Почему при недостатке воды происходит увядание растений?

11 ответов на вопрос “Почему при недостатке воды происходит увядание растений?”

  1. ODYMER Ответить

    Различают два типа завядания. Причиной временного завядания чаще всего бывает атмосферная засуха, когда доступная вода в почве есть, однако низкая влажность воздуха, высокая температура настолько увеличивают транспирацию, что поступление воды не поспевает за ее расходованием. При временном завядании в основном теряют тургор листья. Чаще всего это наблюдается в полуденные часы. В ночные часы растения оправляются и к утру вновь находятся в тургесцентном состоянии. Временное завядание не проходит без последствий. При потере тургора устьица закрываются, фотосинтез резко замедляется, растение не накапливает сухого вещества, а только тратит его. Однако все же, временное завядание сравнительно легко переносится растением.
    Глубокое завядание наступает тогда, когда в почве почти не остается доступной для растения воды. В этих условиях даже небольшая транспирация вызывает все возрастающий водный дефицит и глубокое завядание, при котором происходит общее иссушение всего растительного организма. Растущие молодые листья оттягивают воду от стебля и корневой системы. Последствия такого завядания могут быть необратимыми и губительными.
    Вместе с тем непродолжительное завядание может рассматриваться как один из способов защиты растения от гибельного обезвоживания. Так, при завядании благодаря устьичным и внеустьичным регулирующим механизмам транспирация резко сокращается, что позволяет растительному организму в течение определенного промежутка времени сохранить воду и не погибнуть от полного высыхания. Завядание может происходить при разной потере воды. У растений тенистых местообитаний с малоэластичными клеточными оболочками потеря воды, равная 3–5%, уже вызывает завядание. Однако есть и такие растения, у которых завядание наступает только при 20–30%-ном водном дефиците. Водный дефицит и завядание вызывают сдвиги в физиологической деятельности растения. Эти изменения могут быть более или менее сильными, обратимыми и необратимыми, в зависимости от длительности обезвоживания и от вида растения.
    За начало страдания растений от недостатка воды обычно принимается появление остаточного утреннего водного дефицита. Одновременно в этот же период прекращается плач растений. Последствия водного дефицита многообразны. Прежде всего, в клетках понижается содержание свободной воды, одновременно возрастает концентрация клеточного сока. Происходят глубокие изменения в цитоплазме, увеличивается ее вязкость. Возрастает проницаемость мембран. Листья, подвергшиеся завяданию, при помещении в воду выделяют значительное количество солей и других растворимых соединений. Усиленный выход солей (экзоосмос) наблюдается также из клеток корня, подвергнутых завяданию. Одновременно эти клетки теряют способность к поглощению питательных веществ. Изменения связаны с нарушениями в структуре мембран, которые наблюдаются при снижении содержания воды ниже 20% от массы.
    В результате нарушения гидратных оболочек меняется конфигурация белков-ферментов и, как следствие, их активность. Особенно резко падает активность, ферментов, катализирующих процессы синтеза. Вместе с тем активность ферментов, катализирующих процессы распада, возрастает. Крахмал распадается на сахара. Завядание приводит к увеличению активности ферментов, катализирующих распад белков (протеолиз). Содержание белкового азота резко падает, а небелкового – возрастает. Распад белков при обезвоживании может быть настолько глубоким, что наступает гибель растения.
    Изменяется нуклеиновый обмен. Показано, что при возрастании водного дефицита усиливается распад РНК, возрастает активность рибонуклеаз, приостанавливается синтез ДНК. Возможно, что изменение в нуклеиновом обмене является одной из причин остановки синтеза белков
    При рассмотрении вопроса о влиянии происходящих при завядании процессов распада на жизнедеятельность организма надо, по-видимому, учитывать два обстоятельства. С одной стороны, этот процесс приводит к увеличению концентрации клеточного сока и в этой связи представляет собой защитную реакцию организма. С другой стороны, усиление процессов распада приводит к тяжелым физиологическим нарушениям и даже к гибели организма.
    Недостаток воды изменяет и такие основные физиологические процессы, как; фотосинтез и дыхание. При обезвоживании устьица закрываются, это резко снижает поступление СО2 в лист и, как следствие, интенсивность фотосинтеза падает. Однако уменьшение содержания воды снижает интенсивность фотосинтеза и у растений, не имеющих устьиц (мхи, лишайники). Обезвоживание нарушает структуру хлоропластов, а также конформацжю ферментов, участвующих в процессе фотосинтеза, уменьшает их активность, нарушается процесс фотофосфорилирования (И.А. Тарчевский). Что касается интенсивности дыхания , то в первый период завядания она даже возрастает. Это связано с тем, что в результате усиления под влиянием завядания процесса распада крахмала возрастает количество Сахаров – основного субстрата дыхания. При этом сахара в основном накапливаются в листьях, так как отток ассимилятов при засухе резко тормозится. Вместе с тем при недостатке воды в клетках энергия, выделяющаяся в процессе дыхания, не аккумулируется в АТФ, а в основном выделяется в виде тепла (В.Н. Жолкевич). Таким образом, при завядании энергия дыхания не может быть использована растением.
    Из всех физиологических процессов наиболее чувствительным к недостатку влаги является процесс роста. Наблюдения показывают, что в самый начальный период, когда растение испытывает недостаток влаги, фотосинтез еще идет, дыхание осуществляется нормальным путем, а рост уже приостанавливается (Н.А. Максимов). Это объясняется несколькими причинами. Уменьшение содержания воды прекращает редупликацию ДНК, а, следовательно, деление клеток. Вторая фаза роста клеток (фаза растяжения) идет за счет усиленного поступления воды. В условиях недостатка воды эта фаза резко тормозится. Клетки, образовавшиеся в условиях засухи, отличаются малым размером. Недостаток воды приводит и к другим анатомическим изменениям – большему развитию механических тканей. Торможение процессов роста, наблюдаемое при недостатке воды, может также явиться следствием нарушения гормонального обмена. Действительно, показано, что при недостатке воды увеличивается активность ингибиторов роста (абсцизовой кислоты и этилена).
