Suvning o'simliklar hayotidagi ahamiyati. “O’simliklar hayotida suvning ahamiyati O’simlik hayotidagi suvning ahamiyati

Mavzu: “Suvning o‘simliklar hayotidagi ahamiyati”

Maqsad va vazifalar: o'simliklarning ekologik guruhlari haqida tushunchalarni shakllantirish; suvning o'simlik hayoti uchun ahamiyatini ko'rsatish; o'simliklardagi suv almashinuvi jarayonining mohiyatini ochib berish; talabalarning o'simliklarning hayotiy jarayonlari haqidagi bilimlarini rivojlantirish; kognitiv va ijodiy faoliyatga qiziqish, bilimga intilish, fanga qiziqish, tabiatga hurmatni rivojlantirish.

Uskunalar: darslik, jadvallar: NH-1 “O`g`itlar tasnifi”, NB-11 “Tabiiy jamoa”, “Yaproqning ichki tuzilishi”, dars uchun taqdimot.

Darslar davomida:

1. Tashkiliy vaqt (o'quvchilarda dars uchun zarur jihozlar mavjud, salomlashish).

2. So'rov d/z (29-bandga muvofiq og'zaki).

1. Motivatsiya.

• O'simliklar hayotida suvning o'rni qanday?
• O'ylab ko'ring, har xil turdagi o'simliklar bir xil miqdorda suv ishlatadimi?
• Ishlatilgan suv miqdori o'simlik o'sadigan joyga bog'liqmi?

4. Yangi mavzuni o'rganish. O'qituvchining hikoyasi.

Vsevolod Garshinning "Attalea princeps" hikoyasida o'simliklar nima haqida gapirganini tinglang:

“- Iltimos, ayting-chi, tez orada sug'oramizmi? – namlikni juda yaxshi ko‘radigan sago kafti so‘radi. - Men bugun qurib qolaman deb o'ylayman.

"Sizning so'zlaringiz meni hayratda qoldirdi, qo'shni", dedi qornidagi kaktus. -Ustingizga har kuni to'kiladigan katta miqdordagi suv sizga yetarli emasmi? Menga qarang: ular menga juda oz namlik beradi, lekin men hali ham yangi va suvliman.

"Biz juda tejamkor bo'lishga odatlanmaganmiz", deb javob berdi sago palma. - Biz ba'zi kaktuslar kabi quruq va badbaxt tuproqda o'stira olmaymiz. Biz qandaydir yashashga o'rganmaganmiz.

Buni aytib, sago kafti xafa bo'lib, jim qoldi.

Yozuvchi turli o'simliklar suvga qanday muhtojligini to'g'ri ta'kidlagan - ba'zilar uchun u boshqalarga qaraganda 80-90 baravar ko'p bo'lishi mumkin. Va agar o'simliklar haqiqatan ham o'z muammolarini muhokama qilsalar, ular uchun eng muhimlaridan biri suv muammosi bo'ladi. Har qanday o'simlik kamida yarmi, ba'zan esa 98% suvdan iborat. Yozning bir kunida kungaboqar 1-2 litr suv “ichadi”, bir asrlik eman daraxti esa 600 litrdan ortiq suv ichadi.

Biror kishi terni birinchi navbatda sovutish uchun bug'lanadi. Zavod ham sovutishga muhtoj. Ammo bug'langan namlikning muhim qismi boshqa maqsadlar uchun sarflanadi. Faqat namlangan sirt orqali o'simlik o'sishi uchun havodan karbonat angidridni o'zlashtirishi mumkin. U beixtiyor suvni doimo bug'lashi kerak. Shuning uchun suv kam quruq joylarda o'simliklar juda sekin o'sadi.

Aytgancha, bunday o'simliklar o'zlarining suv dietasini turli yo'llar bilan cheklashni o'rgandilar. Ba'zilar, evolyutsiya jarayonida, suvli, go'shtli jarohatlaydi yoki namlik bilan to'ldirilgan barglarni (kaktuslar, aloe) sotib oladi va uni juda kam bug'lanadi. Ular sukkulentlar deb ataladi. Ularning mutlaqo teskarisi sklerofitlar, qattiq, quruq o'simliklar (masalan, tuya tikanlari). Ular yarim quruq shaklda qurg'oqchilikka toqat qiladilar.

Suv o'simliklar hayotini belgilovchi muhim omildir. K. A. Timiryazev o'simlik organizmiga kiradigan suvni uyushgan (tanasi bilan bog'langan) va chiqindilar (barg yuzasi bilan bug'langan) ga ajratdi. O'simlik tomonidan so'rilgan 1000 g suvning taxminan 990 g bug'lanadi va 10 g o'simlikda saqlanadi. Oʻsimliklar tanasi 50-98% suvdan iborat. Barcha fiziologik jarayonlar suv ishtirokida sodir bo'ladi, shuning uchun u o'simlik organizmining o'sishi va rivojlanishiga va o'simliklarning er yuzida tarqalishiga ta'sir qiluvchi eng muhim ekologik omillardan biridir.

O'simliklar suvni tuproqdan va havodan oladi. Ammo quruqlikning turli hududlarida suv miqdori bir xil emas (botqoqlar va cho'llar). Shu munosabat bilan o'simliklarda turli xil moslashishlarni ko'rish mumkin.

Quruq o'simliklar ko'p hollarda tuproqdan suv oladi. Bunga yaxshi rivojlangan ildiz tizimi yordam beradi. Tuproqqa chuqur kirib, suv qatlamiga o'tib, ildizlar sezilarli uzunlikka yetishi mumkin. Qumli cho'llarda suvning shudring shaklida tushishi katta ahamiyatga ega va o'simliklar qumning sirt qatlamida mayda ildizlarning rivojlanishini kuzatish mumkin.

