагоемкость грунту.

Плівкова вода відрізняється за своїми фізико-хімічними властивостями і рухливості від вільної води. Точка замерзання води знаходиться в інтервалі від-4 до-78 градусів. Вона має підвищену в'язкість і знижену розчиняють здатність. На відміну від гигроскопической плівкова вода проявляє невелику розчиняють здатність - вона містить деяку кількість електролітів і має електропровідність. В плівці відбувається поступове наростання концентрації розчинених речовин, починаючи від нуля біля поверхні частинок (гігроскопічна волога) і поступово збільшуючись до концентрації вільного розчину. Плівкова волога частково доступна для рослин.

Вільна вода. Грунтовий профіль має великий відсоток вільного простору, т. Е. Він порист. Частка пір залежить від типу грунту. В основному половина обсягу грунту є вільним простором, який заповнюється повітрям або водою. Вільний простір мається і в грунтових агрегатах
(структурах), де воно представлено капілярами.

У період випадання опадів або при поливі вільний простір заповнюється водою. Цю воду, що вважається вільною, диференціюють на капілярну і гравітаційну. Вона доступна для рослин.

Капілярна вода. Як відомо, водна поверхня в капілярах має увігнуту форму. Поверхневий тиск увігнутої форми менше нормального.
Т. е. Менше тиску під плоскою поверхнею. В результаті виникнення додаткового тиску під викривленою поверхнею в капілярах при їх зануренні відбувається підняття води. Висота цього підняття пропорційна поверхневому натягу і обернено пропорційна радіусу капіляра: чим тонше капіляри, тим рівень води в них вище в порівнянні з рівнем води, в яку капіляр опущений. Тому рівень капілярної води в грунті завжди вище рівня грунтової води і вода по капілярах може просуватися із нижніх у верхні шари грунту. Висота підняття капілярної води залежить від механічного складу грунту: зі збільшенням дисперсності грунтових часток капіляри тоншають, і це обумовлює більш значну висоту підняття грунтової води. Однак в лишком тонких капілярах вся вода знаходиться в адсорбованому (прочносвязанной) стані і втрачає рухливість, що заважає її підйому. Максимально можлива висота підняття капілярної води в природних умовах досягає%-: м (в глинистих грунтах). Однак такий рівень капілярної вологи встановлюється рідко.
Зазвичай цей рівень не перевищує 3-4 метрів. А для грунтів легкого механічного складу і того менше. Цю воду називають капілярно підпертої водою.

Існує ще одна категорія вологи - сорбційно-замкнута, яка знаходиться в некапіллярних просторах, перекритих перемичками або пробками із зв'язаної води. Вона локалізована у вигляді скупчень, утримується сорбційними силами. Ця категорія води або недоступна для рослин, або ж частково доступна в залежності від сил зв'язування з поверхнею просторів, в яких вона знаходиться.

Капілярна вода становить, по-перше, ту частину доступною для рослин вологи, яка сконцентрована у верхній частині грунту і утримується силами, порівняно легко долатися країнами, а по-друге, вологу, що утворить капілярну облямівку вище дзеркала грунтових вод; в разі проникнення коренів в глибину така вода стає доступною для рослин.

Гравітаційна вода. Це одна з форм вільної води, доступної для рослин. Вона міститься в некапіллярних просторах, заповнюючи пори після дощу, поливу, танення снігу. Пересувається під дією сили тяжіння, легко стікає вниз. Затримуватися може тільки водотривким (непроникним) шаром. Ця форма води недовготривала: швидко стікає вниз. Якщо на шляху просочування гравітаційної води виникає водотривких шар, то в результаті накопичується певний обсяг води, званої грунтової.

Грунтова вода є резервом доступної для рослини вологи при неглибокому її заляганні: вона поповнює капілярну облямівку грунтів в разі втрати в ній води (випаровування, поглинання рослинами). Тому пористість грунтів (сумарний обсяг усіх пір між частинками твердої фази) має важливе значення для накопичення в грунті доступної рослинами вологи. Особливо важливим при цьому є оптимальне співвідношення капілярних і некапіллярних просторів у грунтових горизонтах. Цим умовам відповідає тверда фаза чорноземних грунтів, особливо цілинних, з не зруйнованої природної зернистої (дрібнозернистої) структурою, що обумовлює наявність капілярів в структурних агрегатах і некапіллярних просторів між ними.

Гравітаційна вода знаходиться в конкурентних відносинах з аерацією грунтів: вона витісняє грунтовий повітря з некапіллярних просторів і тим самим погіршує повітряний режим грунту; особливо в безструктурні грунтах, що негативно впливає на ряд грунтових процесів і особливо на життєдіяльність кореневої системи. Однак надмірна кількість гравітаційної води шкідливо позначається не на всіх рослинах. Болотні рослини і ряд сільськогосподарських, наприклад, рис, активно функціонують і при надлишку води, навіть при затопленні території.

Пароподібна волога. Представлена ??в грунті у формі водяної пари і пересувається по градієнту абсолютної пружності пара; може також пасивно пересуватися з струмом повітря. Вміст у грунті парообразной вологи залежить від ряду факторів, в першу чергу від вологості, скважности і температури грунтового середовища. Ця форма грунтової вологи має деяке значення у водопостачанні рослин, т. К. Пароподібна волога при певних температурі і тиску може конденсуватися і доповнювати вміст у грунті вільної або плівкової води.

Тверда волога. Ця форма води присутня в грунті при зниженні температури до нуля градусів і нижче. Вона нерухома і недоступна для рослин, але є резервом доступної вологи, яка виникає після танення льоду (Тарчевский, Жолкевіч, 1989).

Рис. 2. Різні форми води в грунті: 1 - хімічно зв'язана вода; 2
- гігроскопічна зв'язана вода; 3 - плівкова вода; 4 - капілярна вода;
5 - гравітаційна вільна вода; світлі кружки - частинки грунту (по Ф. Д.
Сказкіна).

1. 4. Розподіл води в рослині

Вміст води у різних рослин різна. В листі салату - 95%, кукурудзи - 77%. Кількість води неоднаково в різних органах рослин.
Наведемо дані для соняшника: в листі - 81%, в стеблах - 88%, в коренях - 71%.

Вміст води в листках зменшується зазвичай від морфологічної верхньої частини до основи стебла (стовбура).

В вакуолях більш старих клітин (нижній ярус) вміст води більше, ніж в молодих (верхній ярус). Більша кількість води в вакуолях клітин старого листя пояснюється збільшенням їх розмірів з віком рослини.
Велика частина води в клітинах міститься в цитоплазмі, а не в вакуолі
(Сулейманов, 1974).

А) Вода в клітинних оболонках.

Вміст води в клітинних стінках залежить від будови і її хімічного складу. В оболонці зрілої клітини розрізняють три шари: серединну пластинку, первинну і вторинну оболонки. Перша з них складається з пектати кальцію, у складі другого шару містяться целюлозні фібрили, просочені на пектинові речовини. Вторинна оболонка містить целюлозу, пектинові речовини, лігнін, кутин, і вона відкладається поверх первинної.
Молекули целюлози мають гідрофільними властивостями, що пов'язано, що пов'язано з наявністю гідроксильних груп. Усмоктувальна і водоутримуюча здатність клітинної оболонки пов'язана з пектиновими речовинами та її целюлозними компонентами. Лігнін може адсорбувати воду в кількості до
25% від власної ваги. Геміцелюлоза здатна всотати воду до 100% від сухої ваги.

Сторінки: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16