    Таковы общие закономерности страдания растительного организма под влиянием водного стресса. Надо заметить, что отдельные органы растения страдают не в одинаковой степени и в определенной последовательности. При начинающемся водном дефиците в растении наблюдается перераспределение воды. Молодые листья оттягивают воду от более старых, а также от корневой системы. Отмирают корневые волоски. Усиливаются процессы опробковения корней. Указанные изменения приводят к значительному сокращению зоны, участвующей в поглощении воды, к снижению проницаемости клеток корня для воды. Именно это определяет тот факт, что после длительного завядания растения оправляются медленно. Более того, способность корневых систем к поглощению воды после завядания полностью не восстанавливается. После достижения растением полного тургора процессы обмена также восстанавливаются не сразу, так как водный стресс вызывает нарушения в системах регуляции.
    Рассматривая в целом процессы, происходящие в растении под влиянием недостатка воды, необходимо отметить, что они проходят разные этапы. Известно, что при воздействии неблагоприятных условий среды в организме развиваются приспособительные процессы. На начальных этапах недостаток воды вызывает в растительном организме физиологические изменения, повышающие его устойчивость. К таким процессам относится осморегуляция – накопление осмотически действующих веществ, таких как ионы (в первую очередь К+) и органические вещества (органические кислоты, аминокислоты). Благодаря этому вода удерживается (повышается соотношения связанной воды к свободной), и клетки предохраняются от высыхания. Однако накопление ионов небезопасно, т. к. может привести к ингибированию ферментов. В силу этого основное приспособительное значение имеет образование при водном стрессе растворимых органических соединений – сорбитола, глицинбетаина, и в первую очередь пролина. В условиях водного дефицита содержание пролина возрастает во много раз. Показано, что у ряда растений (ячмень, хлопчатник и др.) содержание пролина увеличивается почти в 100 раз. Такой фитогормон как абсцизовая кислота, накапливающаяся при стрессе, также способствует образованию этой аминокислоты. Пролин действует как осморегулятор, способствует удержанию воды, предотвращает дегидратацию белков, вызываемую засухой, увеличивает оводненность мембран и стабилизирует их структуру. Опыты показали, чего растения, способные к. осморегуляции, в условиях стресса сохраняют фотосинтез на более высоком уровне.
    Необходимо отметить особую роль хлоропластов в регуляции водоудерживающей способности листьев. В начальный период стресса содержание воды в хлоропластах увеличивается, и они набухают. В период усиления водного дефицита хлоропласты теряют воду медленнее по сравнению с клеткой в целом и могут служить дополнительным резервуаром воды. Это является одной из причин, что при засухе процесс фотосинтеза снижается медленно и при небольшом водном дефиците даже возрастает. Способность растительного организма сохранять при засухе способность к накоплению сухого вещества проявляется и в изменениях путей фотосинтеза. Предполагается, что САМ-путь наряду с конституционным способом, когда САМ-путь экспрессируется в течение всего онтогенеза, может формироваться и как адаптация в ответ на действие водного стресса. В качестве сигнала может быть сочетание влияния водного дефицита и недостатка, углекислого газа, вызванного закрытием устьиц. В результате передачи сигнала в ядро происходят изменения экспрессии генов, кодирующих ферменты С4 и САМ-пути, например ФЕП-карбоксилазы. Как уже рассматривалось, САМ или С4-путь позволяют расходовать воду в 3–5 раз экономнее по сравнению с растениями C3-пути.
    В условиях водного стресса происходят заметные изменения и в гормональной системе. Это, прежде всего, выражается в накоплении таких фитогормонов как АБК и этилен. Абсцизовая кислота вызывает уменьшение транспирации при одновременном усилении поглощения воды корневой системой. В этой: связи проявляется ее ведущая роль в процессах водного обмена. Наряду с этим, как правило, содержание таких фитогормонов как ауксины и гиббереллины уменьшается. Изменение соотношения фитогоромонов приводит к торможению роста, что также может рассматриваться как защитная реакция.
    В условиях водного дефицита при закрытых устьицах в клетках тормозится поступление углекислого газа. Недостаток СО2 вызывает ослабление фотосинтеза и как следствие некоторый избыток кислорода. Как уже упоминалось в этих условиях возможно накопление супероксидных радикалов или других АФК. Это приводит к развитию перекисного окисления липидов и повреждению мембран. В этой связи важным моментом адаптации растений к условиям засухи является развитие антиоксидантной системы и образование соответствующих ферментов, в первую очередь СОД.
    Как и при других стрессорах важное значение в обеспечении устойчивости при засухе имеет образование особых стрессовых белков. Это, например большая группа белков-дегидринов (LEA-белки). Эти белки обычно синтезируются в период позднего эмбриогенеза, когда происходит естественное обезвоживание семян. Как уже отмечалось синтез таких белков индуцируется АБК (см. с. 356). При обезвоживании LEA-белки предохраняют клеточные структуры от деградации, связывая воду. Возрастает роль белков, участвующих в транспорте воды через мембраны – аквапоринов. Защита ДНК при засухе осуществляется другими стрессовыми белками – шаперонами. Значение этих белков заключается в поддержании целостности ДНК при обезвоживании.
    Вместе с тем дальнейшее воздействие недостатка воды приводит к таким нарушениям, которые вызывают повреждение организма. Эти нарушения могут иметь обратимый и необратимый характер.
    Затянувшееся завядшие может привести растение к гибели. В крайних случаях при внезапном и очень большом напряжении всех метеорологических факторов растение гибнет от высыхания (захват) или высоких температур (запал). Однако обычно гибель растений от водного дефицита наступает еще до их полного высыхания, и причиной ее являются нарушения обмена веществ. Особенно опасно в этом отношении нарушение нуклеинового и белкового обмена. Прекращение синтеза и усиление распада белка, снижение его содержания ниже критического уровня приводят к необратимым изменениям. Организм не может восстановить способность к новообразованию белка, а без этого невозможна жизнь. Глубокий распад сложных органических соединений ведет к образованию промежуточных продуктов распада (например, аммиака), которые, накапливаясь, отравляют организм. Не исключено также, что обезвоживание приводит к повреждению из-за резкого повышения концентрации клеточного сока и сдвига рН в кислую сторону.
    Необходимо отметить, что растения на протяжении онтогенеза относятся к недостатку воды неодинаково. У каждого вида растений существуют критические периоды, т. е. периоды наибольшей чувствительности к снабжению водой. Исследования показали, что именно периоды наибольшего роста данного органа или всего растительного организма в целом наиболее чувствительны к недостатку воды. С агрономической точки зрения критические периоды – это периоды, когда наиболее интенсивно растут и формируются те органы, ради которых данное растение возделывают. Особенно чувствительными к недостатку воды являются периоды формирования пыльцы и оплодотворения (Ф.Д. Сказкин, В.В. Аникиев).