Juda quruq joylarda ba'zi o'simliklar suvli poyalari (kaktuslar, ba'zi eyforbiyalar) yoki barglari (aloe, agavalar, sedumlar, balog'atga etmaganlar va boshqalar) tanasida namlikni saqlashga moslashgan. Bu o'simliklarning ko'rinishi juda o'ziga xosdir.

Atmosfera yog'inlari ham ijobiy, ham salbiy rol o'ynashi mumkin. Qor qoplami qishlaydigan o'simliklarni muzlashdan himoya qiladi. Yilning ko'p qismi qor yog'adigan baland tog'li hududlarda va Uzoq Shimolda o'simliklar qisqa vegetatsiya davriga moslashgan.

Qor va do'l o'simliklarga mexanik ta'sir ko'rsatadi, ba'zida o'simliklarga katta zarar etkazadi.

O'simliklar uchun vegetatsiya davrida yog'ingarchilikning taqsimlanishi katta ahamiyatga ega. Yozi quruq va buloqlari nam bo'lgan hududlarda o'simliklar qurg'oqchilik davri boshlanishidan oldin rivojlanish siklini yakunlashga muvaffaq bo'ldi. Quruq mavsumda ular lampochka yoki ildizpoya (efemera) shaklida er ostiga yashirinadi yoki urug' (efemera) sifatida saqlanadi.

May va iyun oylaridagi yomg'irlar boshoqli ekinlardan yaxshi hosil olishda katta ahamiyatga ega.

Suv ta'minoti sharoitlari o'simliklarning tashqi ko'rinishi va ichki tuzilishiga ta'sir qiladi. Tashqi ko'rinishi bo'yicha o'simlik qanday namlik sharoitida o'sganligini aniqlash qiyin emas.

Namlikka nisbatan o'simliklarning uchta asosiy ekologik guruhi mavjud: gigrofitlar, mezofitlar va kserofitlar.

Gigrofitlar atmosfera namligi yuqori bo'lgan mo'l-ko'l nam yashash joylaridagi o'simliklardir. Bu oʻsimliklar ingichka kesikulali, bargi va poyasining ichki boʻshliqlari yuqori darajada rivojlangan, barg plastinkalari yupqa, barglarida esa maxsus bezlar - gidatodlar (suv stomatalari) boʻlib, ular orqali suv ajralib chiqadi. Bu o'simliklar: impatiens, marsh bedstraw, circe.

Mezofitlar namlik o'rtacha bo'lgan yashash joylaridagi o'simliklardir. Bu o'tloq va o'rmon o'simliklarining ko'pchiligi.

Kserofitlar namlik etarli bo'lmagan yashash joylaridagi o'simliklardir. Bu o'simliklar qurg'oqchilikka chidamliligini oshiradigan turli xil moslashuvlarga ega. Ular qurg'oqchilik davrida transpiratsiyani keskin kamaytirishga qodir, tuproqda suv etishmovchiligi mavjud bo'lganda suv olishni kuchaytiradigan qurilmalar, shuningdek, suv ta'minotidagi uzoq vaqt uzilishlar paytida suv zaxiralarini yaratishga imkon beruvchi qurilmalarga ega. Transpiratsiyani kamaytirish turli yo'llar bilan amalga oshiriladi: barglar yuzasini qisqartirish, kesikula yoki mumsimon qoplama qatlamini rivojlantirish, barglarning zich pubescence, stomatani mezofillga chuqurlashtirish, barg parenximasining hujayralarini mahkam bog'lash. Tuproqdan suv olish ildiz tizimining chuqurlikda (tuya tikanlarida, ildiz 18-20 m chuqurlikda) va gorizontal ravishda yuzaga kuchli rivojlanishi bilan bog'liq. Suv ta'minoti bargning suv saqlaydigan to'qimalarida (aloe, sedum, agavlarda) yoki poyada (kaktuslarda) mavjud. O'simliklarning namlik etishmasligiga moslashishning turli usullariga ko'ra, sklerofitlar va sukkulentlar ajralib turadi. Sklerofitlarning qattiq barglari va poyalari bor va ko'pincha butun o'simlik kuchli o'sib chiqadi yoki qalin kesikula qatlami bilan qoplangan. Sukkulentlar suvli, go'shtli o'simliklardir.

Kserofitlarning yana bir guruhi sayyoramizning qurg'oqchil hududlarida keng tarqalgan. Bular efemera va efemeroidlardir.

O'simlik namlik etishmasligini nafaqat tuproqda ozgina namlik bo'lgan hollarda ham boshdan kechirishi mumkin. Tuproqning kuchli kislotaligi va tuproqdagi tez eriydigan tuzlarning yuqori konsentratsiyasi, agar suv etarli bo'lsa, ildizlarning singdirish qobiliyatini cheklashi mumkin. Tuproqning bu holati fizik quruqlikdan farqli ravishda fiziologik quruqlik deyiladi.

