Рост, всё равно — целого растения или его отдельных клеточек — сводится, в конечном результате, к поглощению воды. Как узнать сколько воды испаряет растение
Сколько растение испаряет воды? — Умная Дача. Сад и огород, дача и дачники
Прежде всего посмотрим, как узнаём мы, что растение испаряет воду, и как измеряем количество этой испаряемой воды. В том, что растение испаряет воду, мы убеждаемся, конечно, из необходимости поливки для предотвращения увядания, причем очевидно, что количество употребляемой для поливки воды значительно превышает объем растения.Но для того, чтобы узнать в точности, сколько испаряет растение, необходимо поступать так, чтобы устранить испарение с поверхности почвы (и стенок горшка, если берем отдельное растение). Известный английский ученый Стивен Гельз разрешил эту задачу еще в начале восемнадцатого века.
Тут Тимирязев детально описывает прибор Гельза и технику его опыта, что для нас не так важно.
…Получив понятие о самом совершенном и простом способе измерения этого явления, посмотрим, как велик этот расход воды за весь жизненный период однолетнего растения. Таких определений произведено очень много; одни из наиболее надежных принадлежат Вольни. Приводим цифры для четырех растений за полный вегетационный период:
| Кукуруза | Овес | Горох | Горчица |
| 10 кг воды | 7 кг | 4 кг | 4 кг |
Следовательно, гектар кукурузы испаряет за вегетационный период в круглых цифрах 3000 тонн воды. Но эти цифры приобретают более определенный смысл, если сравнить их, с одной стороны, с урожаем, а с другой – с количеством дождя, получаемым за тот же промежуток времени растением.
По самым многочисленным и обстоятельным исследованиям Гельригеля можно считать, что на каждую единицу сухого вещества, образуемого нашими злаками, растение испаряет 300 единиц воды. Это количество испаряемой воды громадно в сравнении с тем, которое мы назвали водой организационной. Сочные травянистые части растения содержат до 20% сухого вещества, следовательно для поддержания растения в нормальном состоянии достаточно на 1 часть сухого вещества доставить ему 4 части воды. Испарит же оно за всю жизнь300 частей.Принимая во внимание обыкновенное содержание воды в зерне и соломе и обыкновенное отношение между урожаем зерна и соломы (1:2 – 1:2,5), мы можем сказать, что на каждую единицу веса зерна наши злаки испаряют 1000 единиц воды т. е. для получения 1 кг зерна мы должны доставить растению 1000 кг воды.
Посмотрим теперь, как велик этот расход воды в сравнении с количеством воды, получаемым за то же время в виде дождя. Гельригель вычисляет, что количество воды, испаряемой ячменем (рожь и пшеница дают близкие цифры) за весь период вегетации, покрыло бы поле слоем воды в 102 мм. Среднее же количество воды, выпадающее за этот промежуток времени в этой местности (северная Пруссия) 152 мм; но бывали годы, когда оно падало до 77 мм.
По наблюдениям Рислера, количество воды, испаряемое пшеницей на его полях близ Женевского озера равнялось приблизительно 2,7 мм в день, а среднее количество дождя за четыре летние месяца равнялось 2 мм в день. Таким образом, количество воды, выпадающее в виде дождя, или очень близко к количеству, испаряющемуся чрез растение, или может быть даже менее его. В последнем случае недостаток, очевидно, пополняется из запаса воды в почве, а когда количество дождя падает значительно ниже обыкновенного, обнаруживается засуха.
Мы видим, следовательно, как ограничено доступное растению количество воды, и как легко могут отражаться на проявлениях растительной жизни колебания в количестве атмосферных осадков. Собственно говоря, даже поверхностный взгляд на наши культурные растения ясно в том убеждает. Если в начале лета наши взоры тешит мягкая изумрудная зелень полей, а заостренные пожелтевшие былинки вселяют тревогу и отчаяние, то в исходе лета глаз ищет золотого моря колосьев и с опасением встретил бы на их месте сочную зеленую листву. То, что за несколько недель представилось бы неожиданным бедствием, является теперь входящим в наши расчеты, естественным условием успешной жатвы. Таким образом, очевидно, что желательный для человека ход растительного процесса нуждается в определённом изменении влажности.
Тимирязев, вместе с классиками почвоведения, не берёт в расчёт, что природная почва может постоянно снабжать себя водой независимо от погоды.
Ответы@Mail.Ru: Биология 6 класс | Помогите пожалуйста. Каково значение испарения воды листьями
Живое растение содержится в себе около 80 % воды. Как мы уже знаем, при недостатке воды рост растения значительно замедляется, а без нее растение вянет, листья его как правило обвисают, если это травянистые стебли, то они ложатся на землю, и в конечном итоге растение может погибнуть.
Растение всасывает из почвы все необходимые ему минеральные соли, растворённые в воде. Кроме этого вода необходима растению для передвижения питательных веществ в растении, а также для образования органических веществ.
Часть воды уходит на образование органических веществ, а основная масса воды испаряется в воздух листьями растений.
