Физиология растений и ее значение. В комплекс признаков позволяющим растениям переносить засуху входят
Fiziologia_rasteny_testy_ucheb_posobie 2 - Стр 6
9. Вещества, способствующие ликвидации активных форм кислорода, называются …
антиоксидантами
10. Общим последствием действия на растения разных стрессов является повышение …
концентрации активных форм кислорода
11. К основным ферментам антиоксидантной защиты относятся …
супероксиддисмутаза, каталаза, пероксидаза
12. При неблагоприятных условиях в растениях возрастает содержание …
пролина
13. Тяжелые металлы _______ образование в клетках активных форм кислорода.
стимулируют
14. Ответная реакция организма наступает, когда раздражитель достигает _____ величины.
пороговой
15. Предел воздействия факторов, при котором растения могут дать жизнеспособные семена, называют _____________ устойчивостью.
биологической
16. Устойчивость, отражающую возможность сохранения продуктивности растений, называют _______________ устойчивостью.
агрономической
17. Растения наиболее чувствительны к повреждающим воздействиям в период …
формирования репродуктивных органов
18. Антиоксидантами полифенольной природы являются …
флавоноиды
19. Замену поврежденных или утраченных частей растений называют …
регенерацией
20. Надежность живых систем, характеризующая высокую степень безотказности функционирования клетки, называется …
стабилизирующей
21. Внутриклеточные системы, обнаруживающие и устраняющие нарушения физиологических функций, обеспечивают ______ надежность.
физиологическую
22. Водорастворимым антиоксидантом является …
аскорбиновая кислота
Засухоустойчивость и жаростойкость растений,
действие пестицидов на растения
1. К мезофитам относится …
пшеница
2. К мезофитам относится …
подсолнечник
3. К тонколистным ксерофитам относится …
верблюжья колючка
4. Растения, обитающие в среде со средним уровнем обеспеченности водой – это …
мезофиты
5. К суккулентам относится …
алоэ
6. К суккулентам относится …
кактус
7. Нежаростойкие растения – это …
мезофиты
8. Суккуленты способны выдерживать предельную температуру до____ 0С.
+50…+65
9. Мезофиты способны выдерживать предельную температуру до_____ 0С.
+40…+47
10. Большинство сельскохозяйственных растений начинает страдать при повышении температуры свыше _____ 0С.
+35…+40
11. Наибольший вред высокие температуры причиняют зерновым злаковым культурам в фазу …
цветения
12. Засухоустойчивость суккулентов обусловлена своеобразным фотосинтетическим метаболизмом, а также …
толстой кутикулой и медленным расходованием воды
13. Засухоустойчивость тонколистых ксерофитов обусловлена …
мощной корневой системой, высоким осмотическим потенциалом, интенсивной транспирацией
14. Жароустойчивость суккулентов в основном определяется следующим комплексом факторов …
повышенная вязкость цитоплазмы, повышенное содержание связанной воды, пониженный обмен веществ, САМ-тип фотосинтеза
15. Растения–мезофиты переносят высокую температуру за счет комплекса следующих факторов …
интенсивная транспирация, повышенная вязкость цитоплазмы, накопление низкомолекулярных гидрофильных белков
16. Температурные максимумы фотосинтеза …
выше у растений с С4-типом фотосинтеза, чем с С3-типом
17. Температурный максимум дыхания …
выше, чем у фотосинтеза
18. При субоптимальных температурах у растений …
прекращается фотоассимиляция, ускоряется гидролиз белов, снижается энергетическая эффективность дыхания
19. Общим признаком ксерофитов является …
незначительные размеры испаряющей поверхности
20. В комплекс признаков, позволяющим растениям переносить засуху, входят …
малое число устьиц, толстая кутикула, САМ-тип фотосинтеза
21. Водный дефицит в клетках растений …
снижает содержание свободной воды, снижает рН вакуолярного сока, увеличивает проницаемость плазмалеммы
22. При продолжительном воздействии повышенных температур ____ растений.