Maxsus ekologik guruhni suv o'simliklari - gidrofitlar hosil qiladi. Ular orasida suvga to'liq botirilmagan (yarmi yoki uchdan bir qismi) o'simliklar - qamish, qamish, o'q uchlari, ba'zi o'tlar va boshqalar va butunlay suvga botgan o'simliklar (faqat ularning gulzorlari yuqorida ko'tariladi) farqlanadi. suv yoki ularning barglari suv yuzasida ) - suv o'ti, suv nilufar, tuxum kapsulasi, kabomba. Ushbu guruh o'simliklari orasida suvli hayot tarzining ularning tashqi ko'rinishiga ta'sirining yorqin misollarini topish mumkin. Shunday qilib, o'q va kabombada suvga botirilgan barglar suv ustida suzuvchi barglardan keskin farq qiladi (1-rasm). Suvga cho'mgan o'simliklar xarakterli xususiyatlarga ega: faqat 2-3 qatlamli hujayralardan tashkil topgan juda nozik barg barglari, ba'zan og'ir qismlarga ajratilgan; poyasi havo o'tkazuvchi bo'shliqlarga ega bo'lgan otsu, o'tkazuvchi tomirlar poyada markaziy o'rinni egallaydi; Mexanik to'qimalar mavjud emas. Bu o'simlikning suv ustunida erkin egilishiga imkon beradi. Hujayralar past osmotik bosimga ega. Botqoq tuproqlarda yoki daryo qirg'oqlarida yashovchi o'simliklar yashash sharoitlariga turli xil moslashishga ega: barglari katta, yumshoq, ammo qalinroq va bargning ikki tomonida stomalar joylashgan; ildiz tizimi tuproqqa sayoz kirib boradi; poyalari katta havo bo'shliqlari, o'tkazuvchi tomirlar va yaxshi rivojlangan mexanik to'qimalarga ega.

5. Jismoniy mashqlar.

6. Mustahkamlash. Dars uchun taqdimotni ko'ring va muhokama qiling. Materialni mustaqil o'qish§30, savollarga javoblar

7 .Darsni yakunlash, mulohaza yuritish, o`quvchilar bilimini baholash.

8 .Uy vazifasi: §30, §25 - 29-ni takrorlang.

Suv o'simlik hayotida juda muhim ekologik omil hisoblanadi, chunki barcha fiziologik jarayonlar uning ishtirokida sodir bo'ladi.

Suvning o'simliklar hayotidagi roli quyidagicha:

• Suv erituvchi sifatida muhim rol o'ynaydi, chunki minerallar o'simlikka kiradi va u orqali eritmalar shaklida o'tadi.
• Suv organik moddalarni sintez qilish jarayonida ishtirok etadi.
• Zavodga kiradigan suv miqdori o'simlikning ko'rinishini va uning hayotiy holatini belgilaydi;
• Suv o'simliklarning er yuzida tarqalishiga ta'sir qiladi.
• Ko'pgina o'simliklar uchun suv ularning yashash joyidir.

Suv o'simliklarga tashqi tomondan turli shakllarda ta'sir qiladi: yomg'ir, tuman, sun'iy sug'orish, er osti suvlari. O'simliklar suvni tuproq va atmosferadan oladi. Ammo atmosfera namligi ko'p hollarda bilvosita rol o'ynaydi, tuproqdan suvning bug'lanishini kamaytiradi. Faqat bir nechta o'simliklar atmosferadan suvni o'zlashtira oladi: moxlar, likenlar, epifitlar, tropikada daraxt tanasida o'sadi. Cho'llarda shudring o'simliklar hayotida katta ahamiyatga ega bo'lib, yozda asosiy suv manbai hisoblanadi.

Yomg'ir tuproqqa kiradigan suvning asosiy manbai bo'lib, o'simliklar hayotida tuproq namligi katta ahamiyatga ega. Er yuzasining turli qismlarida namlik rejimi bir xil bo'lmaganligi sababli, bu u yoki bu suv rejimiga moslashgan o'simliklarning turli xil ekologik guruhlari paydo bo'lishiga olib keladi.

Quruqlikdagi o'simliklar quruqlikdagi hayvonlardan ikkita muhim jihat bilan farqlanadi. Birinchidan, o'simliklarning er usti qismlari hayvonlar kabi suv yo'qotadi, lekin ularning er osti qismlari (ildizlari) ko'proq yoki kamroq qulaylik bilan (tuproqdagi suv tarkibiga qarab) atrof-muhit bilan bevosita aloqada bo'ladi. ular darhol suv olishlari mumkin. Ikkinchidan, o'simliklar uchun suv ham shart, ham manbadir, chunki o'simliklarning oziqlanishi fotosintez paytida suv va karbonat angidrid o'rtasidagi reaktsiyaga asoslanadi.

Quruq o'simliklar suvni tuproqdan maxsus organlar - ildizlar yoki rizoidlar (moxlar) bilan o'zlashtiradi. Ildizlarning bevosita yaqinida tuproqning suv ta'minoti tugaganda, ildizlar o'sib borishi bilan faol sirtni oshiradi, shuning uchun o'simlik ildiz tizimi doimo harakatda bo'ladi.

Yuqori o'simliklarda suv olishning qo'shimcha usullari mavjud. Moslar, likenlar kabi, butun yuzasi bo'ylab suvni o'zlashtira oladi. Urug'lar tuproqdan suvni o'zlashtiradi. Ko'pgina epifitlar (boshqa o'simliklar yuzasida yashovchi o'simliklar) suv bug'lari (barglari, havo ildizlari) bilan to'yingan havodan suvni o'zlashtiradi. Zavodga kiradigan suv hayot jarayonlariga sarflanadi.

O'simliklarning suv omiliga nisbatan asosiy moslashuvlari orasida quyidagilar ajralib turadi:

• suv yo'qotilishining kamayishi (qalin mumsimon kesikula, tukli barglar, tikanlar yoki ignalarga aylangan barglar, suv ostida qolgan stomalar, barglarning to'kilishi);
• suvning emilishini oshirish (uzun ildizlar, keng ildiz tizimi);
• suv saqlash;
• noqulay davrni boshdan kechirish (urug'lar, piyoz yoki ildiz shaklida).