Чтобы узнать, как происходит испарение воды листьями проведём небольшой эксперимент. Для этого нам понадобится обычная стеклянная бутылка с водой. Возьмём небольшую веточку с листочками комнатного растения, поместим её в бутылку и накроем тряпкой. Через небольшой промежуток времени можно увидеть как на стенках банки осели капельки воды. Эту воду испарили листья растения.
Также можно определить, сколько воды испаряется листьями за сутки. Для этого эксперимента нам понадобится всё та же бутылка с водой в которую мы помещаем веточку любого растения с листьями. Чтобы вода из бутылки не испарялась, на поверхность воды наливаем немного масла, после чего бутылку ставим на весы и уравновешиваем гирями. С учётом того, как будет испаряться вода листьями чаша наших весов с растением будет подниматься. Затем ровно через одни сутки мы опять уравновешиваем наши весы. Чтобы весы уравновесить правильно, достаточно прибавить гирьки на чашу весов с растением. По весу, гирь мы точно сможем узнать, сколько воды испарилось листьями за сутки.
Одно можно сказать точно, так это то, что растения испаряют очень много воды. Для примера одно растение кукурузы испаряет за сутки от 1 до 4 стаканов воды, а за лето около 17 вёдер воды. Представляете сколько воды может испариться, если кукурузой будет засеян целый гектар земли.
Испарение воды происходит главным образом через щели устьиц листа. Если воды недостаточно, то щели устьиц закрываются и испарение воды приостанавливается. А если испарение воды приостанавливается, то растение начинает увядать.
Особенно нуждаются в воде нежные листья молодых растений, так как они испаряют воду всей своей поверхностью. Естественно при недостатке воды растения быстро увядают.
Какое значение испарение воды играет в жизни растений? Как нам известно, для образования в зелёном растении органических веществ необходим солнечный свет, но солнечные лучи очень сильно нагревают предметы. И особенно в жаркие дни растениям грозит опасность перегрева от солнечных лучей, что в свою очередь сильно может повредить растениям и даже их погубить. Поэтому чем чаще растение будет получать воду, тем чаще будет происходить испарение воды и растение будет охлаждаться, и конечно же нормально расти.
Например, даже в очень жаркую погоду, если в лесу Вы коснётесь листьев дерева, то почувствуете лёгкую прохладу. Это происходит, потому что листья постоянно охлаждаются от испарения воды.
otvet.mail.ru
Рост, всё равно — целого растения или его отдельных клеточек — сводится, в конечном результате, к поглощению воды.
Отнимая известным образом воду, ботаники умеют вызывать явления, обратные росту, заставляют растение, так сказать, попятиться назад, сократиться.
Таким образом, и химизм и механизм растительной жизни тесно связаны с наличностью воды.
С другой же стороны, если бы дело ограничивалось только этой потребностью, растение едва ли когда-либо страдало от недостатка водыи нам едва ли когда-нибудь приходилось бы слышать о засухах.
Но, рядом с этой организационноюводой, которую растение задерживает на свои существенные потребности, оно ещё предъявляет требования на гораздо более значительные количества воды, которые, получая с одного конца, расходует с другого: поглощая корнями, испаряет листьями.
Вот эта-то расхожая вода, только проходящая через растение, и составляет источник всех бед для растения и стоящего, в зависимости от него, человека.
Естественно возникает вопрос: нуждается ли, строго говоря, растение в этой воде, которую оно тут же отдает воздуху?
Это явление — испарение воды — представляет ли оно необходимое физиологическое жизненное отправление, или только неизбежное физическое зло, бороться с которым приходится растению и человеку?
Ответить на этот вопрос уже далеко не так легко.
Сколько растение испаряет воды?
Прежде всего, посмотрим, как узнаём мы, что растение испаряет воду, и как измеряем количество этой испаряемой воды.
В том, что растение испаряет воду, мы убеждаемся, конечно, из необходимости поливки, для предотвращения увядания, причём, очевидно, что количество употребляемой для поливки воды значительно превышает объём растения.
Но, для того, чтобы узнать в точности, сколько испаряет растение, необходимо поступать так, чтобы устранить испарение с поверхности почвы (и стенок горшка, если берём отдельное растение).
Известный английский учёный Стивен Гельз разрешил эту задачу ещё в начале восемнадцатого века.
Тут Тимирязев детально описывает прибор Гельза и технику его опыта, что для нас — не так важно.
Таких определений произведено очень много; одни из наиболее надежных принадлежат Вольни. Приводим цифры для четырёх растений за полный вегетационный период:
| Кукуруза | Овёс | Горох | Горчица |
| 10 кг воды | 7 кг | 4 кг | 4 кг |
Следовательно, гектар кукурузы испаряет за вегетационный период в круглых цифрах 3 000 тонн воды.
Но, эти цифры приобретают более определённый смысл, если сравнить их, с одной стороны, с урожаем, а с другой — с количеством дождя, получаемым, за тот же промежуток времени, растением.
По самым многочисленным и обстоятельным исследованиям Гельригеля можно считать, что на каждую единицу сухого вещества, образуемого нашими злаками, растение испаряет 300 единиц воды.
Это количество испаряемой воды — громадно, в сравнении с тем, которое мы назвали водой организационной.