  2. (!-ЭлЕкСиР_СчАсТьЯ-!) Ответить

    наступает, когда количество испаряемой (см. Испарение) растениями воды более количества воды, поступающей в них из почвы. При У. листья теряют свою упругость, становятся мягкими; верхние, молодые части стеблей опускаются вниз. Рост всех увядающих частей растения не только прекращается, но они вследствие потери воды становятся даже короче. У. и связанное с ним укорачивание растущей части стебля можно вызвать искусственно, положив ее в десятипроцентный раствор сахара, поваренной соли или селитры. Раствор соли отнимет от растущего стебля часть воды, и он станеть дряблым и значительно укоротится. После же переноса его в воду он достигает прежней и даже большей длины и снова становится упругим. Напротив, выросшие стебли в соляных растворах не меняют ни своей длины, ни своей упругости. При наступлении недостатка в воде никогда не наблюдается одновременное У. всех частей растения. Первыми начинают вянуть наиболее слабые органы растения. Между отдельными органами растения начинается борьба из-за воды, сильные органы отнимают воду у слабых, которые начинают вянуть. Поэтому в начале У. растения наблюдается, что одни части его уже засохли, тогда как другие продолжают еще оставаться вполне свежими. Борьба отдельных частей растения из-за воды доказывается следующим опытом. Отрезывается ветвь виноградной лозы или другого подходящего растения и опускается растущею верхушкою стебля в воду так, чтобы листья и перерезанная часть стебля были вне воды. Через несколько времени получается на первый взгляд парадоксальный результат: находящаяся под водой верхушка стебля завяла. Это объясняется тем, что сильно испаряющие листья оттянули от верхушки стебля более воды, чем она успела всосать в себя через кожицу. У. и вызванная им борьба из-за воды между отдельными органами растения обусловливает также внешний вид самого растения. Напр., у многих растений при нормальных условиях наблюдается замирание верхушечной почки и образование симподия (см. Система разветвлений). Листья таких растений развиваются очень быстро, так что почти под самою верхушечною почкою имеются уже выросшие листья.
    Сильно испаряя воду, они оттягивают ее от верхушечной почки, которая поэтому и замирает. Культурой подобных растений в атмосфере, насыщенной водяными парами, верхушечная почка предохраняется от гибели, и получается моноподиальное ветвление. Различные растения с укороченными междоузлиями, как, напр., Bellis perennis (маргаритка) и Capsella bursa pastoris (сумочник пастуший), выращиваемые под стеклянными колпаками в атмосфере, насыщенной водяными парами, дают стебель с сидящими на нем по спирали листьями. Следовательно, в этих случаях недоразвитие стебля при нормальных условиях есть следствие недостатка воды: быстро развивающаяся розетка листьев сильно испаряет воду и оттягивает ее от верхушки стебля. По этой же причине на стеблях вьющихся растений взрослые листья помещаются на значительном расстоянии от верхушки стебля. Верхняя же быстро растущая часть стебля покрыта очень маленькими, еще свернутыми листьями, которые не в состоянии отнять воду от верхушечной почки и таким образом убить ее. Наконец, У. является одной из причин листопада, наблюдаемого в жарких странах при наступлении периода засухи и в холодных перед наступлением зимы. У. наступает не только тогда, когда почва более или менее высохла, но и при вполне достаточном количестве воды, если поглощающая деятельность корней чем-либо понижена, напр. низкой температурой. Если сильно охладить почву, на которой культивируются растения с листьями, сильно испаряющими воду, то листья скоро завянут, хотя бы влажность воздуха и почвы, а также температура воздуха оставались вполне благоприятными для растений. Деятельность поглощающих клеток корней так сильно задерживается низкой температурой (выше 0°), что потеря воды вследствие испарения ее листьями не может быть пополнена. Листья вянут и засыхают. Так как болотная почва — холодная почва, то поглощающая деятельность корней болотных растений часто бывает очень понижена. Это обстоятельство несомненно является одной из причин, почему листья многих болотных растений очень плотны, покрыты толстой кожицей, а также волосками, одним словом, имеют такое же строение, как и листья ксерофитов, т. е. растений сухих местностей. В обоих случаях нужно защищаться от У.: ксерофитам — вследствие недостатка воды в почве, болотным растениям — вследствие сильно пониженной (низкой температурой почвы) поглотительной деятельности корней. См. De Vries, “Mechanische Ursachen der Zellstreckung” (1877); Wiesner, “Botanische Zeitung” (1889).

