Вплив на рослину нестачі води

При порушенні водного балансу (співвідношення інтенсивності транспірації та швидкості надходження води в рослину) рослин виникає водний дефіцит. Залежно від умов виникнення він може бути двох типів, кожному з яких відповідає свій тип в’янення.

1. Тимчасовий водний дефіцит. Він виникає при атмосферній посусі. Опівдні, коли швидкість надходження води менша від інтенсивності транспірації вміст води в рослинному організмі зменшується. Протягом ночі за рахунок діяльності кореневої системи водний дефіцит зникає і на ранок рослина насичується водою. Такий дефіцит є причиною тимчасового в'янення рослин. Шкідливість даного в’янення полягає в закриванні продихів. Це призводить до зменшення інтенсивності фотосинтезу, накопичення сухої речовини та швидкості росту рослини. З іншого боку, тимчасове в’янення має і захисний характер, оскільки продихова та позапродихова регуляції зменшують інтенсивність транспірації і рослина протягом деякого часу зберігає воду (пережидає посуху).

1. Залишковий водний дефіцит. Він виникає при ґрунтовій посусі, коли в ґрунті не лишається доступної води. Нестача води в рослині, що виявляється надвечір, протягом ночі не зникає, а посилюється. Отже, на ранок водний дефіцит лишається, а протягом наступного дня посилюється. Такий водний дефіцит є причиною тривалого (або глибокого) в’янення рослин. У такому випадку спостерігається загальне виснаження всього організму. Наслідки можуть бути необоротними та згубними для рослини.

Порушення у фізіологічній діяльності рослин при в’яненні можуть бути більш або менш сильними, оборотними чи необоротними залежно від тривалості зневоднення та виду рослин.

1. Зменшується кількість вільної води в рослині, збільшуються в’язкість цитоплазми, концентрація клітинного соку, осмотичний тиск та всисна сила.

2. Збільшується проникність мембран, зменшується здатність до вибіркового поглинання речовин, спостерігається явище екоосмосу (йони виходять з клітин в зовнішній розчин).

3. Порушується гідратна оболонка та змінюються конфігурація білків-ферментів і їх активність. Активність ферментів синтезу зменшується, а ферментів розпаду - збільшується.

4. Продихи закриваються, отже зменшується надходження вуглекислого газу та кисню у клітини. Це призводить до зниження інтенсивності фотосинтезу.

5. На перших етапах в’янення інтенсивність дихання збільшується, але енергія виділяється у вигляді тепла, а не використовується на синтез АТФ, а в подальшому - зменшується.

6. Порушується нуклеїновий обмін: синтез ДНК гальмується, а посилюється розпад ДНК та РНК.

7. У результаті зниження інтенсивності фотосинтезу та дихання припиняється ріст рослин.

8. Посилюються процеси розщеплення складних органічних речовин до простих органічних і неорганічних речовин. Наприклад, крохмалю до цукрів, білків до амінокислот і далі до аміаку, який отруює рослину.

Першими страждають більш старі листкові пластинки та коренева система, оскільки молоді листкові пластинки забирають у старіючих воду. У результаті цього гинуть кореневі волоски і посилюється опробковіння коренів, зменшується зона всмоктування, зменшується проникність клітин кореня для води. Всі ці зміни збільшують час відновлення порушених процесів.

Сила негативного впливу водного дефіциту залежить від фази онтогенезу. Найчутливіші рослини в критичні періоди - періоди найінтенсивнішого росту і формування органів (проростання, закладання квіткових бруньок, квітування, формування пилку і запліднення) (Ф.Д-Сказкін, В.В.Анікієв). Менш чутливі рослини в період спокою.