Влияние избыточного увлажнения на растения

Избыточное увлажнение оказывает крайне негативное воздействие на зерновые культуры. Эта проблема возникает при заболачивании почв, в результате временного или постоянного переувлажнения, при вымокании растений или при затяжных дождях, при нарушении поливных норм на орошаемых территориях.
Особенностью затопления, как стресс-фактора, является сочетание высокой оводненности и нарушение кислородного режима в корнеобитаемой зоне. Доступ кислорода к корням растений затрудняется (гипоксия) или совсем прекращается (аноксия).

Установлено, что, как правило, корни поглощают кислород, необходимый для дыхания, прямо из почвы. Хорошо структурированные почвы богаты кислородом. Но в плохо дренированных почвах при больших дождях поры заполняются водой, воздух вытесняется. Поэтому при длительном затоплении в почве развиваются анаэробные процессы, преимущественно маслянокислое и другие виды брожения. Происходит подкисление околокорневой среды, накапливаются CO2, СН4, органические кислоты, спирты и другие соединения, многие из которых ядовиты для корней растений. При затоплении тормозится прорастание семян, снижается поглощение воды. Резко падает поглощение ионов через корни. В результате в надземных органах обнаруживается недостаток питательных веществ. Наблюдается задержка роста растений. Однако показана различная реакция на затопление органов растения: рост побегов иногда ускоряется, а рост подземных органов всегда тормозится.

Вероятность произрастания растений в условиях переувлажнения (к гипо- и аноксии) обеспечивается, во-первых, поддержанием содержания кислорода в тканях, близкого к нормальному уровню; во-вторых, приспособлениями, позволяющими осуществлять обменные процессы при пониженной концентрации кислорода в среде. Сохранению необходимого уровня кислорода в тканях способствуют разнообразные анатомо-морфологические изменения. Происходит укорачивание и утолщение корней, образование дополнительной поверхностной корневой системы. В первую очередь тормозится рост первичных корней, тогда как в придаточных корнях ростовые процессы продолжаются. У большинства растений при затоплении возрастает общий объем газовых полостей, что способствует транспорту кислорода из атмосферы к затопляемым органам. Развивается вентиляционная сеть межклетников, воздухоносные полости (аэренхима), которые составляют непрерывную систему, по которой воздух транспортируется из надземных частей растений в корни [21].

Зерна пшеницы, ячменя и других зерновых культур, попав в переувлажненную почву, плохо и долго всходят. У таких растений наблюдаются задержки в росте и снижение продуктивности. Растения страдают и в последующие периоды онтогенеза, особенно в критический период - выход в трубку-колошение для колосовых.

Затопление корнеобитаемой зоны растений сказывается на состоянии ассимилирующих тканей. Хлоропласты уменьшаются, теряют правильную форму, исчезают крахмальные зерна, увеличивается число пластобул, уменьшается количество мембран. В некоторых работах отмечается, что под влиянием затопления в большей степени страдает пигментный аппарат листьев нижних ярусов по сравнению с верхними.