Tuproqda suv turli fizik holatda bo'ladi: suyuq, gazsimon (suv bug'i), qattiq (muz), kimyoviy va fizik-kimyoviy jihatdan boshqa moddalar va qattiq mineral, organik va organo-mineral zarralar bilan bog'liq. Tuproq muhitidagi suv birikmalarining fizik holatiga va tabiatiga qarab er osti suvlarining toifalari, shakllari va turlari ajratiladi. Tuproqda suvning quyidagi toifalari ajratiladi:

• boshqa moddalar (masalan, gips) tarkibiga kiruvchi va o'simliklar tomonidan foydalanish uchun mavjud bo'lmagan kimyoviy bog'langan suv;
• qattiq suv (muz) - bu holatda past (salbiy) haroratda va o'simliklar uchun mavjud emas, lekin erishdan keyin mavjud bo'ladi;
• tuproq havosidagi suv bug'lari va kondensatsiyadan keyin o'simliklar uchun mavjud bo'ladi;
• suv molekulalarining qalinligi ikki-uch diametrli plyonka shaklida tuproq zarralari yuzasida adsorbsion kuchlar ta'sirida bo'lgan kuchli bog'langan suv gazsimon holatda (suv bug'i) va o'simliklar kirishi mumkin emas;
• suv molekulalarining qalinligi 10 diametrgacha bo'lgan tuproq zarralari atrofidagi namlik plyonkasi bo'lgan erkin bog'langan suv, sorbsiya kuchlari ta'sirida tuproq zarralari orasida harakat qiladi va o'simliklar kirishi qiyin;
• tuproq zarralari bilan molekulyar kuchlar bilan bog'lanmagan erkin suv, shuning uchun tuproq g'ovaklarida menisk kuchlari ta'sirida yoki erkin harakatlanadi va o'simliklar uchun mavjud.

Suv o'simliklar massasining 95% ni tashkil qiladi, barcha hayotiy jarayonlar unda yoki undan foydalanish bilan sodir bo'ladi. Shuning uchun suv organizmning hayoti uchun zaruriy shart.

1. Suv etishmasligi bilan o'simlikning metabolizmi buziladi.
2. Suv o'simlikning o'tkazuvchan tizimi orqali ozuqa moddalari va minerallarning oqishini ta'minlaydi.
3. Urug'larning unib chiqishi suvning mavjudligiga bog'liq.
4. Hujayralar va hujayralararo bo'shliqlarni to'ldiradigan suvli eritmalar o'simlikni elastiklik bilan ta'minlaydi, shuning uchun o'simlik shaklini saqlab qoladi.
5. Fotosintez, nafas olish, gidrolizning biokimyoviy reaktsiyalarida faol ishtirok etadi.
6. Yuqori sirt tarangligi (birikish) suvning uzluksiz suv iplari shaklida tomirlar orqali katta balandliklarga harakatlanishini ta'minlaydi.
7. Suv gidravlik skelet rolini o'ynaydi, chunki u organlarning shakli va ularning kosmosda yo'nalishini (o'simliklarning qurishi) saqlanishini ta'minlaydi.
8. Suv o'simlik organlarining yagona tizimga ulanishini ta'minlaydi.

O'simlikdagi suv quyidagilardan iborat fraktsiyalar, turli birikmalar bilan aloqasi tufayli harakatchanligi bilan farqlanadi. Suvning 85-90% ko'proq harakatlanuvchi fraktsiyaga to'g'ri keladi. Bu fraktsiya o'z ichiga oladi zaxira suv, vakuolalar va boshqa hujayra bo'linmalarini to'ldirish. U shakar, organik kislotalar, mineral tuzlar va unda erigan boshqa moddalar bilan ozmotik bog'langan. Osmotik bog'langan suv ionlar va molekulalar atrofida gidratatsion qobiqlarning periferik qatlamlarini hosil qiluvchi suv deb ataladi.

Mobil fraksiya ham o'z ichiga oladi interstitsial suv, bu transport funktsiyasini bajaradi va o'simlikning hujayra devorlari, hujayralararo bo'shliqlari va tomirlarida joylashgan.

O'tirgan suvning ulushi hujayradagi umumiy suvning 10-15% ni tashkil qiladi. Bu konstitutsiyaviy suv, kimyoviy bog'langan va noorganik birikmalarning bir qismi, shuningdek, moddalar molekulalari atrofida qobiqlarni hosil qiluvchi hidratsiya suvi.

Mishellarni namlaydigan suv deyiladi kolloid bilan bog'langan. Suv molekulalari mitsel atrofida bir necha qatlamlarda joylashgan. Misella yuzasiga eng yaqin suv qatlami juda qattiq bog'langan. Bu qatlamdan keyin molekulalari erkin suv molekulalari bilan almashinishi mumkin bo'lgan tobora kamroq zich bog'langan qatlamlar paydo bo'ladi. Kolloid bilan bog'langan suv hujayraning normal ishlashi va noqulay sharoitlarga duch kelganda barqarorligi uchun zarurdir. Kolloid mitsellalarni nafaqat suv molekulalarini sirtda joylashgan hidrofilik guruhlarga biriktirish orqali namlash mumkin - bu shunday deyiladi. miselyar hidratsiya, balki mitsella ichiga suv molekulalarini kiritish va bu erda mavjud bo'lgan faol hidrofilik radikallarni birlashtirish orqali. Bunday hidratsiya deyiladi permutoid.