Сочные травянистые части растения содержат до 20% сухого вещества, следовательно, для поддержания растения в нормальном состоянии достаточно на 1 часть сухого вещества доставить ему 4 части воды. Испарит же оно за всю жизнь — 300 частей.
Принимая во внимание обыкновенное содержание воды в зерне и соломе и обыкновенное отношение между урожаем зерна и соломы (1:2-1:2,5), мы можем сказать, что, на каждую единицу веса зерна, наши злаки испаряют 1 000 единиц воды, т.е., для получения 1 кг зерна мы должны доставить растению 1 000 кг воды.
Посмотрим теперь, как велик этот расход воды, в сравнении с количеством воды, получаемым за то же время, в виде дождя.
Гельригель вычисляет, что количество воды, испаряемой ячменем (рожь и пшеница дают близкие цифры) за весь период вегетации, покрыло бы поле слоем воды в 102 мм.
Среднее же количество воды, выпадающее за этот промежуток времени в этой местности (северная Пруссия) — 152 мм; но бывали годы, когда оно падало до 77 мм.
По наблюдениям Рислера, количество воды, испаряемое пшеницей на его полях, близ Женевского озера, равнялось, приблизительно, 2,7 мм в день, а среднее количество дождя, за четыре летние месяца, равнялось 2 мм в день.
Таким образом, количество воды, выпадающее в виде дождя,— или очень близко к количеству, испаряющемуся чрез растение, или может быть даже менее его.
В последнем случае, недостаток, очевидно, пополняется из запаса воды в почве, а когда количество дождя падает значительно ниже обыкновенного, обнаруживается засуха.
Мы видим, следовательно, как ограничено доступное растению количество воды, и как легко могут отражаться на проявлениях растительной жизни колебания в количестве атмосферных осадков.
Собственно говоря, даже поверхностный взгляд на наши культурные растения ясно в том убеждает.
Если в начале лета наши взоры тешит мягкая изумрудная зелень полей, а заострённые пожелтевшие былинки вселяют тревогу и отчаяние, то в исходе лета, глаз ищет золотого моря колосьев и с опасением встретил бы на их месте сочную зелёную листву.
То, что за несколько недель представилось бы неожиданным бедствием, является теперь входящим в наши расчёты, естественным условием успешной жатвы.
Таким образом, очевидно, что желательный для человека ход растительного процесса нуждается в определённом изменении влажности.
Тимирязев, вместе с классиками почвоведения, не берёт в расчёт, что природная почва может постоянно снабжать себя водой, независимо от погоды.
От чего зависит сила испарения
От каких же условий зависит испарение воды растением?
Ответ на этот вопрос, казалось бы, очень прост: от тех же условий, от которых зависит вообще испарение воды.
Но, к сожалению, такой простой ответ не нравится некоторым ботаникам.
Не раз пытались они доказывать, что этот процесс — жизненный, и не подчиняется обыкновенным физическим законам, и настолько преуспели в этом, что мне недавно пришлось слышать от известного метеоролога вопрос: «Да что же такое, наконец, это ваше испарение — физический или физиологический процесс?»
Спрашивается: можем ли объяснить испарение физическими причинами, или не можем?
Рассмотрим последовательно, от каких условий оно зависит.
(1) Прежде всего, понятно, от степени влажности воздуха. Чем меньше влажность воздуха, тем сильнее будет испарение; напротив, в воздухе, насыщенном паром, испарение прекратится вовсе.
Но, если насыщенный парами воздух будет постоянно устраняться от испаряющей поверхности растения, то испарение должно ускориться.
(2) Другими словами, ветер должен, в значительной степени, ускорять испарение. Если б могло, в этом отношении, возникнуть сомнение, то оно вполне устраняется обстоятельными опытами венского профессора Визнера.
Он или приводил в движение исследуемые части растения на вращающемся приборе и определял путь, описываемый испаряющим органом, или дул на испаряющий орган из мехов и определял скорость ветра.
Даже при скорости 3 м в секунду, которую метеорологи обозначают выражением «слабого» ветра, испарение возрастало в 2-3 раза, иногда в 20 раз.
Понятно, какое влияние должны оказать более сильные и сухие ветры, те роковые «суховеи», которым приписывают выдающуюся роль в прошлогодней засухе.
При этих опытах Визнера, обнаружился крайне любопытный факт: некоторые растения, под влиянием ветра, испаряли менее воды, чем в спокойном воздухе.
Но этот опыт, в конечном анализе, получил, как мы увидим далее, удовлетворительное физическое объяснение.
(3)Испарение возрастает и с температурой; это подтверждается многочисленными опытами, да в этом едва ли кто и сомневался.
Растение более всего нагревается солнцем; отсюда вполне понятна зависимость испарения от солнечного нагревания.
(4)…Опыты показали, что испарение зависит от цвета органа и тех лучей, которые на него падают.
Итальянский ученый Комез доказал это весьма наглядным опытом. Жёлтые цветы испаряют более под синим колпаком, чем под жёлтым; синие цветы — наоборот.
Это — понятно: жёлтые тела поглощают синие лучи и в них нагреваются, и пропускают почти без поглощения жёлтые лучи, следовательно, и не нагреваются ими.