  3. Daisho Ответить

    Если в почве имеется недостаточное количество доступной для растения воды, то отрицательное влияние перегрева становится особенно сильным. Перегрев вызывает повреждение растения, называемое запалом. Запал обнаруживается через некоторое время в виде различно окрашенных некротических пятен на листьях. На пшенице появляются желтые пятна, на овсе — красные, у большинства растений — коричневые.
    Встречается и другой вид повреждений от атмосферной засухи — захват. Он наблюдается реже, чем запал, и проявляется в том случае, когда при сравнительно не очень высоких температурах наблюдаются сильный ветер и большая сухость воздуха. При этом листья просто высыхают, сохраняя зеленую окраску.
    Недостаток воды в тканях растений (водный дефицит) может возникнуть в жаркую солнечную погоду к середине дня, при этом увеличивается сосущая сила листьев, что активирует поступление воды из почвы. Растение регулирует уровень водного дефицита открытием или закрытием устьиц. В этот период происходит временное завядание листьев. Обычно в вечерние и утренние часы это явление устраняется.
    Отсутствие в почве доступной для растения воды приводит к глубокому завяданию. Это завядание чаще всего приводит к гибели растения. Характерным признаком устойчивого водного дефицита является сохранение его в тканях утром, прекращение выделения пасоки из срезанного стебля. Действие засухи приводит в первую очередь к уменьшению в клетках свободной воды, что нарушает гидратные оболочки белков цитоплазмы и сказывается на функции белков-ферментов.
    При длительном завядании снижается активность ферментов синтеза и активируются гидролитические процессы, что приводит к возрастанию содержания в клетках низкомолекулярных белков. В результате гидролиза полисахаридов в тканях накапливаются растворимые углеводы. В листьях снижается количество РНК, наблюдается распад полирибосомных комплексов, возрастает концентрация вакуолярного сока, облегчается выход ионов из клеток.
    Происходит снижение скорости фотосинтеза из-за недостатка СО2, нарушения синтеза хлорофилла и АТФ, изменения в течение фотохимических реакций.
    При обезвоживании у растений, не приспособленных к засухе, значительно усиливается интенсивность дыхания, а у засухоустойчивых растений такое явление не наблюдается.
    В условиях водного дефицита тормозятся клеточное деление и особенно растяжение, что приводит к формированию мелких клеток. Вследствие этого задерживается рост листьев, стебля растения в целом.
    При водном дефиците происходит гидролиз полимеров, в том числе и белков. Распад белков идет с образованием аммиака, который может оказывать отравляющее действие на клетки.
    Приспособление растений к засухе. Известно, что растения неодинаково реагируют на перегрев и обезвоживание в разные периоды онтогенеза. У каждого вида в онтогенезе имеется такой период, когда недостаток воды резко сказывается на течении всех физиологических процессов, этот период называется критическим периодом. Из этого, однако, не следует, что остальные периоды своего развития растение не нуждается в воде и не страдает от ее недостатка.
    Установлено, что вязкость цитоплазмы, ее эластичность в критический период резко падают, что и является одним из условий высокой чувствительности растений к перегреву и обезвоживанию в этот период развития. В критический период происходят интенсивные ростовые процессы и образование новых органов — цветков.

  4. ZIGGI Ответить

    1. Почему при недостатке воды происходит увядание растений?
    1) уменьшается давление клеточного сока на стенку вакуоли клетки
    2) растение испытывает недостаток минеральных солей
    3) снижается концентрация гормонов, влияющих на рост
    4) падает активность фотосинтеза
    2. Растения подкармливают азотными удобрениями, так как эти удобрения
    1) повышают холодостойкость растений
    2) влияют на развитие корневой системы
    3) способствуют увеличению зелёной массы растений
    4) способствуют образованию луковиц, клубней, корневищ
    3. При пересадке рассады капусты у неё прищипывают верхушку корня для
    1) усиления образования придаточных корней
    2) ускорения фотосинтеза в листьях
    3) уменьшения испарения
    4) образования столонов
    4. Почему на корнях растений при пересадке необходимо оставлять почвенный ком?
    1) для сохранения корневых волосков
    2) для быстрого роста главного корня
    3) для увеличения доступа кислорода
    4) для защиты от попадания микроорганизмов
    5. Какой из перечисленных организмов относят к царству Растения?
    1) плаун
    2) дрожжи
    3) мукор
    4) пеницилл
    6. К высшим споровым растениям относят
    1) сосну обыкновенную
    2) ламинарию
    3) белый гриб
    4) папоротник орляк
    7. Из спор зелёного мха кукушкина льна развивается(-ются)
    1) заросток в виде зелёной пластины
    2) предросток в виде зелёных нитей
    3) растения с листьями
    4) семена будущего растения
    8. Главный признак, по которому покрытосеменные растения объединяют в семейства, – особенности строения
    1) семени
    2) корней
    3) листьев
    4) цветка
    9. К доклеточным формам жизни относят
    1) вирус герпеса
    2) туберкулёзную палочку
    3) холерный вибрион
    4) дизентерийную амёбу
    10. Одним из признаков, по которым грибы выделяют в самостоятельное царство, яв-ляется то, что они
    1) обитают в почве
    2) неподвижные гетеротрофы
    3) способны к фотосинтезу
    4) состоят из клеток, не имеющих ядер
    11. Что развивается из вегетативной почки цветкового растения?
    1) цветок или соцветие
    2) стебель с листьями и почками
    3) сочные или сухие плоды
    4) зародыш семени с эндоспермом
    12. По какой части древесного стебля происходит передвижение растворённых органи-ческих веществ из листьев ко всем органам?
    1) древесина
    2) камбий
    3) луб
    4) сердцевина
    13. Волокно как особый вид механической ткани сильно развито в стебле
    1) кукурузы
    2) томата
    3) льна-долгунца
    4) тюльпана
    14. Наличие влажной и голой кожи у дождевого червя связано с процессом
    1) выделения
    2) защиты
    3) раздражимости
    4) дыхания
    15. Тип беспозвоночных, у представителей которого впервые в животном мире появи-лась сквозная пищеварительная система, –
    1) плоские черви
    2) кольчатые черви
    3) членистоногие
    4) круглые черви
    16. Одним из отличий кольчатых червей от круглых является то, что у кольчатых есть
    1) кожно-мышечный мешок
    2) сквозной кишечник
    3) полость тела
    4) кровеносная система
    17. Наиболее сложное внутреннее строение среди перечисленных беспозвоночных жи-вотных имеют
    1) плоские черви
    2) членистоногие
    3) круглые черви
    4) кишечнополостные
    18. Что из перечисленного ниже может стать объектом изучения учёного-зоолога?
    1) жизненный цикл гриба подосиновика
    2) строение передней конечности ящерицы
    3) жизненный цикл вируса табачной мозаики
    4) строение мужской шишки сосны
    19. К какому типу отношений относят взаимоотношения гидр и дафний, живущих в од-ном водоёме?
    1) паразит-хозяин
    2) конкуренция
    3) хищник-жертва
    4) симбиоз
    20. Какая из приведённых пищевых цепей составлена правильно?
    1) злаки > полевая мышь > степной хорёк > сокол балобан
    2) полевая мышь > злаки > степной хорёк > сокол балобан
    3) злаки > сокол балобан > полевая мышь > степной хорёк
    4) сокол балобан > злаки > полевая мышь > степной хорёк

