Устойчивость растений к засолению почв. Типы галофитов. Растений галофитов

2. ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ГАЛОФИТОВ. Галофильная растительность

Устойчивость растений к засолению почв. Типы галофитов.

⇐ ПредыдущаяСтр 9 из 10Следующая ⇒

Солеустойчивость растений- это способность растений противостоять засолению, не снижая интенсивность течения основных физиологических процессов.

Настоящие галофиты (эвгалофиты) - наиболее солеустойчивые растения, накапливающие в вакуолях значительные концентрации солей. Растут на влажных засоленных почвах. Вследствие высокого осмотического давления в клетках растения обладают большей сосущей силой, позволяющей поглощать воду из сильно засоленной почвы. Для растений этой группы характерна мясистость листьев, которая исчезает при выращивании их на незасоленных почвах. Типичные представители настоящих галофитов - солерос, сведа.

Солевыделяющие галофиты (криногалофиты), поглощая соли, не накапливают их внутри тканей, а выводят из клеток с помощью секреторных желез, расположенных на листьях. Выделение солей железками осуществляется с помощью ионных насосов и сопровождается транспортом больших количеств воды. Соли оседают белыми налетами на листьях. Часть солей удаляется с опадающими листьями. Эти особенности характерны для кермека (Statice gmeline), тамарикса (Tamarix spectosa) и др. Галофиты этих двух групп называют также солянками.

Соленепроницаемые галофиты (гликогалофиты)растут на менее засоленных почвах. Высокое осмотическое давление в их клетках поддерживается за счет продуктов фотосинтеза, а клетки малопроницаемы для солей. Типичный представитель этой группы - полынь (Агtemisia salina).

Гликофиты - незасоленных мест обитания, в условиях засоления также обнаруживают определенную способность к перенесению избытка солей. Из сельскохозяйственных растений относительно солеустойчивы ячмень, сахарная свекла, хлопчатник, мягкая пшеница.

77. Физиологическая роль азота:

Азот входит в состав многих органических соединений, важнейшими из которых являются аминокислоты, белки, нуклеиновые кислоты, нуклеопротеазы, хлорофилл, кроме того азот содержат фосфатиды, витамины, АТФ, алкалоиды и др.

78. Физиологическая роль Бора:

1. Опыление и оплодотворение цветков.

2. Стимулирует образование клубеньков у бобовых.

3. Участвует в углеводном и белковом обмене.

4. Определяет анатомическое строение растений.

5. Определяет активность окислительных ферментов.

79. Физиологическая роль Железа:

Оно входит в состав ферментов, участвующих в создании хлорофилла, хотя в него этот элемент не входит. Железо участвует в окислительно - восстановительных процессах, протекающих в растениях, так как оно способно переходить из окисленной формы в закисную и обратно. Кроме того, без железа невозможен процесс дыхания растений, поскольку оно является составной частью дыхательных ферментов.

Недостаток железа ведет к распаду ростовых веществ (ауксинов), синтезируемых растениями. Листья становятся светло - желтыми. Железо не может, как калий и магний, передвигаться из старых тканей в молодые (т. е. повторно использоваться растением).

80.Физиологическая роль Калия:

Калий не входит в состав органических соединений растений. Однако он играет важнейшую физиологическую роль в углеводном и белковом обмене растений, активизирует использование азота в аммиачной форме, влияет на физическое состояние коллоидов клетки, повышает водоудерживающую способность протоплазмы, устойчивость растений к увяданию и преждевременному обезвоживанию и тем самым увеличивает сопротивляемость растений кратковременным засухам.

81.Физиологическая роль Кальция:

Кальций участвует в углеводном и белковом обмене растений, образовании и росте хлоропластов. Подобно магнию и другим катионам, кальций поддерживает определенное физиологическое равновесие ионов в клетке, нейтрализует органические кислоты, влияет на вязкость и проницаемость протоплазмы. Кальций необходим для нормального питания растений аммиачным азотом, он затрудняет восстановление в растениях нитратов до аммиака. От кальция в большей степени зависит построение нормальных клеточных оболочек.

82.Физиологическая роль Магния:

Магний входит в состав хлорофилла и непосредственно участвует в фотосинтезе. В хлорофилле содержится магния около 10 % от общего количества его в зеленых частях растений. С магнием также связано образование в листьях таких пигментов, как ксантофилл и каротин. Магний также входит в состав запасного вещества фитина, содержащегося в семенах растений и пектиновых веществ. Около 70 - 75 % магния в растениях находится в минеральной форме, в основном в виде ионов.

83.Физиологическая роль Мn и Zn

Mn1.Микроэлемент.2.Входит в виде Mn3+3.Учавствует в биосинтезе хлорофилла и в фотолизе воды4. Учавствует в биосинтезе витамина С5. Активирует восстановление нитратного азота6.Входит в состав ферментов(глутамин, синтетаза, малатдигидрогеназа)Недостаток проявляется в виде межжилкового хлороза, листья приобретают светло-зеленый или серо-красный оттенок.

Zn1.микроэлемент2.Zn2+3.Активирует биосинтез витаминов и биосинтез хлорофилла4.Повышает устойчивость растений по всем факторам5.Активирует биосинтез триптофана →ИУК (индомин уксусн.к-та)6.Ускоряет поглощения калия и молибденаНедостаток проявляется в виде разеточности листьев и задержки роста междоузлев.

