Влияние затопления и недостатка кислорода в корнеобитаемой зоне на водный обмен растений

Физиология водообмена растений, находящихся в различных режимах аэрации является одним из главных вопросов. У растений страдающими от избытка влаги отмечается изменение водообмена, вызванное дефицитом кислорода в корнеобитаемой зоне [21].

Расход воды растениями идет в начале процесса устьичной транспирации. При избытке влаги в почве интенсивность транспирации снижается. В некоторых случаях снижение интенсивности транспирации связывают с закрытием устьиц. Во многих работах снижение интенсивности транспирации связывают с закрытием устьиц. Однако степень открытости устьиц не определялась. В некоторых работах измеряли устьичную проходимость и было показано, что под влиянием затопления она падает [54]. Транспирация может иметь и внеустьичную составляющую. Еще Сабинин Д.А. отмечал, что при слабо открытых устьицах возрастает роль кутикулярной транспирации [37], у мезофитов кутикулярная транспирация может достигать 47% от общей [2].

При нарушении режима аэрации почвы меняется расходование и поглощение воды. Одну из главных ролей в поглощении воды играют окислительные процессы.

С изменением поглощения воды изменяется и поглощение ионов. В большинстве работ показано, что затопление и недостаток кислорода негативно влияет на поступление ионов в клетки корня. Так под действием анаэробиоза наблюдали уменьшение поступления ионов калия в клетки риса и пшеницы [52]. Затопление вызывало снижение поглощения ионов калия, натрия, кальция корнями кукурузы, пшеницы [7].

Нарушение ионного обмена при затоплении проявляется и в том, что имеет место выделение в корнеобитаемую среду ранее поглощенных ионов, или замещение иона калия на ион натрия [5] (Веретенников).

Торможение поглощения воды и ионов при недостатке кислорода в почве сказывается и на процессе экссудации растений. Так затопление сильно ингибировало скорость завядания у пшеницы [22], корневая гипоксия уменьшала экссудацию у растений [18].

Итоговым показателем соотношения процессов поступления и расходования воды может служить оводненность тканей растений. В ряде исследований показано, что под влиянием избытка влаги в почве происходит уменьшение этого показателя [39].

Таким образом, анализ литературных данных показал, что имеются противоречивые сведения о изменении водного баланса растений при избыточной влажности почвы. В основном в литературе встречаются данные, показывающие реакцию водного обмена растений на засуху или на отсутствие кислорода в корнеобитаемой зоне. Мало данных о влиянии затопления на степень открытости устьиц, скорость экссудации, водный дефицит и водоудерживающую способность листьев. Не исследован вопрос о влиянии длительности затопления на экссудацию и транспирацию растений, не определен суточный ход транспирации при затоплении.