  5. Angreen Ответить

    Засуха влияет на все физиологические процессы, при этом нужно различать действие короткой и продолжительной засухи, атмосферной и почвенной.
    При атмосферной засухе у растений усиливается транспирация, что может привести к большой потере воды. Если температура не поднимается очень высоко и корневая система растений хорошо развита, то непродолжительная атмосферная засуха не причиняет им большого вреда.
    Неблагоприятное влияние почвенной засухи, часто сопровождаемой высокой температурой, состоит в том, что растения испытывают длительный дефицит воды из-за недостаточного ее поступления из почвы. Прежде всего, действие засухи сказывается на водном обмене растения. Большая потеря воды за счет интенсивной транспирации, превышающая поступление воды через корневую систему, вызывает развитие в растении водного дефицита. В жаркую солнечную погоду водный дефицит может возникнуть к середине дня. Вначале водный дефицит вызывает временное более сильное открывание устьиц, что приводит к ускорению транспирации и понижению температуры листьев. Одновременно высокая интенсивность транспирации активирует поступление воды из корней в побеги, в результате в клетках корней уменьшается водный потенциал и увеличивается поступление воды из почвы в корни.
    Если водный дефицит не ликвидируется, то растение увядает. Увядание проявляется в том, что клетки теряют тургор, в результате быстро расходующие воду листья и молодые верхушки стеблей повисают, устьица закрываются, и транспирация уменьшается. В этом заключается приспособительное значение увядания. Однако остальные части растения содержат еще довольно много воды.
    Различают два типа увядания: временное и длительное.
    Временное увядание наблюдается чаще при атмосферной засухе, когда днем транспирация увеличивается настолько, что поступающая из почвы вода не успевает восполнить ее потерю. Однако при уменьшении транспирации, например ночью, водный дефицит исчезает, тургор восстанавливается и возобновляется нормальная жизнедеятельность. Большого вреда временное увядание не приносит, но все же снижает урожай, так как какое-то время устьица были закрыты, а фотосинтез и рост ингибировались. Временное увядание нередко наблюдается у сахарной свеклы, подсолнечника, тыквы и других растений.
    Длительное увядание появляется в тех случаях, когда почва не содержит доступной для растений воды. Возникший при этом в тканях растения водный дефицит не восстанавливается за ночь, и к утру клетки растения не могут нормально выполнять свои функции. В этом случае даже низкая транспирация постепенно приводит к падению тургора во всех частях растения и уменьшению водного потенциала клеток листьев. Увядающие листья начинают оттягивать воду из верхушечных меристем побегов и корней, даже из корневых волосков, которые отмирают. В результате нарушается не только поглощение солей, но и долго не восстанавливается нормальное поступление воды после полива растений. Образование и рост органов приостанавливается, задерживается формирование новых цветков, а имеющиеся бутоны, цветки и плоды опадают.
    Так как в начале засухи устьица сначала открываются шире, интенсивность фотосинтеза немного увеличивается. Однако в условиях развивающегося водного дефицита они скоро закрываются, что затрудняет поступление С02 и приводит к снижению интенсивности фотосинтеза на 20—25%. При более длительном действии засухи интенсивность фотосинтеза резко снижается, нарушаются синтез хлорофилла и структура хлорогшастов, разобщаются транспорт электронов и фотофосфорилирование.
    Хлоропласты обладают достаточно большой устойчивостью к водному дефициту. При слабом и умеренном обезвоживании они набухают, а при более сильном теряют воду, но медленнее, чем вся клетка. Даже когда оводненность клеток падает на 75%, оводненность пластид уменьшается меньше, чем наполовину. Это можно рассматривать как приспособление фотосинтетического аппарата к засухе. Меньшая потеря воды хлоропла- стами позволяет сохранять достаточно высокую интенсивность фотосинтеза в условиях засухи.
    Отток ассимилятов в условиях водного дефицита тормозится даже раньше и сильнее, чем сам фотосинтез (см. рис. 4.34). Накопление ассимилятов еще усиливает торможение фотосинтеза и способствует понижению водного потенциала клеток.
    В начале обезвоживания растений дыхание усиливается благодаря гидролизу имеющихся в клетках запасных веществ и увеличению количества сахаров — главного дыхательного субстрата, а затем снижается. Сопряжение дыхания и окислительного фосфорилирования также сначала увеличивается, но если обезвоживание продолжается, то происходит разобщение этих процессов, образуется меньше АТФ. В результате освобождаемая при дыхании энергия выделяется в окружающую среду в виде тепла, а на метаболические процессы ее тратится мало. Дыхание, направленное на поддержание физиологического состояния, снижается при дефиците воды меньше, чем дыхание, направленное на рост.
    В начале засухи благодаря временно увеличившейся интенсивности дыхания образуется метаболическая вода. Ее образование — это один из процессов приспособления мезофитов к засухе. У растений томата во время засухи в течение часа образуется за счет дыхания примерно 13% воды.
    Уменьшение количества свободной воды в клетке сопровождается изменением водных оболочек белков цитоплазмы, усилением взаимодействий между макромолекулами и снижением активности большинства ферментов. В то же самое время увеличивается проницаемость мембран и изменяется ионный состав клеток. При дальнейшем обезвоживании увеличивается активность липаз и происходит изменение липидного состава мембран, приводящее к изменению активности мембраносвязаниых белков. Когда содержание воды становится меньше 20% от первоначальной массы мембраны, ее структурные и функциональные изменения становятся необратимыми.
    Дефицит влаги вызывает изменение соотношения гормонов. У мезофитов увеличивается содержание АБК и уменьшается содержание ауксинов и цитокининов. АБК вызывает закрывание устьиц, уменьшение интенсивности транспирации, фотосинтеза. У суккулентов, наоборот, происходит увеличение содержания ауксинов и некоторое снижение содержания АБК и этилена, что позволяет растениям быстро возобновить свой рост при начале дождей.
    Падение тургора, снижение интенсивности фотосинтеза и изменения в составе гормонов вызывают торможение роста сначала надземных органов, а потом — и корней. Ингибирование растяжения клеток является одной из самых быстрых ответных реакций растения на засуху. Корни дольше продолжают расти; в процессе своего роста они двигаются к воде. Торможение роста побегов приводит к сокращению транспирирующей поверхности. Так как ауксин стимулирует растяжение клеток, а его концентрация уменьшается, то у листьев формируется ксероморфная структура листьев. В то же время водный дефицит, как и другие экстремальные факторы, ускоряет заложение цветков.
    В условиях длительной засухи рост корня замедляется, а чувствительные к недостатку воды корневые волоски отмирают. Замедление роста корня в условиях развивающейся засухи приводит к уменьшению поглощения минеральных солей, прежде всего азота и фосфора. В результате усиливается реутилизация недостающих элементов из нижних листьев, что приводит к отмиранию сначала их, а затем и всех надземных органов. Растение переходит в состояние покоя или погибает.