ускоряется развитие и снижается урожай
23. При длительном завядании в клетках растений …
замедляются процессы синтеза, ускоряются процессы гидролиза, ускоряется распад РНК
24. В начальный период засухи рост побегов …
замедляется, а корней ускоряется
25. При завядании происходит отток воды в …
молодые листья от плодоэлементов
26. В первый период засухи в листьях резко возрастает содержание …
абсцизовой кислоты
27. Во время засухи в растительных клетках увеличивается содержание …
пролина, АБК, этилна
28. Листья, обладающие ксероморфной структурой, имеют …
мелкие клетки, большое число жилок, большое число устьиц
29. При действии высокой темпратуры транспирация …
повышается
30. Устойчивость растений к высоким температурам называется …
жароустойчивостью
31. Механизмом биохимической адаптации растений к перегреву является …
синтез осмотически активных веществ
Холодостойкость и морозоустойчивость растений
1. Снижает устойчивость озимых культур к морозам внесение под посев удобрений, содержащих …
азот
2. Зимостойкость – это способность растений выдерживать …
комплекс неблагоприятных условий в зимнее время
3. Гибель растений от _______ наблюдается в теплые зимы с ольшим снеговым покровом.
выпревания
истощение растений
5. Причина гибели озимых от выпирания – …
разрывы корневой системы
6. Повреждение озимых от зимней засухи происходят вследствие …
бесснежной зимы с постоянными сильными ветрами
7. Гибель растений от_____ наблюдается в пониженных местах в период таяния снега.
вымокания
8. Под действием мороза в клетках устойчивых растений повышается содержание …
сахаров
9. Необходимые условия прохождения первой фазы закаливания растений к морозам – наличие …
света и низких отрицательных температур
10. В первую фазу закаливания растений к морозам в клетках возрастает содержание …
сахаров, АБК, растворимых белков
11. Способны к закаливанию против морозов …
яблоня
12. В условиях вымокания в клетках озимых накапливаются …
пируват, этанол, ацетальдегид
13. При холодовом повреждении в клетках растений происходит …
повышение вязкости цитоплазмы, ослабление активного транспорта, повышение проницаемости плазмалеммы
14. При понижении температуры у морозоустойчивых растений отмечается …
повышение содержания сахаров, снижение оводненности тканей, снижение насыщенности жирнокислотных остатков липидов
15. Растение не способно выжить, если кристаллы льда образовались …
внутри клетки
16. Более низкие температуры способны выдержать растения, в клетках которых …
низкое содержание воды и высокое содержание моносахаров
17. Основная причина гибели растений под сплошной ледяной контактной коркой – …
прекращение аэрации
18. Стрессорные белки холодового ответа накапливаются в …
цитоплазме
19. Наиболее устойчивы к холоду …
стебли
20. Биологический ноль – это температура, при которой …
нет активного роста растений
21. Холодостойкость теплолюбивых культур можно повысить путем закаливания при температуре _________ градусов Цельсия.
+2…+5
22. Способностью к закаливанию обладают …
озимые
23. Важные в обеспечении холодостойкости ферменты десатуразы осуществляют превращение …
насыщенных жирных кислот в ненасышенные
24. Гибель растений при отрицательных температурах происходит в следствие …
обезвоживания цитоплазмы
25. При закаливании ______ биосинтез гидрофильных белков в клетке.
возрастает
26. Во время первой фазы закаливания в тканях накапливается …
сахароза
27. Во время первой фазы закаливания эндоплазматическая сеть в клетке …
увеличивается
28. В условиях отрицательных температур _____ проницаемость мембран.
увеличивается
29. Антифризные белки накапливаются прежде всего в …
апопласте
Солеустойчивость, газоустойчивость и радиоустойчивость растений
1. Солеустойчивой культурой является …
клевер
2. Солеустойчивой культурой является …
свекла
3. Основная масса токсичных газов поступает в лист через …
устьица
4. У поврежденных газами растений возрастает …
интенсивность дыхания
5. Растением, наиболее чувствительным к диоксиду серы, является …
клевер
6. Растением, наиболее чувствительным к фтористому водороду, является …
кукуруза
7. Токсическое действие на растения _____ усиливается при повышенной влажности воздуха.