Вот, в каком смысле, должны мы понимать зависимость испарения от цвета.
Существует и другое влияние света на испарение — его влияние на устьица; о нём мы упомянем в своём месте.
Итак, мы видим, что, вопреки нередко высказываемым мнениям, испарение воды растением вполне подчиняется физическим законам и что главнейшими внешними факторами тут нужно признать влажность атмосферы, ветер и нагревание солнцем.
stydopedia.ru
Водный режим растений
Задача 1. Древесное растение, имеющее листовую поверхность 58 м2, испарило за 8 ч 32 кг воды. Определите интенсивность транспирации.
Решение. Интенсивность транспирации (I) представляет собой количество воды, ис-паренное единицей площади листа за единицу времени. Интенсивность транспира-ции рассчитывается по формуле:
V
I t S , где V – объем испаренной воды в граммах,
t – время,
S – площадь листьев.
I 32000858 69 г / м2ч .
Задача 2. Капиллярное поднятие воды в сосудах ксилемы диаметром 2 мм составляет 1,5 см. Определите, как высоко поднимется вода в сосудах, радиус которых равняет-ся 1 мкм?
Решение. Величину подъема жидкости в капилляре рассчитывают по формуле: h 2g r,
где h – высота поднятия столба жидкости в см,
– сила поверхностного натяжения (дин/см), – плотность воды (принимаем за 1),
g – ускорение свободного падения (980 см/с2), r – радиус капилляра в см.
Величину диаметра капилляра переводим из мм в см (0,2 см) и находим радиус (0,1 см). Из формулы высчитываем, что поверхностное натяжение воды в сосудах ксиле-мы составляет:
| h g r | 73,5 дин / см . |
Подставляем в формулу численные значения и находим высоту поднятия воды в со-суде ксилемы радиусом 1 мкм (10-4 см):
| h | 2 73,5 | 1500 см 15 м . | ||
| 1 980 10 4 | ||||
Задача 3. Сколько воды испарит растение за 30 мин, если интенсивность транспира-ции его равна 85 г/м2 час, площадь листьев 150 см2.
Решение. Интенсивность транспирации (I) представляет собой количество воды, ис-паренное единицей площади листа за единицу времени. Интенсивность транспира-ции рассчитывается по формуле:
V
I t S, где V – объем испаренной воды в граммах,
t – время,
S – площадь листьев.
Следовательно, количество испаренной воды будет равно: V I t S
Переводим минуты в часы (t = 0,5), а площадь листьев из см2 в м2 (S = 1,5) и рассчи-тываем количество испаренной воды:
V = 85 · 0,5 · 1,5 = 63,75 г.
Задача 4. Найдите продуктивность транспирации растения, если известно, что транс-пирационный коэффициент равен 200 мл/г.
Решение. Транспирационный коэффициент представляет собой отношение количе-ства испаренной воды к количеству накопленного органического вещества. Продук-тивность транспирации (P) обратная величина, а именно, количество органического вещества, которое синтезировалось при испарении 1 литра воды.
P Vm ,
где m – масса накопленного органического вещества, V – объем испаренной воды в литрах.
Переводим мл в литры (0,2 л) и рассчитываем продуктивность транспирации: P 01,2 5 г / л .
Задача 5. Определите быстроту расходования воды (экономичность транспирации), если интенсивность транспирации составляет 0,25 г/дм2 в час, поверхность листьев – 120 см2, сырая масса растения – 8 г, а абсолютно сухая – 0,9 г.
Решение. Экономичность транспирации это количество воды, испаренное растением за единицу времени в процентах от общего запаса воды в растении.
Рассчитываем количество воды, испаренное растением за единицу времени (v), для этого интенсивность транспирации умножаем на площадь поверхности листьев в дм2: v = 0,25 · 1,2 = 0,3 г.
Определяем общий запас воды в растении: Vобщ = 8 - 0,9 = 7,1 г. Рассчитываем экономичность транспирации по формуле:
| Eтр | v | 100% | 0,3 | 100 % 4,2 % . | ||
| Vобщ | 7,1 | |||||
Задача 6. За вегетационный период растение накопило 1,5 кг органического вещества и испарило за это время 250 л воды. Определите продуктивность транспирации. Решение. Продуктивность транспирации (P) представляет собой количество органи-ческого вещества, которое синтезировалось растением при испарении 1 л воды.
P Vm ,
где m – масса накопленного органического вещества в граммах, V – объем испаренной воды в литрах.
Переводим кг в граммы (1500 г) и рассчитываем продуктивность транспирации: P 1500250 6 г / л .
pdnr.ru
Рост, всё равно — целого растения или его отдельных клеточек — сводится, в конечном результате, к поглощению воды.
Отнимая известным образом воду, ботаники умеют вызывать явления, обратные росту, заставляют растение, так сказать, попятиться назад, сократиться.
Таким образом, и химизм и механизм растительной жизни тесно связаны с наличностью воды.
С другой же стороны, если бы дело ограничивалось только этой потребностью, растение едва ли когда-либо страдало от недостатка водыи нам едва ли когда-нибудь приходилось бы слышать о засухах.