  6. Sterndragon Ответить

    Увядание растений— наступает, когда количество испаряемой (см. Испарение) растениями воды
    более количества воды, поступающей в них из почвы. При У. листья теряют свою
    упругость, становятся мягкими; верхние, молодые части стеблей опускаются вниз.
    Рост всех увядающих частей растения не только прекращается, но они вследствие
    потери воды становятся даже короче. У. и связанное с ним укорачивание растущей
    части стебля можно вызвать искусственно, положив ее в десятипроцентный раствор
    сахара, поваренной соли или селитры.
    Раствор соли отнимет от растущего
    стебля часть воды, и он станеть дряблым и значительно укоротится. После же
    переноса его в воду он достигает прежней и даже большей длины и снова становится
    упругим. Напротив, выросшие стебли в соляных растворах не меняют ни своей длины,
    ни своей упругости. При наступлении недостатка в воде никогда не наблюдается
    одновременное У. всех частей растения. Первыми начинают вянуть наиболее слабые
    органы растения. Между отдельными органами растения начинается борьба из-за
    воды, сильные органы отнимают воду у слабых, которые начинают вянуть. Поэтому в
    начале У. растения наблюдается, что одни части его уже засохли, тогда как другие
    продолжают еще оставаться вполне свежими. Борьба отдельных частей растения из-за
    воды доказывается следующим опытом. Отрезывается ветвь виноградной лозы или
    другого подходящего растения и опускается растущею верхушкою стебля в воду так,
    чтобы листья и перерезанная часть стебля были вне воды. Через несколько времени
    получается на первый взгляд парадоксальный
    результат: находящаяся под водой
    верхушка стебля завяла. Это объясняется тем, что сильно испаряющие листья
    оттянули от верхушки стебля более воды, чем она успела всосать в себя через
    кожицу. У. и вызванная им борьба из-за воды между отдельными органами растения
    обусловливает также внешний вид самого растения. Напр., у многих растений при
    нормальных условиях наблюдается замирание верхушечной почки и образование
    симподия (см. Система разветвлений). Листья таких растений развиваются очень
    быстро, так что почти под самою верхушечною почкою имеются уже выросшие листья.
    Сильно испаряя воду, они оттягивают ее от верхушечной почки, которая поэтому и
    замирает. Культурой подобных растений в атмосфере, насыщенной водяными парами,
    верхушечная почка предохраняется от гибели, и получается моноподиальное
    ветвление. Различные растения с укороченными междоузлиями, как, напр., Bellis
    perennis (маргаритка) и Capsella bursa pastoris (сумочник пастуший),
    выращиваемые под стеклянными колпаками в атмосфере, насыщенной водяными парами,
    дают стебель с сидящими на нем по спирали листьями. Следовательно, в этих
    случаях недоразвитие стебля при нормальных условиях есть следствие недостатка
    воды: быстро развивающаяся розетка листьев сильно испаряет воду и оттягивает ее
    от верхушки стебля. По этой
    же причине на стеблях вьющихся растений взрослые листья помещаются на
    значительном расстоянии от верхушки стебля. Верхняя же быстро растущая часть
    стебля покрыта очень маленькими, еще свернутыми листьями, которые не в состоянии
    отнять воду от верхушечной почки и таким образом убить ее. Наконец, У. является
    одной из причин листопада, наблюдаемого в жарких странах при наступлении периода
    засухи и в холодных перед наступлением зимы. У. наступает не только тогда, когда
    почва более или менее высохла, но
    и при вполне достаточном количестве
    воды, если поглощающая деятельность корней чем-либо понижена, напр. низкой
    температурой. Если сильно охладить почву, на которой культивируются растения с
    листьями, сильно испаряющими воду, то листья скоро завянут, хотя бы влажность
    воздуха и почвы, а также температура воздуха оставались вполне благоприятными
    для растений. Деятельность поглощающих клеток корней так сильно задерживается
    низкой температурой (выше 0°), что потеря воды вследствие испарения ее листьями
    не может быть пополнена. Листья вянут и засыхают. Так как болотная почва —
    холодная почва, то поглощающая деятельность корней болотных растений часто
    бывает очень понижена. Это обстоятельство несомненно является одной из причин,
    почему листья многих болотных растений очень плотны, покрыты толстой кожицей, а
    также волосками, одним словом, имеют такое же строение, как и листья ксерофитов,
    т. е. растений сухих местностей. В обоих случаях нужно защищаться от У.:
    ксерофитам — вследствие недостатка воды в почве, болотным растениям — вследствие
    сильно пониженной (низкой температурой почвы) поглотительной деятельности
    корней. См. De Vries, “Mechanische Ursachen der Zellstreckung” (1877); Wiesner,
    “Botanische Zeitung” (1889).

    В. Палладин.