диоксида серы
8. Биоиндикаторами на загрязнение среды вредными газами являются …
мхи
9. Биоиндикаторами на загрязнение среды вредными газами являются …
лишайники
10. С возрастом устойчивость растений к радиационному повреждению …
монотонно повышается
11. Газоустойчивость древесных растений повышают следующие приемы …
внесение минеральных удобрений
12. Газоустойчивость древесных растений повышают следующие приемы …
дождевание
13. Основная группа сельскохозяйственных растений относится к …
гликофитам
натрия
15. По нарастанию токсического действия анионы располагаются в следующем порядке …
сульфат – хлор – карбонат
16. Рост растений при засолении в основном лимитируется тремя факторами …
нарушением водного баланса и ионного равновесия в почве, солевой токсичностью
17. В клетках растений, подвергшихся действию токсических газов, отмечается …
снижение рН клеточного сока, активация пероксидазы, ингибирование фотосинтеза
18. Скорость и степень проявления патологических изменений при действии газов характеризует ________ растений.
газочувствительность
19. Способность растений поддерживать свою жизнедеятельность в условиях загрязнения атмосферы без заметного снижения функций называется …
газоустойчивостью
20. У высших растений чувствительность к ионизирующим излучениям …
прямо пропорциональна содержанию ДНК в ядре
21. Ионизирующая радиация в растениях действует прежде всего на …
генетический аппарат
22. Растения от УФ-радиации защищают …
флавоноиды
23. Повышенную концентрацию ионов в вакуоле компенсирует накопление ______ в цитоплазме.
пролина
24. Осмотический компонент солевого стресса контролирует …
абсцизовая кислота
25. Засоление прежде всего сказывается на зоне ______ корня.
растяжения
26. Относительно более высокой солеустойчивостью характеризуется …
свекла
27. Полевые культуры менее чувствительны к lqcndb. EA-радиции, чем тепличные, поскольку они …
формируют более развитую кутикулу
28. Появление мутаций обусловлено действием на растение …
радиации
29. Действие на растения пестицидов и промышленных отходов относят к _____ факторам
антропогенным
30. Для очистки воздуха от газообразных загрязнений используются следующие растения …
тополь, бузина, жимолость
31. В основе мутагенного эффекта УФ-радиации лежит действие на ..
ДНК
ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ В РАСТИТЕЛЬНОМ ОРГАНИЗМЕ
Обмен и транспорт органических веществ;
формирование качества урожая
1. Анаболические реакции – это …
фотосинтез
2. Энергия выделяется в ходе _______ реакций.
катаболических
3. Промежуточным продуктом гидролиза крахмала являются …
декстрины
4. Энергия потребляется в ходе _______ биохимических реакций.
анаболических
5. Правильная последовательность процессов при распаде липидов: …
образование жирных кислот и глицерина, бета-окисление, образование ацетилкофермента А, цикл Кребса
6. Правильная последовательность процессов при распаде сложных углеводов …
образование моносахаридов, гликолиз, образование пировиноградной кислоты, образование ацетилкофермента А, цикл Кребса
7. Исходным продуктом для синтеза крахмала служит …
аденозиндифосфат глюкоза
8. Сахароза образуется в растении в реакциях между …
УДФГ и фруктозо-6-фосфатом
9. Исходным продуктом синтеза целлюлозы служит …
гуанозиндифосфатглюкоза
10. В состав крахмала входит …
амилоза
11. В состав крахмала входит …
амилопектин
12. При гидролизе жиров образуются …
глицерин и жирные кислоты
13. Метаболиты, занимающие центральное положение в обмене веществ –…
ацетилкофермент А, щавелевоуксусная кислота, 6-кетоглутаровая кислота, глюкоза
14. Первичным источником энергии для растений является …
квант света
15. Запасные жиры семян масличных растений превращаются в углеводы в …
глиоксилатном цикле
16. Глиоксилатный цикл участвует в превращении …
жиров в углеводы
17. К вторичным метаболитам относятся …
алкалоиды
18. К вторичным метаболитам относятся …
фенольные соединения
19. С органическими соединениями ортофосфорная кислота образует …
эфиры
20. В поддержании ионного гомеостаза растительной клетки исключительная роль принадлежит …
калию
21. Значительные количества фитина накапливаются в …
семенах
22. При дефиците фосфора в растении увеличивается активность …
фосфатаз
23. В невосстановленном виде сера накапливается в …
вакуолях
24. Инициатором биосинтеза полипептидной цепи является _____ -тРНК.
метионил
25. В реакциях биосинтеза жирных кислот участвует …
26. Тиаминпирофосфат является витамином …
группы В
27. Горчичное масло отличается от других растительных масел содержанием …
серы
28. Серосодержащие вторичные метаболиты широко представлены в семействе …
Капустные
29. Предшественником фитохелатинов, защищающих растения от высоких концентраций тяжелых металлов, является …
глутатион
30. В поддержании уровня восстановленности в клетке и транспорте серы в растении участвует …
глутатион
31. В состав сигнального белка кальмодулина входит …
кальций
Транспорт органических веществ по флоэме
1. Направление пассивного движения молекул сахарозы определяет …
концентрационный градиент
2. Сахароза поступает в сосуды флоэмы …
за счет активного транспорта
3. Содержимое ксилемы может перемещаться …
только от корней к листьям
4. Содержимое флоэмы может перемещаться …
от донора к акцептору
5. Дальний транспорт сахаров осуществляется в основном по …
флоэме
6. Скорость передвижения сахаров по флоэме в основном находится в пределах _____ сантиметров в час.
30-60
7. Ближний транспорт – это движение веществ …
между соседними клетками в пределах одной ткани
8. Дальний транспорт – это движение веществ …
между органами в целом растении
9. Совместный перенос двух веществ в одном направлении называется …
симпортом
10. Совместный перенос двух веществ в одном направлении называется …
котранспортом
11. Совместный перенос двух веществ в противоположных направлениях называется …
антипортом
12. Направление пассивного движения иона определяет …
электрохимический градиент
13. Направление активного транспорта иона определяет …
транспортная АТФаза
14. Растения могут поглощать и перемещать …
минеральные элементы
15. Растения могут поглощать и перемещать …
витамины
16. Во флоэмном соке отсутствуют …
глюкоза
17. Во флоэмном соке отсутствуют …
фруктоза
18. Из перечисленных аминокислот во флоэмном соке преобладает …
глутамин
19. Из перечисленных аминокислот во флоэмном соке преобладает …
аспарагин
20. Из перечисленных аминокислот во флоэмном соке преобладает …
серин
21. Транспортной формой углеводов в растении является …
сахароза
22. Для транспорта веществ по флоэме необходим …
кислород
23. Транспорт органических веществ по единой системе протопластов называется …
симпластным
24. Транспорт органических веществ по единой системе клеточных стенок называется …
апопластным
25. Транспорт органических веществ по специализированной проводящей системе называется …
дальним
26. Каждый акцептор получает ассимиляты из _______ листа(ев).
многих
27. Флоэмный сок имеет _____ реакцию.
слабощелочную
28. За передвижением органических веществ по флоэме легко проследить с помощью меченного …
углерода
29. Опыты с кольцеванием деревьев доказали передвижение ассимилятов по …
флоэме
30. Кольцевание прерывает ______ транспорт веществ.
флоэмный
31. Транспорт органических веществ по флоэме осуществляется за счет …
гидростатического давления
Физиология и биохимия формирования семян, плодов и других продуктивных частей сельскохозяйственных культур
1. В формирующихся зеленых плодах происходит …
фотосинтез
2. Размягчение тканей в созревающих плодах происходит главным образом за счет увеличения количества …
растворимого пектина
3. Быстрый налив сочных плодов происходит за счет …
растяжения клеток
4. При размягчении плодов клетки ______ связь друг с другом.