Но, рядом с этой организационноюводой, которую растение задерживает на свои существенные потребности, оно ещё предъявляет требования на гораздо более значительные количества воды, которые, получая с одного конца, расходует с другого: поглощая корнями, испаряет листьями.
Вот эта-то расхожая вода, только проходящая через растение, и составляет источник всех бед для растения и стоящего, в зависимости от него, человека.
Естественно возникает вопрос: нуждается ли, строго говоря, растение в этой воде, которую оно тут же отдает воздуху?
Это явление — испарение воды — представляет ли оно необходимое физиологическое жизненное отправление, или только неизбежное физическое зло, бороться с которым приходится растению и человеку?
Ответить на этот вопрос уже далеко не так легко.
Сколько растение испаряет воды?
Прежде всего, посмотрим, как узнаём мы, что растение испаряет воду, и как измеряем количество этой испаряемой воды.
В том, что растение испаряет воду, мы убеждаемся, конечно, из необходимости поливки, для предотвращения увядания, причём, очевидно, что количество употребляемой для поливки воды значительно превышает объём растения.
Но, для того, чтобы узнать в точности, сколько испаряет растение, необходимо поступать так, чтобы устранить испарение с поверхности почвы (и стенок горшка, если берём отдельное растение).
Известный английский учёный Стивен Гельз разрешил эту задачу ещё в начале восемнадцатого века.
Тут Тимирязев детально описывает прибор Гельза и технику его опыта, что для нас — не так важно.
…Получив понятие о самом совершенном и простом способе измерения этого явления, посмотрим, как велик этот расход воды за весь жизненный период однолетнего растения.
Таких определений произведено очень много; одни из наиболее надежных принадлежат Вольни. Приводим цифры для четырёх растений за полный вегетационный период:
| Кукуруза | Овёс | Горох | Горчица |
| 10 кг воды | 7 кг | 4 кг | 4 кг |
Следовательно, гектар кукурузы испаряет за вегетационный период в круглых цифрах 3 000 тонн воды.
Но, эти цифры приобретают более определённый смысл, если сравнить их, с одной стороны, с урожаем, а с другой — с количеством дождя, получаемым, за тот же промежуток времени, растением.
По самым многочисленным и обстоятельным исследованиям Гельригеля можно считать, что на каждую единицу сухого вещества, образуемого нашими злаками, растение испаряет 300 единиц воды.
Это количество испаряемой воды — громадно, в сравнении с тем, которое мы назвали водой организационной.
Сочные травянистые части растения содержат до 20% сухого вещества, следовательно, для поддержания растения в нормальном состоянии достаточно на 1 часть сухого вещества доставить ему 4 части воды. Испарит же оно за всю жизнь — 300 частей.
Принимая во внимание обыкновенное содержание воды в зерне и соломе и обыкновенное отношение между урожаем зерна и соломы (1:2-1:2,5), мы можем сказать, что, на каждую единицу веса зерна, наши злаки испаряют 1 000 единиц воды, т.е., для получения 1 кг зерна мы должны доставить растению 1 000 кг воды.
Посмотрим теперь, как велик этот расход воды, в сравнении с количеством воды, получаемым за то же время, в виде дождя.
Гельригель вычисляет, что количество воды, испаряемой ячменем (рожь и пшеница дают близкие цифры) за весь период вегетации, покрыло бы поле слоем воды в 102 мм.
Среднее же количество воды, выпадающее за этот промежуток времени в этой местности (северная Пруссия) — 152 мм; но бывали годы, когда оно падало до 77 мм.
По наблюдениям Рислера, количество воды, испаряемое пшеницей на его полях, близ Женевского озера, равнялось, приблизительно, 2,7 мм в день, а среднее количество дождя, за четыре летние месяца, равнялось 2 мм в день.
Таким образом, количество воды, выпадающее в виде дождя,— или очень близко к количеству, испаряющемуся чрез растение, или может быть даже менее его.
В последнем случае, недостаток, очевидно, пополняется из запаса воды в почве, а когда количество дождя падает значительно ниже обыкновенного, обнаруживается засуха.
Мы видим, следовательно, как ограничено доступное растению количество воды, и как легко могут отражаться на проявлениях растительной жизни колебания в количестве атмосферных осадков.
Собственно говоря, даже поверхностный взгляд на наши культурные растения ясно в том убеждает.
Если в начале лета наши взоры тешит мягкая изумрудная зелень полей, а заострённые пожелтевшие былинки вселяют тревогу и отчаяние, то в исходе лета, глаз ищет золотого моря колосьев и с опасением встретил бы на их месте сочную зелёную листву.
То, что за несколько недель представилось бы неожиданным бедствием, является теперь входящим в наши расчёты, естественным условием успешной жатвы.
Таким образом, очевидно, что желательный для человека ход растительного процесса нуждается в определённом изменении влажности.
Тимирязев, вместе с классиками почвоведения, не берёт в расчёт, что природная почва может постоянно снабжать себя водой, независимо от погоды.
От чего зависит сила испарения
От каких же условий зависит испарение воды растением?
Ответ на этот вопрос, казалось бы, очень прост: от тех же условий, от которых зависит вообще испарение воды.
Но, к сожалению, такой простой ответ не нравится некоторым ботаникам.