84.Физиологическая роль Сu1.микроэлемент2.входит в виде Cu2+3.Активирует ферменты(протеазы,нитрат редуктазы)4.Учавствует в устойчивости растений 5.Учавствует в процессе фотосинтеза (фотосинтетическое фосфорилирование)6.Активирует биосинтез хлорофилла7.Входит в состав ферментов(цитохромоксидаза)Недостаток проявляется в виде темно-зеленой окраски и некрозных пятен на молодых листьях.

85.Физиологическая роль Mo и CoMo1.микроэлемент2.входит в виде высшего окисла MoO42-3.Входит в состав нитрогеназы и нитрат редуктазы4.Активирует биосинтез НУК и биосинтез хлорофилла5.Улучшает усвоение фосфораНедостаток проявляется в виде дыр на листьях и происходит деформация листовой пластинки .

Co1.микроэлемент2.Со2+3.Учавствует в фиксации атмосферного азота4. Входит в состав кобаламина (витамин В12 и его производные)5. Входит в состав ферментов у азотфиксирующих организмовНедостаток проявляется в виде хлороза листьев, замедление роста растений, короткий цикл развития.

86.Физиологическая роль S

S1.макроэлемент2.Поглащается растением в виде анионов SO42-3Входит в состав трех аминокислот — цистина, цистеина и метионина.4. Входит также в состав многих витаминов и многих коферментов, таких, как биотин, тиамин, глютатион, липоевая кислота и др.5. Принимает участие в многочисленных реакциях обмена (аэробная фаза дыхания, синтез жиров и др.)6. Участвует в образовании макроэргической связи с ацильными группами кислот.7.Соединения серы участвуют в поддержании уровня окислительно-восстановительного потенциала клетки.Недостаток проявляется в виде замедления роста, задержки синтеза белка и побледнение листьев

87.Физиологическая роль Ph

Ph2.макроэлемент2.PO43.Входит в состав гумуса,фитина(соль кальцево-магниевая,C12 h32O44P10Ca7Mg)4.Входит в состав АТФ(рост, транспорт и обмен веществ)АТФ образуется в процессе дыхания.5.Учавствует в фосфорилировании(Циулическое,нецеклическое,субстратное,окислительное)Входит в состав фосфолипидов (структура мембран)6.Учавствует в образовании полисахарид(целлюлоза,крахмал) УДФ-глюкоз(уридиндифосфат глюкоза) и дисахарид(сахароза)7.Учавствует в фотосинтезе и дыхании8.Повышает устойчивость растений к морозоустойчивости и холодостойкости.Недостаток проявляется в виде мелколистности и на нижней стороне листа сине бурый цвет

88.Фикобилины и их участие в фотосинтезе

Фикобилины- красные и синие пигменты, содерж. у цианобактерий и некоторых водорослей.В основе химического строения фикобилинов лежат четыре пиррольные группировки. В отличие от хлорофилла у фикобилинов пиррольные группы расположены в виде открытой цепочки. Фикобилины представлены пигментами: фикоцианином, фикоэритрином и аллофикоцианином. Фикоэритрин — это окисленный фикоцианин. Красные водоросли в основном содержат фикоэритрин, а цианобактерий — фикоцианин. Фикобилины образуют прочные соединения с белками (фикобилинпротеиды). Связь между фикобилинами и белками разрушается только кислотой. Необходимо отметить, что в отличие от хлорофиллов и каротиноидов, расположенных в мембранах, фикобилины концентрируются в особых гранулах (фикобилисомах), тесно связанных с мембранами тилакоидов.

Фикобилины поглощают лучи в зеленой и желтой частях солнечного спектра. Это та часть спектра, которая находится между двумя основными линиями поглощения хлорофилла. Фикоэритрин поглощает лучи с длиной волны 495— 565 нм, а фикоцианин — 550— 615 нм. Сравнение спектров поглощения фикобилинов со спектральным составом света, в котором проходит фотосинтез у цианобактерий и красных водорослей, показывает, что они очень близки. Это позволяет считать, что фикобилины поглощают энергию света и, подобно каротиноидам, передают ее на молекулу хлорофилла, после чего она используется в процессе фотосинтеза.

89. Фотодыхание

Фотодыхание представляет собой процесс разложения рибулезодифосфата - ключевого вещества цикла Кальвина - на фосфоглицериновую кислоту и фосфогликолевую кислоту (С5 = С3 + С2). Этот процесс происходит в условиях наличия большого количества кислорода и осуществляется основным ферментом цикла Кальвина РДФ-карбоксилазой, которая в обычных условиях осуществляет собственно акцепцию углекислого газа и образование двух молекул фосфоглицериновой кислоты.

Анатомическая особенность состоит в том, что в процессе фотодыхания в отличие от обычного дыхания, происходящего в митохондриях, задействованы три типа органоидов - хлоропласты, пероксисомы и митохондрии.

90.Фотопереодизм

Фотопериодизм— реакция живых организмов (растений и животных) на суточный ритм освещённости, продолжительность светового дня и соотношение между темным и светлым временем суток (фотопериодами).Под действием реакции фотопериодизма растения переходят от вегетативного роста к зацветанию. Эта особенность является проявлением адаптации растений к условиям существования, и позволяет им переходить к цветению и плодоношению в наиболее благоприятное время года. Помимо реакции на свет, известна также реакция на температурные воздействия — яровизация растений.