O'simlik to'qimalarida suv etishmasligi tuproqdan kirgunga qadar uning transpiratsiyaga sarflanishi ortib ketishi natijasida yuzaga keladi. Bu ko'pincha kunning o'rtalarida issiq quyoshli havoda kuzatiladi. Shu bilan birga, barglardagi suv miqdori ertalabga nisbatan 25-28% ga kamayadi, o'simliklar turgorini yo'qotadi va quriydi. Natijada, barglarning suv salohiyati ham kamayadi, bu esa tuproqdan o'simlikka suv oqimini faollashtiradi.

Sovutishning ikki turi mavjud: vaqtinchalik va chuqur. O'simliklarning vaqtinchalik solinishi sababi odatda atmosfera qurg'oqchiligi tuproqda mavjud suv mavjud bo'lganda, u o'simlikka kirishga va uning iste'molini qoplashga vaqt topolmasa. Vaqtinchalik so'lishi bilan barglarning turgori kechqurun va tunda tiklanadi. Vaqtinchalik chayqalish o'simlik unumdorligini pasaytiradi, chunki turgor yo'qolganda, stomata yopiladi va fotosintez keskin sekinlashadi. A. G. Lorx ta'kidlaganidek, o'simliklar ekinlarni to'plashda "to'xtab qolish vaqti" ekanligi kuzatiladi.

Chuqur chayqalish O'simliklarning nobud bo'lishi tuproqdagi ildizlarga deyarli suv bo'lmaganda sodir bo'ladi. Qisman va uzoq muddatli qurg'oqchilik bilan o'simlik organizmining umumiy qurib ketishi va hatto o'limi sodir bo'ladi. Doimiy suv tanqisligining xarakterli belgisi ertalab to'qimalarda davom etishidir. Vaqtinchalik va hatto chuqur siljish deb hisoblash mumkin o'simlikni halokatli suvsizlanishdan himoya qilish usullaridan biri, o'simlikning hayotiyligini saqlab qolish uchun zarur bo'lgan suvni bir muncha vaqt ushlab turish imkonini beradi. So'lish o'simliklar tomonidan turli xil suv yo'qotishlari bilan sodir bo'lishi mumkin: soyani yaxshi ko'radigan o'simliklarda - 3-5%, chidamliroqlarida - 20 va hatto 30% suv tanqisligi bilan.

Suv tanqisligi va so'lishi ta'sir qiladi o'simlikning fiziologik faolligi suvsizlanish muddati va o'simlik turiga qarab. Qurg'oqchilik davrida suv tanqisligining oqibatlari juda ko'p. Hujayralarda erkin suv miqdori kamayadi, vakuolyar shiraning konsentratsiyasi oshadi va pH kamayadi, bu sitoplazmatik oqsillarning hidratsiyasiga va ferment faolligiga ta'sir qiladi. Sitoplazmaning disperslik darajasi va adsorbsion qobiliyati va uning yopishqoqligi o'zgaradi. Membrananing o'tkazuvchanligi va hujayralardan, shu jumladan barglar va ildizlardan ionlarning chiqishi (ekzoosmoz) keskin ortadi; bu hujayralar ozuqa moddalarini o'zlashtirish qobiliyatini yo'qotadi.

Uzoq vaqt davomida so'lishi bilan sintez jarayonlarini katalizlovchi fermentlarning faolligi pasayadi va gidrolitik jarayonlarni katalizlovchi fermentlarning faolligi oshadi, xususan, oqsillarning aminokislotalarga parchalanishi (proteoliz), keyinchalik ammiak, polisaxaridlar (kraxmal shakar va boshqalar). ), shuningdek, boshqa biopolimerlar. Ko'pgina mahsulotlar hosil bo'ladi, to'planadi, o'simlik tanasini zaharlaydi. Protein sintezi apparati buziladi. Suv tanqisligi va uzoq muddatli qurg'oqchilik bilan nuklein kislotalar almashinuvi buziladi, sintez to'xtatiladi va DNK parchalanishi kuchayadi. Barglarda barcha turdagi RNKlarning sintezi susayadi va yemirilishi kuchayadi, polisomalar ribosomalar va subbirliklarga parchalanadi. Mitozning to'xtashi va progressiv suvsizlanish bilan oqsil parchalanishining kuchayishi o'simlikning o'limiga olib keladi.

Albatta, suvsizlanish sharoitida ma'lum bir bosqichga qadar sodir bo'ladigan o'zgarishlar ham himoya rolini o'ynaydi, bu hujayra shirasining konsentratsiyasining oshishiga, osmotik potentsialning pasayishiga va natijada suvni ushlab turish qobiliyatining oshishiga olib keladi. o'simlik. Namlik etishmasligi bilan umumiy fotosintez pasayadi, bu asosan barglarda CO2 etishmasligining natijasidir; xlorofillar va boshqa fotosintetik pigmentlarning sintezi va parchalanishining buzilishi; elektron tashish va fotofosforlanishni ajratish; fotokimyoviy reaktsiyalar va CO2 ning fermentativ kamayishi reaktsiyalarining normal jarayonini buzish; xloroplastlar tuzilishidagi buzilishlar; barglardan assimilyatsiya qilishning kechikishi. Fiziologik jarayonlardan namlik etishmasligiga eng sezgir bo'lgan o'sish jarayoni bo'lib, uning tezligi namlikning ortishi bilan fotosintez va nafas olishdan ancha oldin pasayadi. Suv ta'minoti tiklanganidan keyin ham o'sish jarayonlari kechiktiriladi. Progressiv suvsizlanish bilan qurg'oqchilikning o'simlikning alohida qismlariga ta'sirida ma'lum bir ketma-ketlik kuzatiladi.

Kirish

Organizmlardagi barcha hayotiy jarayonlar suvning faol ishtirokida sodir bo'ladi. Tuproqdagi suvning asosiy qismi o'simlik tomonidan transpiratsiya jarayonida iste'mol qilinadi, tuproq yuzasidan bug'lanadi va ozgina qismi o'simliklar tomonidan so'riladi va organik moddalarning bir qismiga aylanadi. Agar transpiratsiya jarayoni buzilgan bo'lsa - bug'lanish juda zaiflashadi - quyoshli havoda haddan tashqari issiqlik paydo bo'lib, barglarning burishishiga olib keladi.

Suv o'simliklar hayotida juda muhim rol o'ynaydi. Bu o'simlikning tirik plazmasining bir qismidir. Suvli eritmalar shaklida atrof-muhitdan qabul qilingan (shuningdek, erigan holatda) va o'simlik hayoti davomida yaratilgan turli moddalar o'simlik ichida harakatlanadi. Bug'lanish orqali suvni yo'qotib, o'simlik yuqoriga qarab suv oqimini saqlab turadi va issiqlikni mo'tadil qilib, o'zini haddan tashqari issiqlikdan himoya qiladi. Ammo o'simlik tashqarisidagi suv unga befarq emas. Yog'ingarchilik miqdori va uning vaqt o'tishi bilan taqsimlanishi, shuningdek, tuproqning (yoki boshqa substratning) unga tushgan suvni ildizlarga kirish mumkin bo'lgan qalinlikda ushlab turish qobiliyati o'simlikning suv ta'minoti sharoitlarini tavsiflaydi. Bulutlar u yoki bu darajada tarqaladi, yorug'likni, o'rtacha haroratni va uning tebranishlarini zaiflashtiradi. Tuman yorug'likni tarqatadi va yutadi va o'simliklar uchun suv manbai ham bo'lishi mumkin.

Undagi suv bug'ining miqdori bilan belgilanadigan havo namligi harorat bilan birga bug'lanish natijasida suv yo'qotishining fizik shartlarini aniqlaydi. Qattiq holatda ham suv o'simlikka befarq emas. Tuproq muzlaganda hosil bo'lgan muz amalda o'simlik uchun suv manbai bo'lishni to'xtatadi. Qor qoplami tuproq organizmlarining nafas olishi natijasida tuproqda hosil bo'ladigan issiqlikni saqlashga yordam beradi va o'simlikning qor bilan qoplangan tirik qismlarini past havo haroratining salbiy ta'siridan va qishki bug'lanishdan himoya qiladi, bu esa to'qimalarning qurishi va o'limiga olib keladi.

Ma'lumki, tuproqdan suvni singdirish intensivligi va moddalarning o'simlik ichidagi harakati nafaqat ildiz tizimining kuchi va so'rish kuchiga, balki o'simlik hujayralaridagi osmotik bosimga ham bog'liq. Lobov M.V. (1949), keyin esa Babushkin L.N. (1959), Belik V.F. (1960), Lysogorov S.D., Gorbatenko E.M. (1965) va boshqalar birinchi gullash yaqinidagi barglarda hujayra shirasining konsentratsiyasi va osmotik bosimning oshishi bilan 10-11 atmgacha ekanligini isbotladilar. o'simlikning o'sish jarayonlari kechiktiriladi.

Suvning o'simliklar hayotidagi roli

Quruqlikda yashovchi o'simliklarning aksariyati asosiy suv manbai sifatida tuproqdan va qisman yer osti suvlaridan foydalanadi.

Substratdagi suv manbai yog'ingarchilikdir. Tuproqqa, suv tortishish kuchi ta'sirida chuqurroq kirib borishga intiladi, ammo yo'lida bir qator to'siqlarga duch keladi. Bular tuproq zarralariga yopishish (adsorbsiya), tuproqning strukturaviy komponentlari va kolloid moddalari tomonidan suvni ushlab turish, tuproqning tirik populyatsiyasi tomonidan so'rilishi va suv o'tkazmaydigan qatlamlarning mavjudligi bo'lishi mumkin. Shunday qilib, tuproqqa kiradigan suvning bir qismi nisbatan cheklangan qatlamda saqlanadi va u yoki bu darajada o'simliklar uchun mavjud bo'ladi. Agar suv qatlami katta chuqurlikda joylashgan bo'lsa, unda yuqorida to'plangan er osti suvlari faqat juda uzun vertikal ildizlarni rivojlantirishga qodir bo'lgan o'simliklarga kirishi mumkin. Er osti suvlari suv o'tkazmaydigan qatlamlar yonbag'irlari bo'ylab harakatlanadi va sirtga (buloqlarga) etib borishi mumkin, yana o'simliklar uchun ochiq bo'ladi.

Biroq, tuproq yuzasiga tushgan suvning butun massasi unga kirmaydi. Agar tuproqning sirt qatlamlari tezda suv bilan to'yingan bo'lsa va uni qabul qilishni (yutishni) to'xtatsa, ortiqcha suv turli xil nosimmetrikliklar yonbag'irlaridan past joylarga oqib o'tadi va doimiy oqimlarga (daryolarga) va ular orqali dengiz yoki dengizga tushishi mumkin. dengizdan tashqari ichki havzalar. Bu erdan suvning faqat bitta yo'li bor - atmosferaga, ya'ni bug'lanish.