    В Энциклопедическом словаре Брокгауза и Ефрона рядом со словом “Увядание растений”

    Увулярное p | Буква “У” | В начало | Буквосочетание “УВ” | Уганд
    Статья про слово “Увядание растений” в Энциклопедическом словаре Брокгауза и Ефрона была прочитана 1130 раз
    Брокгауз и Ефрон, избраное
    – TOP 200
    – Волос
    – Проно
    – Степные животные
    – Гимнастика
    – Индийский океан
    – Архитектура
    – Сравнение, в литературе
    – Манда
    – Клитры
    – Колесование

  7. Bafym Ответить

    Российские универсальные энциклопедии
    Брокгауз-Ефрон и Большая Советская Энциклопедия
    объединенный словник

    Увядание растений

    — наступает, когда количество испаряемой (см. Испарение) растениями воды
    более количества воды, поступающей в них из почвы. При У. листья теряют свою
    упругость, становятся мягкими; верхние, молодые части стеблей опускаются вниз.
    Рост всех увядающих частей растения не только прекращается, но они вследствие
    потери воды становятся даже короче. У. и связанное с ним укорачивание растущей
    части стебля можно вызвать искусственно, положив ее в десятипроцентный раствор
    сахара, поваренной соли или селитры.
    Раствор соли отнимет от растущего
    стебля часть воды, и он станеть дряблым и значительно укоротится. После же
    переноса его в воду он достигает прежней и даже большей длины и снова становится
    упругим. Напротив, выросшие стебли в соляных растворах не меняют ни своей длины,
    ни своей упругости. При наступлении недостатка в воде никогда не наблюдается
    одновременное У. всех частей растения. Первыми начинают вянуть наиболее слабые
    органы растения. Между отдельными органами растения начинается борьба из-за
    воды, сильные органы отнимают воду у слабых, которые начинают вянуть. Поэтому в
    начале У. растения наблюдается, что одни части его уже засохли, тогда как другие
    продолжают еще оставаться вполне свежими. Борьба отдельных частей растения из-за
    воды доказывается следующим опытом. Отрезывается ветвь виноградной лозы или
    другого подходящего растения и опускается растущею верхушкою стебля в воду так,
    чтобы листья и перерезанная часть стебля были вне воды. Через несколько времени
    получается на первый взгляд парадоксальный
    результат: находящаяся под водой
    верхушка стебля завяла. Это объясняется тем, что сильно испаряющие листья
    оттянули от верхушки стебля более воды, чем она успела всосать в себя через
    кожицу. У. и вызванная им борьба из-за воды между отдельными органами растения
    обусловливает также внешний вид самого растения. Напр., у многих растений при
    нормальных условиях наблюдается замирание верхушечной почки и образование
    симподия (см. Система разветвлений). Листья таких растений развиваются очень
    быстро, так что почти под самою верхушечною почкою имеются уже выросшие листья.
    Сильно испаряя воду, они оттягивают ее от верхушечной почки, которая поэтому и
    замирает. Культурой подобных растений в атмосфере, насыщенной водяными парами,
    верхушечная почка предохраняется от гибели, и получается моноподиальное
    ветвление. Различные растения с укороченными междоузлиями, как, напр., Bellis
    perennis (маргаритка) и Capsella bursa pastoris (сумочник пастуший),
    выращиваемые под стеклянными колпаками в атмосфере, насыщенной водяными парами,
    дают стебель с сидящими на нем по спирали листьями. Следовательно, в этих
    случаях недоразвитие стебля при нормальных условиях есть следствие недостатка
    воды: быстро развивающаяся розетка листьев сильно испаряет воду и оттягивает ее
    от верхушки стебля. По этой
    же причине на стеблях вьющихся растений взрослые листья помещаются на
    значительном расстоянии от верхушки стебля. Верхняя же быстро растущая часть
    стебля покрыта очень маленькими, еще свернутыми листьями, которые не в состоянии
    отнять воду от верхушечной почки и таким образом убить ее. Наконец, У. является
    одной из причин листопада, наблюдаемого в жарких странах при наступлении периода
    засухи и в холодных перед наступлением зимы. У. наступает не только тогда, когда
    почва более или менее высохла, но
    и при вполне достаточном количестве
    воды, если поглощающая деятельность корней чем-либо понижена, напр. низкой
    температурой. Если сильно охладить почву, на которой культивируются растения с
    листьями, сильно испаряющими воду, то листья скоро завянут, хотя бы влажность
    воздуха и почвы, а также температура воздуха оставались вполне благоприятными
    для растений. Деятельность поглощающих клеток корней так сильно задерживается
    низкой температурой (выше 0°), что потеря воды вследствие испарения ее листьями
    не может быть пополнена. Листья вянут и засыхают. Так как болотная почва —
    холодная почва, то поглощающая деятельность корней болотных растений часто
    бывает очень понижена. Это обстоятельство несомненно является одной из причин,
    почему листья многих болотных растений очень плотны, покрыты толстой кожицей, а
    также волосками, одним словом, имеют такое же строение, как и листья ксерофитов,
    т. е. растений сухих местностей. В обоих случаях нужно защищаться от У.:
    ксерофитам — вследствие недостатка воды в почве, болотным растениям — вследствие
    сильно пониженной (низкой температурой почвы) поглотительной деятельности
    корней. См. De Vries, “Mechanische Ursachen der Zellstreckung” (1877); Wiesner,
    “Botanische Zeitung” (1889).

    В. Палладин.

  8. Bealune Ответить

    Недостаток воды в тканях растений создается, когда расход воды при транспирации превышает ее поступление. Водный дефицит может возникнуть в жаркую солнечную погоду к середине дня, при этом увеличивается сосущая сила листьев, что активирует поступление воды из почвы. Растения регулируют уровень водного дефицита, меняя отверстость устьиц. Обычно при завядании листьев водный дефицит их восстанавливается в вечерние и ночные часы (временное завядание). Глубокое завядание наблюдается при отсутствии в почве доступной для растения воды. Это завядание чаще всего приводит растения к гибели.
    Характерный признак устойчивого водного дефицита — сохранение его в тканях утром, а также прекращение выделения пасоки из срезанного стебля. Действие засухи в первую очередь приводит к уменьшению в клетках свободной воды, что изменяет гидратные оболочки белков цитоплазмы и сказывается на функционировании белков-ферментов. При длительном завядании снижается активность ферментов синтеза и активируются гидролитические процессы, в частности протеолиз, что ведет к увеличению содержания в клетках низкомолекулярных белков. В результате гидролиза полисахаридов в тканях накапливаются растворимые углеводы, отток которых из листьев за­медлен. Под влиянием засухи в листьях снижается количество РНК вследствие уменьшения ее синтеза и активации рибонуклеаз. В цитоплазме наблюдается распад полирибосомных комплексов. Изменения, касающиеся ДНК, происходят лишь при длительной засухе. Из-за уменьшения свободной воды возрастает концентрация вакуолярного сока. Изменяется ионный состав клеток, облегчаются процессы выхода из них ионов.
    В большинстве случаев суммарный фотосинтез при недостатке влаги снижается, хотя иногда на начальных этапах обезвоживания наблюдается некоторое увеличение его интенсивности. Снижение скорости фотосинтеза может быть следствием:
    1) недостатка СО2 из-за закрывания устьиц,
    2) нарушения синтеза хлорофиллов,
    3) разобщения транспорта электронов и фотофосфорилирования,
    4) изменений в фотохимических реакциях и реакциях восстановления СО2,
    5) нарушения структуры хлоропластов,
    6) задержки оттока ассимилятов из листьев при длительном водном дефиците.
    При обезвоживании у растений, не приспособленных к засухе, значительно усиливается интенсивность дыхания (возможно, из-за большого количества субстратов дыхания — сахаров), а затем постепенно снижается. У засухоустойчивых растений в этих условиях существенных изменений дыхания не наблюдается или отмечается небольшое усиление.
    В условиях водного дефицита быстро тормозятся клеточное деление и особенно растяжение, что приводит к формированию мелких клеток. Вследствие этого задерживается рост самого растения, особенно листьев и стеблей. Рост корней в начале засухи даже ускоряется и снижается лишь при длительном недостатке воды в почве. Корни реагируют на засуху рядом защитных приспособлений: опробковением, суберинизацией экзодермы, ускорением дифференцировки клеток, выходящих из меристемы, и др.
    Таким образом, недостаток влаги вызывает значительные и постепенно усиливающиеся изменения большинства физиологических процессов у растений.