За восприятие фотопериодических условий у растений отвечают особые рецепторы листьев (например, фитохром( фоторецептор, сине-зеленый пигмент))

Растения делят на длиннодневные, которые зацветают при непрерывной суточной освещенности более 12 часов, такие как рожь, морковь, лук. и короткодневные, которые зацветают при непрерывной суточной освещенности менее 12 часов, такие как хризантемы, георгины, астры, капуста. Есть и нейтральные, для цветения им необходимо 12 часов, например виноград, одуванчики, сирень.. В умеренных широтах короткие дни весной, а длинные — в середине лета. Поэтому короткодневные цветут весной и осенью, а длиннодневные — летом.

91.Фотосинтез и урожай.

Фотосинтез является основным процессом, при котором образуется сухое вещество растений. Биологический урожай (Vбиол) равен сумме приростов сухой массы за каждые сутки вегетационного периода. Для того чтобы перейти от массы усвоенного С02к сухому веществу, необходимо ввести коэффициент 0,64 (1 г усвоенного С02 соответствует 0,64 г углеводов). Однако не все образовавшееся сухое вещество накапливается. Частично оно расходуется в процессе дыхания, теряется при опадении отдельных органов. Эти потери составляют около 25—30%. Вместе с тем определенное количество веществ поступает через корневую систему (5—10% от общей массы растения). Если все это учесть, то К . составит 0,50. Следовательно, общее накопление сухой массы растении зависит от интенсивности фотосинтеза, коэффициента эффективности (куда входит трата на процесс дыхания), размера листовой поверхности и суммы дней вегетационного периода.

Размер листовой поверхности в посеве выражают величиной, получившей название листового индекса. Листовой индекс — это отношение суммарной поверхности листьев к площади почвы, занимаемой посевом. Если листовой индекс равен 3, значит, над гектаром посева площадь листьев равна 30 тыс. м2. Оптимальная площадь листьев различна для растений с разным расположением листьев. Чем более вертикально расположены листья, тем меньше они затеняют нижележащие и тем выше значение оптимальной площади листьев.

Для получения наибольшего хозяйственного урожая важное значение имеет повышение Кхоз(коэффициент хозяйственной эффективности, т. е. часть вещества, которая определяет урожай) , иначе говоря, увеличение доли полезного продукта в урожае. Это может быть достигнуто, прежде всего, путем изменения направления оттока ассимилятов из листьев и связанной с этим различной скоростью роста отдельных органов. В этом отношении существенную роль должно сыграть умелое применение регуляторов роста — фитогормонов. Важно также, чтобы в конце вегетационного периода питательные вещества были как можно полнее использованы на формирование хозяйственно ценных органов. В этой связи все приемы, которые усиливают отток ассимилятов и даже отмирание листьев в конце вегетационного периода, могут быть полезными. Наконец, большую роль играет селекционный отбор растений. В настоящее время показана возможность отбора сортов сельскохозяйственных растений, характеризующихся более высокой интенсивностью как световых, так и темновых реакций. Подводя итоги, можно сказать, что, отмечая важную роль фотосинтеза в продукционном процессе, необходимо учитывать его связь с процессами роста, развития, дыхания, водного и минерального питания.

Засоленная почва: растения-галофиты - Легкое дело

Засоленная почва

В качестве предисловия хочу заметить, что предлагаемый ниже текст абсолютно не претендует на полноту, точность и строгость. Изложение крайне примитивно-популярное и поверхностно. Поэтому читать его специалистам и просто людям, грамотным в этой области, категорически не рекомендуется. -).

Хорошо известно, что соль - враг живой растительности. Однако в природе встречается достаточно мест с засоленной почвой (сухие солончаковые степи, морское побережье и т.д. ), но не имеющих при этом абсолютно безжизненного вида. Что же там растет и почему. Попробуем разобраться. Замечу, что эти вопросы не совсем абстрактны и навеяны они вполне реальными проблемами садоводов, оказавшихся волею судьбы на таких участках.

Почему вредна соль

Начнем с того, что попытаемся понять, чем же вредна соль для обычных, не приспособленных к ней растений. Тех, что растут на нормальной почве.

Итак, допустим ,что по каким-то причинам в корневой зоне нормально растущего растения возрасла концентрация соли. Причем под солью нужно понимать не только бытовую поваренную соль, т.е. NaCl, но и соли с другим химическим составом. Что при этом произойдет. Растение остановится в росте и развитии, а в итоге - рано или поздно погибнет. Можно выделить три механизма или модели этого губительного воздействия:

осмотический
токсический
микробиологический

1. Осмотическая модель.Необходимая для жизнедеятельности растения вода поступает из почвы через корневую систему благодаря явлению осмоса (или всасывания), для эффективного действия которого необходима некоторая разность давлений (или осмотических потенциалов). А повышение концентрации солей приводит к уменьшению этой разности. В результате - растение страдает от недостатка воды, точно также, как и при засухе. Такая модель отрицательного воздействия характерна для сульфатов и нитратов.

2. Токсичностная модель.Вредное воздействие - отравление и гибель клеток растения в результате накопления солей, особенно опасен хлорид натрия. Обычные, неприспособленные растения, не умеют избавляться от излишков соли. В результате в их клетках повышается концентрация ионов натрия и хлора, приводящая к нарушению всех жизненных процессов в клетке, образованию и накоплению токсинов и, в конечном счете, к гибели клеток.

3. Микробиологическая модель.Известно, что минеральное питание растений обеспечивается деятельностью почвенных микроорганизмов, которые превращают органику в водорастворимые минеральные соединения, попадающие в виде раствора в растения. Кроме того, корневая система древесных растений активно взаимодействует в микоризой (грибницей), дополняющей сосущие корни и значительно увеличивающей площадь контакта с почвой. Но всем известно, что поваренная соль - сильнодействующий консервант. Достаточно вспомнить процессы соления рыбы или мясопродуктов. Однако при "засолке" грибов или квашении капусты повышенная концентрация соли приводит к печальным последствиям: в капусте тормозятся процессы брожения, не вырабатывается кислота (именно она - консервант) и она остается свежей и горькой. Аналогичная история с грибами - соль препятствует их ферментации микроорганизмами. Смысл этих примеров - показать, что соль, действуя как консервант, угнетает деятельность почвенных микроорганизмов и микоризы, делая почву мертвой и лишая растения минерального питания. От этого они сразу не погибнут, но развиваться, асти и плодоносить - не будут.

Анализ этих трех моделей позволяет сделать, по крайней мере, один практический вывод: главное средство борьбы с отрицательным водействием соли - вода. Которая поможет снизить концентрацию солей и спасти растения от засухи и отравления. Другой способ - улучшение структуры почвы и насыщением ее живой органикой, богатой микроорганизмами (компост, перегной). Понятно, что это поможет только в том случае, когда нет постоянного притока соли извне (с грунтовыми водами или в результате человеческой деятельности).

Как выживают растения

Теперь настала пора вспомнить о тех растениях, которые живут в природных условиях без помощи человека на засоленных почвах. Живут потому, что приспособились к таким условиям в процессе эволюции. И называются такие растения галофитами. Ну то есть - любители соли. Это про них было сказано: съели пуд соли. Все галофиты можно разделить на три группы:

Соленакапливающие. Или солевые суккуленты. У них мясистые стебли и листья, позволяющие поглощать соль из почвы и накапливать ее в клетках. Примеры: сарсазан, солянка .
Солевыделяющие. Эти растения проницаемы для соли и имеют на листьях специальные клетки, в которых накапливается соль. При достижении предельной концентрации эти клетки лопаются, выбрасывая соль наружу. При этом в остальных клетках растения концентрация соли не увеличивается и их жизнедеятельность не нарушается. римеры: кермек, тамариск.
Соленепроницаемые. Они защищаются от соли, накапливая углеводы, которые предотвращают избыточное поглощение и накопление солей. Примеры: полынь, лебеда.

Если говорить о интересующем нас регионе, то большую группу растений, приспособившихся к жизни на сильнозасоленных почвах можно встретить в Кургальджинском заповеднике в окрестностях озера Тенгиз (это горько-соленый бессточный водоем): солерос, сарсазан, сведа, кермек, различные виды солянок, кустарник селитрянка. Кроме того там можно встретить и другие степные растения: тюльпаны Шренка и двуцветковый, лук сине-голубой, иксиколирион татарский, солодка уральская, цмин песчаный, алтей лекарственный, полынь черная, рябчик малый, ковыль Лессинга, шалфей степной.

Но засоленые почвы могут отличаться и другими свойствами: сухая или влажная, песчаная или глинистая, каменистая или заболоченная и т.д. Поэтому разнообразие галофитов в природе достаточно велико:

тропические болотистые морские берега (мангровые)
cолончаковые болота с травянистой растительностью
галофитные сообщества на скалах.
травы и кустарники на солончаковой песчаной или щебенистой почве
тропические леса на морских песчаных берегах
леса безлистных галофитов на песчаной почве
травы и кустарники на солончаковой глинистой почве (солончаковая степь)
солончаковыя пустыни
приморские луга

Из всего сказанного можно сделать такой практический вывод:в любом, даже самом неблагоприятном месте с засоленной почвой можно при необходимости вырастить растения, приспособленные природой к таким условиям.

Как вырастить сад

Итак, перед нами участок земли с засоленной почвой. Как быть. Самое главное - не перекапывать и не перепахивать всю свободную площадь. Как мне кажется, есть три самостоятельных проблемы и, соответственно, три пути из разрешения:

Выращивание деревьев и кустарников (декоративные и ягодные)
Выращивание однолетних травянистых растений (цветы, овощи, пряности)
Выращивание многолетников и создание лужаек (газонов).