Tuproqqa kirgan suv sirtdan bug'lanadi va shuning uchun atmosferaga ham kiradi. Bundan tashqari, agar tuproq bir-biri bilan aloqa qiladigan yaxshi rivojlangan kapillyar rezervuar tizimiga ega bo'lsa, bug'langan suv o'rniga chuqurroq qismlar ko'tariladi va bug'lanadi. Shunday qilib, tuproqning ko'proq yoki kamroq chuqur qurishi mumkin. Binobarin, tuproqning ildiz qatlamida joylashgan atmosfera yog'inlarining hammasi ham o'simliklar tomonidan foydalana olmaydi. Shuni yodda tutish kerakki, yog'ingarchilik suvi hatto tuproq yuzasiga ham etib bormaydi. Barglarni sug'orish orqali toj va qalin o't qoplamining yuzasidan yomg'ir suvi, shudring va qor bug'lanadi. Tuproq yuzasiga etmasdan atmosferaga tushadigan atmosfera yog'inlarining ulushi juda katta bo'lishi mumkin. Masalan, Moskva yaqinidagi butunlay yopiq 80 yoshli archa o'rmonlarida yillik yog'ingarchilikning 30% dan ortig'i tojlarda saqlanadi va atmosferaga chiqariladi. Yog'ingarchilikning katta qismi atmosferaga va zich o'tloqlar yuzasidan bug'lanadi. Bu borada miqdoriy ko'rsatkichlar juda o'zgaruvchan va o'simliklarning zichligiga, yomg'irning kuchi va davomiyligiga bog'liq. Qisqa va engil yomg'ir o'rmon soyaboniga umuman kirmasligi mumkin.

Atmosfera yog'inlarining butun massasi tuproqqa etib bormasligiga qaramay, ko'proq yog'ingarchilik butun hududni ko'proq namlik bilan ta'minlashga to'g'ri keladi. Shu nuqtai nazardan qaraganda, yog'ingarchilikning Yerda taqsimlanishining umumiy manzarasi botanikda katta qiziqish uyg'otadi.

Namligi bo'yicha bir hil bo'lgan iqlim mintaqasida o'simliklar va ularning kombinatsiyalarini hisobga oladigan bo'lsak, o'simliklarning suv bilan ta'minlanmaganligi ko'pincha ularning hudud bo'ylab tarqalishida etakchi rol o'ynashini tushunish oson. Demak, masalan, Sharqiy Yevropa tekisligidagi oʻrmon kamarining oʻrta qismidagi qayerdadir, relyefi koʻp yoki kam rivojlangan hududda archa oʻrmonlarining yonbagʻir boʻylab kichik suv oqimigacha tarqalishini kuzatish mumkin. va ayni paytda eng quruq Hududlar lingonberry qoplami bilan qoraqarag'ali o'rmonlar bilan band. Ularning ostida otquloq, oksalis va bir qator boshqa o'tlarning o'tli qoplamiga ega archa o'rmonlari bor va suv oqimi yaqinida, eng nam joylarda, biz paporotniklarning juda ko'p shirali o't qoplamiga ega bo'lgan qoraqarag'ali o'rmonni topamiz. , baland bo'yli o'tlar, odatda katta va keng barglarga ega. Nomlangan archa o'rmonlarida archa bilan birga bo'lgan o'simliklarning kuzatuvlari (chunki ular archa o'rmonlaridan tashqarida ham uchraydi) shuni ko'rsatadiki, daryo bo'yidagi archa o'rmonlarining otsu o'simliklari deyarli har doim lingonberries va oxalis ko'p o'sadigan joylardan ko'ra ko'proq nam joylar bilan bog'liq. lingonberriesdan ko'ra yaxshiroq suv bilan ta'minlangan joylarni afzal ko'radi. Bundan xulosa qilishimiz mumkinki, qiyalik bo'ylab muntazam ravishda bir-birini almashtiradigan bir qator archa o'rmonlari asosan namlikning ko'payishiga to'g'ri keladi.

Turli xil nishab darajalarida butun o'simlik komplekslarining tarqalishiga bog'liqligi haqida ko'plab faktlar mavjud. Xuddi shunday manzarani nafaqat o'rmonlarda, balki dashtlarda, quruq va suv bosgan o'tloqlarda, hatto botqoqlarda ham kuzatish mumkin. O'ziga xos balandlikdagi ekologik qatorlarni tahlil qilish (kamayish yoki o'sish tartibida ba'zi omillarning o'zgarishiga mos keladigan o'simlik jamoalarining muntazam birikmalarining tabiiy ketma-ketligi) biroz ehtiyotkorlikni talab qiladi, chunki balandlik qatorlari har doim ham o'sish yoki pasayish bilan belgilanmaydi. suv mavjudligida. Nishab balandligi bo'ylab o'simliklarning tarqalishi boshqa tuproq va er sharoitlari bilan belgilanadi, masalan, tuproqni kislorod bilan ta'minlash, mineral tuzlarning tarqalishi va boshqalar.

Suvning xossalari juda g'ayrioddiy va asosan suv molekulalarining kichik o'lchamlari va ularning qutbliligi bilan bog'liq.

Suv molekulalarining qutbliligi. Qutblanish deganda suv molekulasida zaryadlarning notekis taqsimlanishi tushuniladi. Umuman olganda, molekula neytral, lekin undagi atomlar shunday taqsimlanganki, bir uchida qisman musbat zaryad (d+), ikkinchi uchida qisman manfiy zaryad (d-) hosil bo'ladi. Bunday molekula dipol deyiladi. Elektromanfiyroq kislorod atomi vodorod atomlaridan elektronlarni tortadi, natijada molekulalar orasidagi elektrostatik o'zaro ta'sir. Oddiy ionli bog'lardan zaifroq bo'lgan bu o'zaro ta'sirlar vodorod aloqalari deb ataladi.