Не раз пытались они доказывать, что этот процесс — жизненный, и не подчиняется обыкновенным физическим законам, и настолько преуспели в этом, что мне недавно пришлось слышать от известного метеоролога вопрос: «Да что же такое, наконец, это ваше испарение — физический или физиологический процесс?»
Спрашивается: можем ли объяснить испарение физическими причинами, или не можем?
Рассмотрим последовательно, от каких условий оно зависит.
(1) Прежде всего, понятно, от степени влажности воздуха. Чем меньше влажность воздуха, тем сильнее будет испарение; напротив, в воздухе, насыщенном паром, испарение прекратится вовсе.
Но, если насыщенный парами воздух будет постоянно устраняться от испаряющей поверхности растения, то испарение должно ускориться.
(2) Другими словами, ветер должен, в значительной степени, ускорять испарение. Если б могло, в этом отношении, возникнуть сомнение, то оно вполне устраняется обстоятельными опытами венского профессора Визнера.
Он или приводил в движение исследуемые части растения на вращающемся приборе и определял путь, описываемый испаряющим органом, или дул на испаряющий орган из мехов и определял скорость ветра.
Даже при скорости 3 м в секунду, которую метеорологи обозначают выражением «слабого» ветра, испарение возрастало в 2-3 раза, иногда в 20 раз.
Понятно, какое влияние должны оказать более сильные и сухие ветры, те роковые «суховеи», которым приписывают выдающуюся роль в прошлогодней засухе.
При этих опытах Визнера, обнаружился крайне любопытный факт: некоторые растения, под влиянием ветра, испаряли менее воды, чем в спокойном воздухе.
Но этот опыт, в конечном анализе, получил, как мы увидим далее, удовлетворительное физическое объяснение.
(3)Испарение возрастает и с температурой; это подтверждается многочисленными опытами, да в этом едва ли кто и сомневался.
Растение более всего нагревается солнцем; отсюда вполне понятна зависимость испарения от солнечного нагревания.
(4)…Опыты показали, что испарение зависит от цвета органа и тех лучей, которые на него падают.
Итальянский ученый Комез доказал это весьма наглядным опытом. Жёлтые цветы испаряют более под синим колпаком, чем под жёлтым; синие цветы — наоборот.
Это — понятно: жёлтые тела поглощают синие лучи и в них нагреваются, и пропускают почти без поглощения жёлтые лучи, следовательно, и не нагреваются ими.
Вот, в каком смысле, должны мы понимать зависимость испарения от цвета.
Существует и другое влияние света на испарение — его влияние на устьица; о нём мы упомянем в своём месте.
Итак, мы видим, что, вопреки нередко высказываемым мнениям, испарение воды растением вполне подчиняется физическим законам и что главнейшими внешними факторами тут нужно признать влажность атмосферы, ветер и нагревание солнцем.
Рекомендуемые страницы:
Воспользуйтесь поиском по сайту:
megalektsii.ru
Испарение воды растением — Умная Дача. Сад и огород, дача и дачники
К. А. Тимирязев
I
Вот уже скоро год, что мысли русского человека невольно снова и снова возвращаются к страшному бедствию, лишившему значительную часть населения насущного хлеба. Естественно, что и мысль натуралиста обращается к тому явлению, которое было ближайшей физическою причиной этого бедствия. Где же исходная точка этого грозного явления?
По-видимому, главною причиной засухи были иссушающие ветры, «суховеи», вызвавшие усиленное испарение воды растениями. Едва ли какие рассуждения могут красноречивее этого рокового опыта убедить в том, как тесно связано благоденствие русского человека с существованием растения. Живется хорошо растению – хорошо живется и человеку; гибнет растение – неминуемое бедствие грозит и человеку. А от этой мысли недалеко и до вопроса: все ли делаем, чтобы удовлетворить потребностям, даже только чтобы узнать потребности этого общего кормильца – растения?
В настоящую минуту, когда всеобщее внимание сосредоточено на изыскании мер борьбы с засухой, я полагаю, не бесполезно ознакомиться с теми мерами, которые применяет само растение в борьбе с этим злом, постоянно грозящим его существованию. Во избежание недоразумений считаю необходимым с первых слов оговориться, что не имею в запасе каких-либо прямых практических советов, которые так обильно сыплются со всех сторон. Дело людей, стоящих лицом к лицу с грозным бедствием, оценить, в чем и насколько человек может с пользой подражать природе; ботаник может только снабдить их необходимым материалом для более глубокого понимания явления.
ДЛЯ ЧЕГО РАСТЕНИЮ ВОДА?
Прежде всего поставим ребром вопрос: для чего нуждается растение в воде? С первого взгляда вопрос этот может показаться праздным. Во-первых, вода входит в химический состав вещества растения; во-вторых, никакие химические взаимодействия и процессы, которые совершаются в растении, не могут проявляться иначе, как в водой среде. Да и ежедневный опыт подтверждает, что в сухом семени жизнь таится, дремлет, пробуждаясь только при его разбухании.
К этим общеизвестным фактам физиология еще добавляет, что вода же определяет и механизм роста. Рост, все равно – целого растения или его отдельных клеточек – сводится в конечном результате к поглощению воды.