  9. MrGefest Ответить

    Смотреть что такое “УВЯДАНИЕ РАСТЕНИЙ” в других словарях:

    Увядание растений — означает потерю или не нормальную жёсткость не одеревенелых частей растения. Причины и последствия Увядание растений наступает, когда количество испаряемой растениями воды более количества воды, поступающей в них из почвы. При увядании листья… … Википедия
    Увядание растений — наступает, когда количество испаряемой (см. Испарение) растениями воды более количества воды, поступающей в них из почвы. При У. листья теряют свою упругость, становятся мягкими; верхние, молодые части стеблей опускаются вниз. Рост всех увядающих … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
    увядание растений — увядание растений, болезнь, характеризующаяся пониканием различных органов растений, что связано с потерей тургора; часто на листьях образуются характерные пятна. Наблюдается при поражении растений или их частей паразитическими микроорганизмами,… … Сельское хозяйство. Большой энциклопедический словарь
    Увядание — растений наступает, когда количество испаряемой растениями воды более количества воды, поступающей в них из почвы. При увядании листья теряют свою упругость, становятся мягкими; верхние, молодые части стеблей опускаются вниз. Рост всех увядающих… … Википедия
    Увядание —         растений, болезнь, характеризующаяся пониклостью листьев, ветвей и др. органов растений, что связано с потерей тургора (напряжённости тканей); часто на листьях образуются характерные пятна. Наблюдается при поражении растений или их частей … Большая советская энциклопедия
    УВЯДАНИЕ — УВЯДАНИЕ, процесс, происходящий в растениях при недостатке влаги. Обусловлен падением тургора в клетках растений; листья и стебли при этом поникают … Научно-технический энциклопедический словарь
    Физиология растений — Содержание: Предмет Ф. Ф. питания. Ф. роста. Ф. формы растений. Ф. размножения. Литература. Ф. растения изучает процессы, совершающиеся в растениях. Эта часть обширной науки о растениях ботаники отличается от ее остальных частей систематики,… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
    Болезни растений —         процессы, которые протекают в растении под влиянием разных причин возбудителей болезней и неблагоприятных условий среды, проявляются в нарушении функций (фотосинтеза, дыхания, синтеза пластических и ростовых веществ, тока воды,… … Большая советская энциклопедия
    Грибные болезни растений —         заболевания растений, вызываемые фитопатогенными грибами (паразитами и полупаразитами). Г. б. р. по сравнению с др. болезнями более распространены и вредоносны, они значительно снижают урожай и качество продукции, а у плодовых деревьев и… … Большая советская энциклопедия
    грибные болезни растений — Таблица 25. Грибные болезни плодовых: 1 ? серая плодовая гниль косточковых (слива); 2 ? млечный блеск яблони; 3 ? то же, плодоношение гриба на коре дерева; 4 ? парша яблони; 5 ? плодовая гниль яблони и мумифицированный… … Сельское хозяйство. Большой энциклопедический словарь

  10. MixFix Ответить

    Анна
    Увядание растений наступает, когда количество испаряемой растениями воды более количества воды, поступающей в них из почвы. При увядании листья теряют свою упругость, становятся мягкими; верхние, молодые части стеблей опускаются вниз. Рост всех увядающих частей растения не только прекращается, но они вследствие потери воды становятся даже короче. Увядание и связанное с ним укорачивание растущей части стебля можно вызвать искусственно, положив ее в десятипроцентный раствор сахара, поваренной соли или селитры. Раствор соли отнимет от растущего стебля часть воды, и он станет дряблым и значительно укоротится. После же переноса его в воду он достигает прежней и даже большей длины и снова становится упругим. Напротив, выросшие стебли в соляных растворах не меняют ни своей длины, ни своей упругости.
    При наступлении недостатка в воде никогда не наблюдается одновременное увядание всех частей растения. Первыми начинают вянуть наиболее слабые органы растения. Между отдельными органами растения начинается борьба из-за воды, сильные органы отнимают воду у слабых, которые начинают вянуть. Поэтому в начале увядания растения наблюдается, что одни части его уже засохли, тогда как другие продолжают еще оставаться вполне свежими. Борьба отдельных частей растения из-за воды доказывается следующим опытом. Отрезается ветвь виноградной лозы или другого подходящего растения и опускается растущею верхушкою стебля в воду так, чтобы листья и перерезанная часть стебля были вне воды. Через несколько времени получается на первый взгляд парадоксальный результат: находящаяся под водой верхушка стебля завяла. Это объясняется тем, что сильно испаряющие листья оттянули от верхушки стебля более воды, чем она успела всосать в себя через кожицу.
    Остальное читать по ссылке: http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/692856
    Вот эта статья тоже может пригодиться. http://cvetki.org/poliv_opryskivanie_obmyvanie_rasteniy.php

Добавить комментарий для Daisho Отменить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *