ЖУРНАЛ ДЛЯ ОВОЧІВНИКІВ ТА САДІВНИКІВ

Транспирация и пути ее регулирования

Много фермеров сталкивались с термином «транспирация», и большинство из них уверены, что понимают этот процесс в достаточной мере. Ведь все просто. Солнце нагревает лист, он испаряет влагу, чтобы охлаждать себя. Но действительно ли все сводится к столь простой схеме?

Много фермеров сталкивались с термином «транспирация», и большинство из них уверены, что понимают этот процесс в достаточной мере. Ведь все просто. Солнце нагревает лист, он испаряет влагу, чтобы охлаждать себя. Но действительно ли все сводится к столь простой схеме?
Вопреки «железной» логике, транспирация обеспечивает не только терморегуляцию, но и поступление элементов питания в листья. Например, когда температура воздуха оптимальная, избавляясь от излишков влаги, лист повышает осмотическое давление и запускает верхний концевой двигатель тока, о котором мы поговорим в одном из следующих номеров. Такой путь регулирования позволяет некоторым растениям, секвойе, например, поднимать грунтовые воды на высоту более 100 метров над землей.

Виды транспирации
Строение листьев:


С одной стороны, читатель, роль транспирации действительно заключается в утилизации лишней тепловой энергии. Но ее последствия имеют значительно больше масштаб за счет колебаний водного баланса и газового баланса в листьях.
Для активности фотосинтеза растению необходим углекислый газ, который оно берет из атмосферы. То есть, чтобы прокормить себя, растение должно контактировать с сухим воздухом. Следовательно, листовой аппарат должен развить эффективный механизм, который позволит ему балансировать между голодом из-за дефицита углекислого газа и жаждой из-за потери влаги. А чтобы сей механизм работал, лист должен защитить себя от не контролированных потерь влаги. Поэтому наружный его слой покрыт плотными клетками — кутикулой. Она является щитом для листьев и, плотно сдвигаясь в жару, способна снижать потери влаги до 10-20% от общего испарения с поверхности листьев.
Уникальные свойства кутикулы объясняются гидрофобностью наружных оболочек клеток. При подсыхании они плотно придвигаются друг к другу, а при попадании на лист влаги — набухают, потому открывается пространство между клетками, через которые испаряется влага, что называется кутикулярной транспирацией.
Именно этот механизм позволяет проводить листовые подкормки. При попадании на поверхность кутикулы рабочего раствора, обводненные клетки разбухают и открываются, после чего рабочий раствор поглощается листьями. Но в дневное время на раскрытие кутикулы потребуется больше времени, а раствор высохнет быстрее. Потому листовую подкормку лучше проводить в вечернее или ночное время.
Но основным видом является устьичная транспирация. Устьица или стома (от греч. στόμα — уста) — пора, как правило на нижней стороне листьев (за исключением злаковых, где количество устьиц на обеих сторонах листа может быть одинаковой и водных растений, где устьица лишь на верхней стороне листа). Растение может регулировать ширину открытия замыкающих клеток устьиц. Но при освещении они преимущественно открыты, поэтому дневные потери влаги всегда значительно превышают ночные (15-200 г/м2 в час против 1-20 грамм).
Потеря влаги происходит в три этапа. Сначала растительные внутренние клетки листьев (мезофилл) испаряют влагу в межклеточное пространство. Площадь соприкосновения мезофилла и межклетников может превышать площадь листьев в 30 раз. Потому растение эффективно регулирует потери влаги уже внутри листа. Первый механизм регуляции — снижение потерь влаги клетками, которые буквально «закупоривают» свои поры и связывают воду внутри себя. Эти механизмы можно представить как два сосуда с жидкостью. Первый сосуд — таз с чистой водой, а второй — такой же таз с мыльным раствором, накрытый полотенцем. Молекулы мыльной воды будут испаряться с меньшей интенсивностью, а полотенце снизит контакт сосуда с атмосферой, что не позволит испарениям покинуть этот сосуд.

Продолжение в №12_2016