Первая задача может быть решена так. Выкапываем посадочные ямы достаточного размера (в зависимости от вида растения). На дно насыпаем щебень в качестве дренажа. Сверху - плодородный рыхлый и водопроницаемый грунт. По периметру посадочную яму ограждаем заглубленным бордюром из пластиковой ленты. И в эту яму высаживаем саженец. При этом верхний уровень грунта в посадочной яме должен быть несколько выше уровня окружающей почвы, чтобы избежать прямых потоков возможно соленой воды по ее поверхности. Понятно, что достичь полной водоизоляции не удастся. Но если учесть, что основная масса сосущих корней дерева расположена в самом верхнем слое, то есть шанс, что при хорошем и частом поливе концентрация соли в нем будет оставаться в норме. А хороший дренаж поможет избавиться от переувлажнения корневой системы. Разумеется, такой способ будет работать только при условии, что лишняя вода достаточно быстро уходит из ямы. Для того, чтобы это проверить желательно провести следственный эксперимент: выкопать яму, наполнить водой и понаблюдать за ее уровнем.

Вторая задача. Для травянистых однолетников нужно использовать приподнятые посадочные места (клумбы, грядки). Снимаем верхний слой грунта по заданному криволинейному контуру на штык лопаты, по периметру устанавливаем ленточный бордюр из любого гибкого и негниющего материала. Насыпаем щебенку для дренажа. Сверху - плодороный грунт толщиной в 30-40 см (этого достаточно для большинства однолетников).

Третья задача. Здесь есть варианты. Часть многолетников, не переносящих соли, можно высадить тем же способом, что и древесные растения. На участках с исходной (засоленной) почвой можно попытаться вырастить растения-галофиты. о которых шла речь выше. Самая сложная проблема будет с лужайкой. Газон из классических злаков вряд ли удастся вырастить, поэтому придется подобрать почвопокровные растения из числа галофитов. А здесь без экспериментов тоже не обойтись. Но в любом случае поверхность почвы нужно закрывать растительностью, и хорошо бы - поддающейся стрижке. Мне кажется, что при обильном и регулярном поливе удастся снизить концентрацию соли и вырастить какие-то из неприхотливых злаков. Очень перспективен белый клевер - это настолько живучее растение, что он сможет выдержать. По крайней мере, он способен расти даже в голой щебенке. Ну,конечно, при достаточном поливе. И еще не стоит забывать об альпийских растениях. Некоторые из которых будут прекрасно себя чувствовать на возвышенностях из каменисто-щебенчато-песчаной смеси. При этом решается и побочная (но тоже важная ) задача - изменение в лучшую сторону плоского рельефа участка.

http://humangarden.ru

legkoe-delo.ru

3. Особенности водообмена у растений разных экологических групп (ксерофитов, мезофитов, гигрофитов, галофитов).

Разнообразие типов водного обмена у растений можно представить в виде следующей схемы:

Мир растений

Растения, обитающие в воде (гидратофиты), регулируют постоянство состава внутренней среды с помощью механизмов защиты от избыточного поступления воды, которую они поглощают всей поверхностью. Первичными гидратофитами являются водоросли. Водные цветковые растения (вторичные гидратофиты, происходящие от наземных форм) совмещают черты настоящих гидратофитов с чертами, свойственными высшим наземным растениям.

Наземным растениям, непрерывно испаряющим воду, необходим уравновешенный водный баланс, поэтому механизмы его регуляции направлены на защиту от избыточной потери воды. Однако они неодинаковы у растений разных экологических групп. По способности приспосабливать водный обмен к колебаниям водоснабжения различают две группы растений (Г. Вальтер): пойкилогидрические и гомойогидрические.

Пойкилогидрические растения (бактерии, синезе-леные водоросли, низшие зеленые водоросли порядка Protococ-cales, грибы, лишайники и др.) приспособились переносить значительный недостаток воды без потери жизнеспособности. При этом у них снижается интенсивность обмена веществ, клетки равномерно сжимаются. Увеличение количества воды в среде приводит к возобновлению активного метаболизма в клетках пойкилогидрических растений. По характеру изменения показателей водного режима (интенсивность транспирации, осмотическое давление, содержание воды) в течение суток они относятся к гидролабильным растениям (см. рис. 5.16, Б), так как у них значительно колеблется содержание воды и испарение. К этой группе относятся лишь немногие покрытосеменные (например, злаки сухих степей), однако их пыльцевые зерна и зародыши (семена) пойкилогидричны.

Гомойогидрические растения (наземные папоротникообразные, голосеменные, цветковые) составляют большинство обитателей суши. Они обладают тонкими механизмами регуляции устьичной и кутикулярной транспирации, а также корневой системой, обеспечивающей поставку воды. Поэтому даже при значительных изменениях влажности среды не наблюдается резких колебаний содержания воды в клетках, у которых, как правило, развита вакуолярная система. При этом клетки не способны к обратимому высыханию.

Точная регуляция поставок и трат воды этими растениями устраняет возможность значительных колебаний содержания воды в тканях, осмотического давления и транспирации (см. рис. 5.16,А). Эти показатели характеризуют гидростабйлъный тип водного режима данной группы растений. Стабилизации водного режима у многих видов способствуют запасы воды в корнях, стеблях, запасающих органах и т. д. Гомойогидрические растения делятся на три экологические группы (подробнее смотри учебник Н.Д.Алехина и др. «Физиология растений», с.277-279):

1. Гигрофиты (тонколистные папоротники, некоторые фиалки, калужница и др.), произрастающие в условиях повышенной влажности и (или) недостаточной освещенности. Теневыносливые гигрофиты, с почти всегда открытыми устьицами, имеют гидатоды, через которые выделяют избыток воды в капельножидком состоянии. Гигрофиты плохо переносят почвенную и воздушную засуху.