Отнимая известным образом воду, ботаники умеют вызывать явления, обратные росту, заставляют растение, так сказать, попятиться назад, сократиться. Таким образом, и химизм и механизм растительной жизни тесно связаны с наличностью воды. С другой же стороны, если бы дело ограничивалось только этой потребностью, растение едва ли когда-либо страдало от недостатка воды и нам едва ли когда-нибудь приходилось бы слышать о засухах.
Но рядом с этой организационною водой, которую растение задерживает на свои существенные потребности, оно еще предъявляет требования на гораздо более значительные количества воды, которые, получая с одного конца, расходует с другого: поглощая корнями, испаряет листьями.
Вот эта-то расхожая вода, только проходящая через растение, и составляет источник всех бед для растения и стоящего в зависимости от него человека. Естественно возникает вопрос: нуждается ли, строго говоря, растение в этой воде, которую оно тут же отдает воздуху? Это явление — испарение воды – представляет ли оно необходимое физиологическое жизненное отправление, или только неизбежное физическое зло, бороться с которым приходится растению и человеку? Ответить на этот вопрос уже далеко не так легко.
kurdyumov.ru
Рост, всё равно — целого растения или его отдельных клеточек — сводится, в конечном результате, к поглощению воды.
Обратная связь
ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ
Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение
Как определить диапазон голоса - ваш вокал
Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими
Целительная привычка
Как самому избавиться от обидчивости
Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам
Тренинг уверенности в себе
Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком"
Натюрморт и его изобразительные возможности
Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.
Как научиться брать на себя ответственность
Зачем нужны границы в отношениях с детьми?
Световозвращающие элементы на детской одежде
Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия
Как слышать голос Бога
Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)
Глава 3. Завет мужчины с женщиной
Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.
Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.
Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.
Отнимая известным образом воду, ботаники умеют вызывать явления, обратные росту, заставляют растение, так сказать, попятиться назад, сократиться.
Таким образом, и химизм и механизм растительной жизни тесно связаны с наличностью воды.
С другой же стороны, если бы дело ограничивалось только этой потребностью, растение едва ли когда-либо страдало от недостатка водыи нам едва ли когда-нибудь приходилось бы слышать о засухах.
Но, рядом с этой организационноюводой, которую растение задерживает на свои существенные потребности, оно ещё предъявляет требования на гораздо более значительные количества воды, которые, получая с одного конца, расходует с другого: поглощая корнями, испаряет листьями.
Вот эта-то расхожая вода, только проходящая через растение, и составляет источник всех бед для растения и стоящего, в зависимости от него, человека.
Естественно возникает вопрос: нуждается ли, строго говоря, растение в этой воде, которую оно тут же отдает воздуху?
Это явление — испарение воды — представляет ли оно необходимое физиологическое жизненное отправление, или только неизбежное физическое зло, бороться с которым приходится растению и человеку?
Ответить на этот вопрос уже далеко не так легко.
Сколько растение испаряет воды?
Прежде всего, посмотрим, как узнаём мы, что растение испаряет воду, и как измеряем количество этой испаряемой воды.
В том, что растение испаряет воду, мы убеждаемся, конечно, из необходимости поливки, для предотвращения увядания, причём, очевидно, что количество употребляемой для поливки воды значительно превышает объём растения.
Но, для того, чтобы узнать в точности, сколько испаряет растение, необходимо поступать так, чтобы устранить испарение с поверхности почвы (и стенок горшка, если берём отдельное растение).
Известный английский учёный Стивен Гельз разрешил эту задачу ещё в начале восемнадцатого века.
Тут Тимирязев детально описывает прибор Гельза и технику его опыта, что для нас — не так важно.
…Получив понятие о самом совершенном и простом способе измерения этого явления, посмотрим, как велик этот расход воды за весь жизненный период однолетнего растения.
Таких определений произведено очень много; одни из наиболее надежных принадлежат Вольни. Приводим цифры для четырёх растений за полный вегетационный период:
| Кукуруза | Овёс | Горох | Горчица |
| 10 кг воды | 7 кг | 4 кг | 4 кг |
Следовательно, гектар кукурузы испаряет за вегетационный период в круглых цифрах 3 000 тонн воды.
Но, эти цифры приобретают более определённый смысл, если сравнить их, с одной стороны, с урожаем, а с другой — с количеством дождя, получаемым, за тот же промежуток времени, растением.
По самым многочисленным и обстоятельным исследованиям Гельригеля можно считать, что на каждую единицу сухого вещества, образуемого нашими злаками, растение испаряет 300 единиц воды.
Это количество испаряемой воды — громадно, в сравнении с тем, которое мы назвали водой организационной.
Сочные травянистые части растения содержат до 20% сухого вещества, следовательно, для поддержания растения в нормальном состоянии достаточно на 1 часть сухого вещества доставить ему 4 части воды. Испарит же оно за всю жизнь — 300 частей.
Принимая во внимание обыкновенное содержание воды в зерне и соломе и обыкновенное отношение между урожаем зерна и соломы (1:2-1:2,5), мы можем сказать, что, на каждую единицу веса зерна, наши злаки испаряют 1 000 единиц воды, т.е., для получения 1 кг зерна мы должны доставить растению 1 000 кг воды.
