Значение воды в жизни растения


Вода поступает в растение из почвы через корневые волоски и по сосудам разносится по всей его надземной части. В вакуолях растительных клеток растворены различные вещества. Частицы этих веществ давят на протоплазму, которая хорошо пропускает воду, но препятствует прохождению через нее растворенных в воде частиц. Давление растворенных веществ на протоплазму называется осмотическим давлением. Вода, поглощенная растворенными веществами, растягивает до какого-то предела эластичную оболочку клетки. Как только растворенных веществ становится в растворе меньше, давление уменьшается, оболочка сокращается и принимает минимальный размер. Осмотическое давление постоянно поддерживает растительную ткань в напряженном состоянии, и лишь при большой потере воды, при завядании, это напряжение — так называемый тургор — в растении прекращается.

Когда осмотическое давление уравновешено растянувшейся оболочкой, вода не может поступать в клетку. Но стоит клетке потерять часть воды, оболочка сокращается, внешнее давление превышает внутреннее и вода начинает поступать в клетку, пока оболочка снова не растянется и не уравновесит давление. Чем больше воды потеряло растение (до какого-то предела, за которым начинается завядание), тем с большей силой вода поступает в клетки. Осмотическое давление в растительных клетках довольно велико, и его измеряют, подобно давлению в паровых котлах, атмосферами. Силу, с которой растение всасывает воду — так называемую сосущую силу — также выражают в атмосферах. Сосущая сила у растений часто достигает 15 атмосфер.

Повышение устойчивости растения к засухе. Оба растения перенесены из нормальных климатических условий в искусственно созданные условия засухи. Справа — томаты, выращенные из семян, прошедших предпосевное закаливание; слева — контрольное растение.
Повышение устойчивости растения к засухе. Оба растения перенесены из нормальных климатических условий в искусственно созданные условия засухи. Справа — томаты, выращенные из семян, прошедших предпосевное закаливание; слева — контрольное растение.

Растение непрерывно испаряет воду через устьица на листьях. Устьица могут раскрываться и закрываться, образовывать то широкую, то узкую щель. На свету устьица раскрываются, а в темноте и при слишком большой потере воды закрываются. В зависимости от этого испарение воды идет то интенсивно, то почти совсем прекращается.

Если срезать растение под корень, из пенька начинает сочиться сок. Это показывает, что корень и сам нагнетает воду в стебель. Следовательно, сосущая сила растения создается не только испарением воды через листья, но и корневым давлением. Оно перегоняет воду из живых клеток корня в полые трубки омертвевших сосудов. Так как в клетках этих сосудов нет живой протоплазмы, вода беспрепятственно движется по ним к листьям, где и испаряется через устьица.

Испарение очень важно для растения. С передвигающейся водой разносятся по всему растению поглощенные корнем минеральные вещества.

Испарение снижает температуру тела растения и тем самым предохраняет растение от перегрева. Растение усваивает лишь 2—3 тысячных количества поглощенной им из почвы воды, остальные 997—998 тысячных испаряются в атмосферу. Чтобы образовать один грамм сухого вещества, растение в нашем климате испаряет от 300 Г до килограмма воды.

Пока в почве есть влага, растение чувствует себя хорошо. Но вот перестали выпадать дожди, наступает засуха, и растение испытывает недостаток воды; в нем перестает образовываться новое вещество, рост и развитие прекращаются.

Кроме того, растение начинает страдать от перегрева: на листьях и стебле появляются пятна ожогов. Особенно сильно страдает растение от ожогов при суховее — сухом горячем ветре. Растение увядает и, если погода не изменится к лучшему, гибнет.

В наше время широко применяют различные методы борьбы с засухой. Там, где это можно, проводят искусственное орошение (см. ст. «Как орошают растения в поле»). В неорошаемом земледелии борьба с засухой сводится к сохранению влаги в почве. Хорошо сохраняет влагу только структурная почва (см. статьи «Почва и ее образование» и «Обработка почвы»).

Помимо сохранения влаги в почве, с засухой можно бороться и другими путями, например выводить более устойчивые к засухе сорта культурных растений. Устойчивость растений против засухи можно повысить предпосевным закаливанием семян: их замачивают, а потом подсушивают (см. рисунок выше).