2. Ксерофиты (молочай, алоэ, кактусы, полынь, ковыльи др.) преобладают в местностях с жарким и сухим климатом и хорошо приспособлены к перенесению атмосферной и почвенной засухи.

3. Мезофиты (лиственные деревья, лесные и луговые травы, большинство культурных растений и т. д.) по способности регулировать водный режим занимают промежуточное положение между гидрофитами и ксерофитами.

studfiles.net

Галофитное растениеводство

На сегодняшний день одна из важнейших глобальных проблем - поиск достаточного количества воды и земельных ресурсов для удовлетворения потребностей человечества в пище. Поэтому необходимо искать альтернативные растительные ресурсы, источники воды и земель для расширения площади возделываемых культур. Среди видов природной флоры существуют экологически, биологически и физиологически специализированные растительные организмы, способные нормально развиваться и репродуцировать на засоленных почвах и (или) при орошении соленой водой. Это растения - галофиты (от греч. galos - соль, phyton - растение).

В США в Университете штата Аризона создана коллекция галофитов, представляющих потенциальный интерес как масличные, пищевые и кормовые культуры. В качестве перспективной масличной и кормовой культуры отобрано галофитное растение саликорния. Ее урожай при поливе морской водой в условиях Мексики и стран Ближнего Востока составил 20 т/га сухой фитомассы, в том числе 2 т/га семян. Выход масла достигал 600 кг/га, или 30 % от массы семян, содержание белка в жмыхе - 43 %. Доход от ее выращивания был равен в среднем 1143 долл ./га. В Израиле получила широкое распространение симондзия - галофитный кустарник, успешно произрастающий при орошении соленой водой, рекомендуемый для производства высокоценного технического масла. Посадки этой культуры распространились в Италии, Мексике, США и других странах. Университет штата Аризона (США) и его опытная сеть проводили исследования по орошению галофитов морской водой в Мексике, Объединенных Арабских Эмиратах, Египте, Кувейте Совокупность фундаментальных и прикладных знаний о биологии, экологии и физиологии галофитов и основанные на этом технологии их выращивания в условиях засоленной среды получило название галофитного растениеводства.

Работы по введению в культуру галофитов с целью их использования для устойчивого развития жизнеспособного сельского хозяйства расширяются.

В частности принят и реализуется обширный международный проект ЮНЕСКО и Европейского союза «Рациональное использование галофитов в Средиземноморье и в засушливых субтропических регионах», в котором участвуют Тунис, Саудовская Аравия, Объединенные Арабские Эмираты, Португалия, Египет, Марокко, Италия, Германия, Пакистан и др.

Мировая флора насчитывает около 2000 видов галофитов, которые относятся к 550 родам и 120 семействам, в том числе в России произрастает более 500 видов, относящихся к 255 родам и 55 семействам. По содержанию наибольшего количества галофитных видов можно выделить 15 ведущих семейств, которые охватывают более половины (412) всех видов флоры галофитов России.

Это богатый генетический ресурс, содержащий качественно новый класс генотипов высших растений, для эффективного освоения таких экологических ниш, как засоленные и солонцовые почвы, прибрежные засоленные пески, сухие такыровидные земли, где традиционные сельскохозяйственные культуры не могут произрастать нормально.

Цель наших исследований - обоснование возможности использования галофитов для производства высокобелковых и энергонасыщенных кормов на землях, орошаемых солеными (подземные, коллекторно-дренажные, морские) водами в аридных районах России и Центральной Азии.

Условия, материал и методы. Исследования проводили на трех участках в аридных зонах России и Средней Азии.

Прикаспийский опорный пункт ВНИИ кормов на базе Астраханской опытно-мелиоративной станции расположен в Астраханской области в сухостепной зоне. Почвы каштановые среднесуглинистые (средне- и сильнозасоленные, хлоридно-сульфатного типа). Среднемесячная температура воздуха в январе колеблется в пределах -7...-9 °С, абсолютный минимум температур -30 °С, годовая сумма осадков - 160...180 мм. На этом участке в 1994-1995 гг. испытывали 12 образцов кохии веничной (Kochia scoparia (L.) Schrad.), собранных в Кашкадарьинской (1 образец), Бухарской (1 образец), Самаркандской (1 образец) областях Узбекистана, Чарджоуской области (2 образца) Туркменистана, Волгоградской (4 образца) и Астраханской (3 образца) областях России. Семена высевали в ноябре по вспаханной почве на глубину 0,5... 1,0 см. Орошение осуществляли солеными водами коллекторно-дренажной сети (8...10 г/л).

Кызылкумский экспериментальный участок находится в Центральных Кызылкумах (Узбекистан) на территории АО «40 лет Октября» в зоне южной пустыни. Почвы - песчано- пустынные, супесчаные. Среднегодовая температура воздуха +15 °С, средняя температура в январе—1 °С, в июле - +27,8 °С. Годовая сумма атмосферных осадков - 80... 130 мм. Орошение посевов проводили подземными водами (3…4 г/л). Влияния удобрений оценивали на образце кохии веничной К-100, выделявшемся наибольшей продуктивностью по итогам испытания в условиях коллекционного питомника. Схема опыта предусматривала следующие варианты: N60, N120, N1S0, N60 + навоз (40 т/га).