Suv erituvchi sifatida.

Suv qutbli moddalar uchun yaxshi hal qiluvchi hisoblanadi. Bularga ionli birikmalar kiradi - suvda eriganida ionlarga ajraladigan tuzlar, shuningdek, ba'zi noionli birikmalar - masalan, shakar, zaryadlangan guruhlarga ega bo'lgan spirtlar (qandlar va spirtlar uchun bular -OH guruhlari).

Modda eritma ichiga o'tganda uning molekulalari yoki ionlari erkin harakatlana oladi va buning natijasida moddaning reaktivligi ortadi. Shu sababli ko'pchilik reaksiyalar eritmalarda sodir bo'ladi.

Polar bo'lmagan moddalar, masalan, lipidlar, suv bilan aralashmaydi va shuning uchun eritmalarni biologik membranalarga o'xshash alohida bo'limlarga ajratishi mumkin. Molekulalarning qutbsiz qismlari suv bilan qaytariladi va bir-biriga tortiladi. Bunga misol qilib plyonkalarni hosil qiluvchi yog'lar yoki kichiklardan katta tomchilarni keltirish mumkin. Ya'ni qutbsiz molekulalar hidrofobikdir.

Suvda erituvchi xossalarning mavjudligi uning moddalarni tashishdagi rolini ham belgilaydi.

Katta issiqlik quvvati.

Suvning o'ziga xos issiqlik sig'imi 1 kg suv haroratini 1 ° C ga oshirish uchun zarur bo'lgan jouldagi issiqlik miqdoridir.

Suv yuqori issiqlik quvvatiga ega. Bu shuni anglatadiki, issiqlik energiyasining sezilarli o'sishi haroratning nisbatan kichik o'sishiga olib keladi. Buning sababi shundaki, energiyaning katta qismi suv molekulalarining harakatchanligini cheklaydigan vodorod aloqalarini buzishga sarflanadi.

Katta issiqlik sig'imi suv muhitida harorat o'zgarishini minimallashtiradi, buning natijasida nisbatan tor harorat oralig'ida biokimyoviy reaktsiyalar sodir bo'ladi va ular haroratning keskin ko'tarilishi bilan kamroq buziladi.

Katta bug'lanish issiqligi.

Bug'lanishning yashirin issiqligi suyuqlikni bug'ga aylantirish uchun berilishi kerak bo'lgan issiqlik energiyasining o'lchovidir, ya'ni. molekulyar yopishish kuchlarini engish uchun.

Suvning bug'lanishi katta miqdordagi energiyani talab qiladi, bu molekulalar orasidagi vodorod aloqalarining mavjudligi bilan izohlanadi. Aynan shuning uchun ham shunday kichik molekulalarga ega bo'lgan suvning qaynash nuqtasi juda yuqori.

Suv molekulalarining bug'lanishi uchun zarur bo'lgan energiya ularning atrofidan olinadi. Shunday qilib, suvning bug'lanishi sovutish bilan birga keladi. Bu hodisa o'simlik barglarini sovutishda muhim rol o'ynaydi.

Yuqori termoyadroviy issiqlik.

Yashirin termoyadroviy issiqlik - bu qattiq moddalarni (suv, muz holatida) eritish uchun zarur bo'lgan issiqlik energiyasining o'lchovidir.

Suvning erishi uchun juda katta energiya talab qilinadi. Buning aksi ham to'g'ri - suv muzlaganda, u katta miqdorda issiqlik energiyasini chiqarishi kerak. Bu hujayra tarkibi va uning atrofidagi suyuqlikning muzlashi ehtimolini kamaytiradi. Muz kristallari hujayralar ichida hosil bo'lganda tirik mavjudotlar uchun zararli.

Yuqori sirt tarangligi va birlashishi.

Kogeziya - bu fizik jism molekulalarining jozibador kuchlar ta'sirida bir-biriga yopishishi. Suyuqlik yuzasida sirt tarangligi paydo bo'ladi - bu molekulalar o'rtasida ta'sir qiluvchi ichki kuchlarning natijasidir. Suvning ksilema tomirlari orqali harakatlanishida muhim rol o'ynaydi.

Reaktiv sifatida suv.

Suvning biologik ahamiyati uning zarur metabolitlardan biri ekanligi, ya'ni biokimyoviy reaksiyalarda ishtirok etishi bilan belgilanadi.

Shunday qilib, suvning fiziologik funktsiyalarini umumlashtiramiz:

· Strukturani saqlashni ta'minlaydi (protoplazmada suv miqdori yuqori).

· Diffuziya uchun erituvchi va vosita bo'lib xizmat qiladi.

· Suv gidroliz reaksiyalarida ishtirok etadi.

· Fotosintezda ishtirok etadi: 6CO2+6H2O→C6H12O6+6O2

· Hujayralarning osmos va turgidligini keltirib chiqaradi.

· Transpiratsiya va moddalarni tashishni ta'minlaydi.

· Urug'larning unib chiqishini ta'minlaydi - shish, chigit qobig'ining yorilishi, keyingi rivojlanishi.

· Urug'lanish sodir bo'ladigan vosita bo'lib xizmat qiladi.

· Urug'lar va gametalarning tarqalishini ta'minlaydi.