Посмотрим теперь, как велик этот расход воды, в сравнении с количеством воды, получаемым за то же время, в виде дождя.
Гельригель вычисляет, что количество воды, испаряемой ячменем (рожь и пшеница дают близкие цифры) за весь период вегетации, покрыло бы поле слоем воды в 102 мм.
Среднее же количество воды, выпадающее за этот промежуток времени в этой местности (северная Пруссия) — 152 мм; но бывали годы, когда оно падало до 77 мм.
По наблюдениям Рислера, количество воды, испаряемое пшеницей на его полях, близ Женевского озера, равнялось, приблизительно, 2,7 мм в день, а среднее количество дождя, за четыре летние месяца, равнялось 2 мм в день.
Таким образом, количество воды, выпадающее в виде дождя,— или очень близко к количеству, испаряющемуся чрез растение, или может быть даже менее его.
В последнем случае, недостаток, очевидно, пополняется из запаса воды в почве, а когда количество дождя падает значительно ниже обыкновенного, обнаруживается засуха.
Мы видим, следовательно, как ограничено доступное растению количество воды, и как легко могут отражаться на проявлениях растительной жизни колебания в количестве атмосферных осадков.
Собственно говоря, даже поверхностный взгляд на наши культурные растения ясно в том убеждает.
Если в начале лета наши взоры тешит мягкая изумрудная зелень полей, а заострённые пожелтевшие былинки вселяют тревогу и отчаяние, то в исходе лета, глаз ищет золотого моря колосьев и с опасением встретил бы на их месте сочную зелёную листву.
То, что за несколько недель представилось бы неожиданным бедствием, является теперь входящим в наши расчёты, естественным условием успешной жатвы.
Таким образом, очевидно, что желательный для человека ход растительного процесса нуждается в определённом изменении влажности.
Тимирязев, вместе с классиками почвоведения, не берёт в расчёт, что природная почва может постоянно снабжать себя водой, независимо от погоды.
От чего зависит сила испарения
От каких же условий зависит испарение воды растением?
Ответ на этот вопрос, казалось бы, очень прост: от тех же условий, от которых зависит вообще испарение воды.
Но, к сожалению, такой простой ответ не нравится некоторым ботаникам.
Не раз пытались они доказывать, что этот процесс — жизненный, и не подчиняется обыкновенным физическим законам, и настолько преуспели в этом, что мне недавно пришлось слышать от известного метеоролога вопрос: «Да что же такое, наконец, это ваше испарение — физический или физиологический процесс?»
Спрашивается: можем ли объяснить испарение физическими причинами, или не можем?
Рассмотрим последовательно, от каких условий оно зависит.
(1) Прежде всего, понятно, от степени влажности воздуха. Чем меньше влажность воздуха, тем сильнее будет испарение; напротив, в воздухе, насыщенном паром, испарение прекратится вовсе.
Но, если насыщенный парами воздух будет постоянно устраняться от испаряющей поверхности растения, то испарение должно ускориться.
(2) Другими словами, ветер должен, в значительной степени, ускорять испарение. Если б могло, в этом отношении, возникнуть сомнение, то оно вполне устраняется обстоятельными опытами венского профессора Визнера.
Он или приводил в движение исследуемые части растения на вращающемся приборе и определял путь, описываемый испаряющим органом, или дул на испаряющий орган из мехов и определял скорость ветра.
Даже при скорости 3 м в секунду, которую метеорологи обозначают выражением «слабого» ветра, испарение возрастало в 2-3 раза, иногда в 20 раз.
Понятно, какое влияние должны оказать более сильные и сухие ветры, те роковые «суховеи», которым приписывают выдающуюся роль в прошлогодней засухе.
При этих опытах Визнера, обнаружился крайне любопытный факт: некоторые растения, под влиянием ветра, испаряли менее воды, чем в спокойном воздухе.
Но этот опыт, в конечном анализе, получил, как мы увидим далее, удовлетворительное физическое объяснение.
(3)Испарение возрастает и с температурой; это подтверждается многочисленными опытами, да в этом едва ли кто и сомневался.
Растение более всего нагревается солнцем; отсюда вполне понятна зависимость испарения от солнечного нагревания.
(4)…Опыты показали, что испарение зависит от цвета органа и тех лучей, которые на него падают.
Итальянский ученый Комез доказал это весьма наглядным опытом. Жёлтые цветы испаряют более под синим колпаком, чем под жёлтым; синие цветы — наоборот.
Это — понятно: жёлтые тела поглощают синие лучи и в них нагреваются, и пропускают почти без поглощения жёлтые лучи, следовательно, и не нагреваются ими.
Вот, в каком смысле, должны мы понимать зависимость испарения от цвета.
Существует и другое влияние света на испарение — его влияние на устьица; о нём мы упомянем в своём месте.
Итак, мы видим, что, вопреки нередко высказываемым мнениям, испарение воды растением вполне подчиняется физическим законам и что главнейшими внешними факторами тут нужно признать влажность атмосферы, ветер и нагревание солнцем.
megapredmet.ru