Мангышлакский экспериментальный участок расположен на полуострове Мангышлак в районе г. Актау Мангистауской области Республики Казахстан (урочище Тулкили) в зоне северных пустынь. Почвы - серо-бурые, песчаные. Среднемесячная температура воздуха в январе-марте колеблется в пределах 1,5...4,2 °С, в апреле-июне - 11,1...20,7 °С. Абсолютный минимум температуры -29 °С, максимум - +43 °С. В среднем за год выпадает 177 мм атмосферных осадков. На этом участке испытывали 9 образцов кохии веничной, а также по одному образцу однолетних галофитов - сведы дуголистной (Suaeda arcuata) и кохии иранской (Kochia iranica).

Перед посевом проводили вспашку на глубину 20... 22 см с одновременным боронованием, срок сева - январь, глубина заделки семян - 0,5... 1 см. Полив осуществляли морской водой Каспия (20 г/л).

Во всех опытах проводили сравнительный анализ прохождения фенологических фаз и динамики роста растений, учет урожая зеленой и сухой массы, содержание протеина в сухой массе и кормовых единиц. Все экспериментальные данные были подвергнуты статистической обработке.

Результаты и обсуждение. На Прикаспийском опорном пункте ВНИИ кормов всходы образцов кохии веничной появлялись в 1 декаде марта. Продолжительность вегетационного периода составляла 199...210 сут. Среднеазиатские образцы кохии были выше и характеризовались большей облиственностью, по сравнению с астраханскими и волгоградскими. Урожайность сухой массы колебалась от 7,7 до 14,1 т/га, семян - от 0,6 до 1,3 т/га.

Наибольшей продуктивностью отличались образцы К-301 (Узбекистан), К-303(Узбекистан) и К-345(Туркменистан), которые сформировали по 12,3... 14,1 т/га сухой кормовой массы и 1,1... 1,2 т/га семян. Кроме того, они характеризовались повышенной облиственностью, листья и семена составляли 55.. .56 % кормовой массы.

В условиях пустыни Кызылкум при орошении соленой водой внесение удобрений обеспечило увеличение продуктивности кохии веничной в 3- 5 раз.

Наибольшее количество сухого вещества было сформировано в в варианте с использованием аммиачной селитры в дозе N120-80- 14,6...17,3 т сухой кормовой массы, 5,8...6,9 тыс. корм. ед. и 1,38...1,63 т/га сырого протеина. При внесении 60 кг/га аммиачной селитры и 40 т/га овечьего навоза величины этих показателей также заметно превышали контроль. Лучшей дозой азотного удобрения следует считать N120, которая способствовала формированию высокой урожайности при наибольшей окупаемости азота урожаем (35,6 корм. ед./кг). Кохия веничная на орошении соленой водой в сочетании с внесением удобрений отзывается повышением семенной продукции. Если без удобрений сбор семян составлял 0,38 т/га, то при использовании аммиачной селитры в дозе N60 он увеличился до 0,98, N120 - до 1,73, N1S0 - до 2,15 т/га. На Мангышлакском экспериментальном участке растения галофиты, посевы которых орошали водой Каспийского моря, развивались нормально, побеги кохии веничной ко времени созревания семян достигали высоты 71,7...148,7 см, кохии иранской - 205 см, сведы дуголистной - 113 Продуктивность посевов кохии веничной варьировала от 8 до 16,2 т сухого вещества с 1 га, наибольшей величиной этого показателя отличались образцы К-57, К-35, К-101, К-93. Растения сведы дуголистной при орошении морской водой в условиях пустыни Мангышлак сформировали 13,6 т/га сухого вещества, кохии иранской - 28,1 т/га.

Результаты исследований по галофитному растениеводству имеют большое практическое значение для пастбищного животноводства аридных зон. Например, освоение с помощью кохии веничной 10,0 тыс. га орошаемых соленой водой малопродуктивных земель позволит обеспечить полноценными кормами для дополнительной зимней подкормки 1,0 млн гол. овец, избавить овцеводческие хозяйства от завоза грубых кормов, сохранить растительность природных пастбищ и оздоровить экологическую обстановку в аридных регионах России и Средней Азии.

Выводы.В условиях Астраханской опытно-мелиоративной станции при орошении посевов Kochia scoparia солеными коллекторно-дренажными водами урожайность сухой кормовой массы лучших образцов составила 8,5...11,8 т/га.

В Кызылкумах (Узбекистан) лучшей дозой азотного удобрения под посевы кохии веничной можно считать N120, внесение которой способствовало формированию высокой урожайности (14,6т/га сухой массы) при самой высокой окупаемости азота урожаем (35,0 корм, ед на 1 кг азота).

При орошении соленой водой (20 г/л) Каспия (полуостров Мангышлак) урожайность кохии веничной составляет.,.16т/га, сведы дуголистной-13,бт/га, кохии иранской - 28 т/га сухого вещества.

Таким образом, галофитное растениеводство, использующее для орошения соленые воды, может стать важным источником производства высокобелковых, энергонасыщенных кормов в аридных районах пастбищного животноводства России и Средней Азии.

