agronom.me
Меню

Агрохімія

Роль води у фізіології продуктивності та розвитку рослин

Студентові

4 хв читання

АГРОХІМІЯ А

Фізіологічна роль води: як волога керує продуктивністю рослин

Вода — головний лімітуючий фактор у рослинництві. Ні температура, ні світло, ні склад ґрунту не визначають можливість розвитку посівів так, як доступність вологи. У рослинному організмі вода утворює неподільну систему з усіма компонентами протоплазми, забезпечуючи життєдіяльність і безперервну координацію роботи всіх органів рослини.

Фізико-хімічні властивості води визначають її ключові функції в клітині:

  • Слугує внутрішньоклітинним середовищем для всіх біохімічних реакцій.
  • Стабілізує структуру білків, нуклеїнових кислот і клітинних мембран за рахунок водневих зв'язків.
  • Захищає тканини від перегріву завдяки високій теплоємності та здійснює терморегуляцію при випаровуванні.
  • Забезпечує капілярний транспорт речовин, адсорбцію ферментів на мембранах клітинних відсіків (компартментів) і поглинання іонів.
  • Безпосередньо бере участь у диханні, гідролізі та фотосинтезі, де іон ОН– виступає донором електрона для окислювального центру хлорофілу.
  • Розчиняє і транспортує асимілянти та елементи живлення.

Вода підтримує стан тургесцентності (тургору) клітин. Саме певний ступінь тургору необхідний для розтягування клітин при рості, відкриття продихів, збереження форми трав'янистих рослин та орієнтації їхніх органів у просторі.

Для виконання цих функцій тканини мають бути достатньо оводнені. Ступінь оводнення оцінюють за відносним вмістом води (ВВВ) у клітинах. Цей показник розраховують за формулою:

ВВВ = ((Мсир — Мсух) / (Мсир.нас — Мсух)) × 100 %

де: Мсир — сира маса тканини; Мсух — суха маса тканини; Мсир.нас — сира маса тканини при її повному насиченні водою.

Водний баланс і мінеральне живлення: як знизити невиробничу витрату вологи

Продуктивність посівів безпосередньо залежить від їхнього водного балансу. Через високу транспірацію рослини споживають значно більше вологи, ніж містять у собі. Для кількісної оцінки цього процесу використовують транспіраційний коефіцієнт — об'єм води в грамах, який рослина випаровує для накопичення 1 грама сухої речовини.

  • Транспіраційний коефіцієнт — кількість випаруваної води в грамах на 1 г сухої речовини
  • Зниження водоспоживання при доброму живленні — на 15–30 %
  • Головний фактор природного добору — нестача води

Транспіраційний коефіцієнт коливається залежно від умов навколишнього середовища, але агроном може впливати на нього штучно. Повноцінне забезпечення рослин елементами мінерального живлення знижує коефіцієнт транспірації на 15–30 % залежно від вологості ґрунту. За рахунок цього оптимізується водоспоживання, підвищується продуктивність використання добрив і зростає урожайність.

При поганій забезпеченості елементами живлення рослина невиробничо витрачає вологу. Своєчасне внесення добрив дозволяє знизити транспірацію на 15–30 %, допомагаючи культурі економніше витрачати доступний запас ґрунтової вологи та формувати врожай навіть в умовах дефіциту опадів.

Культура Коефіцієнт транспірації Культура Коефіцієнт транспірації
Кукурудза 180–400 Ячмінь 370–520
Овес 440–880 Пшениця 350–650
Рис 300–550 Картопля 330–640
Цукровий буряк 300–420 Капуста качанна 450–550
Огірок 655–750 Конюшина червона 500–760
Кінські боби 600–800 Горох 600–800
Ріпак 600–800 Гречка 400–600
Сорго 300–400 Просо 350–450
Квасоля 600–850 Соя 550–900

Коефіцієнт транспірації використовують для визначення можливого врожаю, якщо відомі запаси вологи в ґрунті, кількість опадів, що випадають, та їхня часткова участь у забезпеченні рослин водою.

Читайте також