Источник: Шамсутдинова Э. Э. и др. Галофитное растениеводство: концепция, опыт, перспективы. / Достижения науки и техники АПК. 2013, № 11, с. 36-39.

Материал на сайт подготовил Севастьянов В. Н.

mcx-consult.ru

Типы галофитов | Биология. Реферат, доклад, сообщение, краткое содержание, лекция, шпаргалка, конспект, ГДЗ, тест

Тема:

Галофиты

Все галофиты можно разделить на три группы:

настоящие галофиты, выносящие наличие большого количества солей в своих органах;
галофиты, выделяющие избыток солей через устьица или особые железки;
галофиты, обладающие малой проницаемостью плазмы для солей.

Рис. 440. Галофит солерос. 1. Общий вид. 2. Веточка. 3. Поперечный разрез стебля

Первый тип галофитов растет на наиболее засоленных почвах. К нему относятся солерос (Salicornia herbacea), сведа (Suaeda maritima) и др. Ко второму типу галофитов, выделяющих избыток солей, относятся кермек (Statice gmelini), франкения (Frankenia hirsuta), тамариск (Tamarix speciosa) и другие растения. Если наблюдать эти растения в жаркий летний день, то на их листьях виден белый налет солей, выделенных в процессе гуттации сквозь устьица или особые железки. Наконец, к третьему типу относятся некоторые виды кохии (Kochia), солончаковая полынь (Artemisia salina) и др.

Галофиты первых двух групп часто называют солянками из-за высокого содержания солей в их клетках.

Солянки отличаются мясистостью своих листьев, а у солероса (Salicornia herbacea) листья срастаются со стеблями, придавая растению весьма своеобразный вид (рис. 440). Материал с сайта http://worldofschool.ru

Различают: 1) облигатные, или обязательные, галофиты, растущие только на засоленных почвах, как, например, солерос — Salicornia herbacea, кермек — Statice, сведа — Suaeda maritima; 2) факультативные галофиты, которые могут расти и на незасоленных почвах. Сюда относятся, например, Salsola kali, Scirpus maritimus и др. Таким образом, облигатные галофиты являются хорошими показателями (индикаторами) засоленных почв.

worldofschool.ru

ГАЛОФИТЫ

(от греч. hals — соль и ...фит), растения, произрастающие на сильно засоленных почвах: по берегам морей, на солончаках и т. п. Их делят на три группы. Эвгалофиты, или настоящие Г. (т. н. солянки), б. ч. обладают мясистыми листьями и стеблями; цитоплазма в их клетках устойчива к высокому содержанию солей, к-рые накапливаются в них в больших кол-вах (солерос, сведа и ряд пустынных полукустарников). Растут на солончаках. Киногалофиты скапливающиеся в них соли выделяют при помощи особых желёзок, в результате чего в сухую погоду они покрываются сплошным налётом солей (напр., виды кермека, тамарикса в сухих степях, пустынях и полупустынях). Гликогалофиты (солонцовые растения) обладают корневой системой, мало проницаемой для солей (виды полыни и др. растения засоленных полупустынь). К Г. относятся и мангровые растения. (см. СОЛЕУСТОЙЧИВОСТЬ РАСТЕНИЙ).

.(Источник: «Биологический энциклопедический словарь.» Гл. ред. М. С. Гиляров; Редкол.: А. А. Бабаев, Г. Г. Винберг, Г. А. Заварзин и др. — 2-е изд., исправл. — М.: Сов. Энциклопедия, 1986.)

галофи́ты

растения, приспособленные к жизни на засолённых почвах. Широко распространены по берегам солёных озёр, Аральского и Каспийского морей, на солончаках в полосе полупустынь. В почвах этих территорий много хлористого и сернокислого натрия (глауберова соль), солей магния и т.д. Для большинства растений содержание в почве 2—3% хлористого натрия уже губительно, в то время как галофиты переносят его в больших количествах. Галофиты интенсивно транспирируют, не способны к длительному завяданию; осмотическое давление в клетках высокое (до 150 атмосфер). Галофитов много среди растений сем. маревых, сложноцветных, что отражено и в их названиях – солянка, солерос и т.п.

.(Источник: «Биология. Современная иллюстрированная энциклопедия.» Гл. ред. А. П. Горкин; М.: Росмэн, 2006.)

Поделитесь на страничке

slovar.wikireading.ru

Сведения об образовательной организации

Полезные ссылки

Безопасность

Противодействие коррупции

Доступная среда

Карта сайта

НСОКО

Устойчивость растений к засолению почв. Типы галофитов. Растений галофитов

2. ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ГАЛОФИТОВ. Галофильная растительность

Похожие главы из других работ:

Биологические особенности

2.2 Биологические особенности

2. Биологические особенности видов ели произрастающих в Сибири

Глава 1. Биологические особенности и агротехника культуры

1.4 Биологические особенности

Глава 1. Биологические особенности кумжи

4.3 Основные биологические особенности популяций массовых видов рыб

2. Биологические особенности хризантемы

3. Ботаническая классификация и биологические особенности рода абрикоса

2. Химические и биологические особенности озона

Биологические особенности.

1.4 Биологические особенности растений рода бессмертник

1. Биологические особенности

ГЛАВА 1. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СМОРОДИНЫ ЧЕРНОЙ

3.Анатомо-физиологические и биологические особенности ящериц