теряют
5. Увеличение содержания сахаров в созревающих плодах происходит за счет …
гидролиза крахмала
6. При созревании цитрусовых происходит накопление …
каротиноидов
7. Ускоряет созревание плодов …
этилен
8. Климактерический подъем дыхания наблюдается у …
яблок
9. Сбрасывание растением части завязавшихся плодов следует рассматривать как …
саморегуляцию
10. У пшеницы во время цветения формируется …
озерненность колоса
11. У пшеницы во время налива семени формируется …
масса зерновки
12. Образование партенокарпических плодов можно вызвать …
обработкой ауксином
13. У большинства растений главным фактором внешне среды, индуцирующим образование клубней, является …
длина дня
14. Рост столонов стимулируют …
гиббереллины
15. Задерживает рост столонов …
абсцизовая кислота
16. Индуцируют(ет) корнеобразование …
цитокинины
17. Способность к клубнеобразованию возникает у растений при переходе к этапу …
зрелости
18. В формировании луковицы участвуют …
ауксины
19. В чешуях луковицы откладываются в основном …
углеводы
20. Прорастание пыльцы активизируют пигменты …
ксантофиллы
21. Прорастание пыльцы активизируют пигменты …
каротины
22. Наибольшее количество азотистых веществ при наливе поступает в семена пшеницы из …
листьев
23. Наибольшая интенсивность синтеза белков наблюдается в фазе …
молочной спелости
24. Запасные белки откладываются в алейроновом слое зерна в _____ клетки.
вакуолях
25. Запасные белки крахмалистого эндосперма зерна откладываются в _____ клеток.
межмембранном пространстве ЭПР
26. Накопление крахмала при формировании зерновки осуществляется в _____ клеток.
амилопластах
27. Водорастворимые белки – …
альбумины
28. Солерастворимые белки – …
глобулины
29. Щелочерастворимые белки – …
глютелины
30. Образование глицерина и насыщенных жирных кислот происходит в …
цитоплазме
31. Синтез ненасыщенных с одной дойной связью жирных кислот происходит в …
цитоплазме
Качество урожая и экологически чистая продукция
1. Жиры откладываются в ядрах семян масличных культур в …
сферосомах
2. Из полисахаридов в зрелых корнеплодах довольно много содержится …
пектиновых веществ
3. При засухе в корнеплодах образуется много …
целлюлозы
4. Корнеплоды являются важным источником …
аскорбиновой кислоты
5. Для сахаронакопления в корнеплодах большое значение имеет_____ питание.
калийное
6. Потери сахара при переработке увеличивают избыточные дозы _____ удобрений.
азотных
7. Для сахаронакопления в корнеплодах особое значение имеет …
бор
8. Питательные свойства кормовых трав оценивают по содержанию …
сырого протеина
9. Переваримость корма снижает повышенное содержание …
клетчатки
10. В ягодах фракция сахаров представлена в основном …
глюкозой и фруктозой
11. В зрелых плодах органические кислоты в основном локализованы в …
мякоти
12. В плодах органические кислоты локализованы преимущественно в …
вакуолях
13. Аскорбиновая кислота локализована в основном в ______ плодов.
покровной ткани
14. Каротина содержится много в плодах …
абрикоса
15. Больше сахаров содержат плоды, выращенные на ______ нашей страны.
юге
16. Ценным источником витаминов и сахаров для человека являются …
сочные плоды
17. Образование партенокарпических плодов можно вызвать действием на растение …
ауксина
18. Образование партенокарпических плодов можно вызвать действием на растение …
гиббереллина
19. Повышение содержания белка в зерне хлебных злаков происходит при воздействии …
высокой температуры
20. Повышение содержания белка в зерне хлебных злаков происходит при воздействии …
низкой влажности почвы
21. Содержание крахмала (% сухой массы) в зерне кукурузы, ржи и риса в среднем составляет _______ %.
70
22. Содержание белков в семенах злаков равно _________% сухой массы.
5-25
23. Выращивание «сильной пшеницы» предусматривает внесение азота в виде...
некорневой подкормки
24. Йодное число дает представление о содержании …
ненасыщенных жирных кислот
25. Высокое йодное число имеет _______ масло.
льняное
26. Высокое йодное число имеет _______ масло.
studfiles.net
1 2 3 4 5 6 7 8 11. К основным ферментам антиоксидантной защиты относятся …
действие пестицидов на растения1. К мезофитам относится …
Обмен и транспорт органических веществ; формирование качества урожая1. Анаболические реакции – это …
26. Тиаминпирофосфат является витамином …
|
topuch.ru
Физиолого-биохимическая адаптация растений к засухе и повышение их засухоустойчивости в критический период
Содержание
1.Введение…………………………………………………………………………2
2.Понятия засуха почвы и засухоустойчивость растений…………..……….4
2.1 Виды засухи…………………………………………………………….…..4
2.2 Засухоустойчивость растений………………………………………….…5
2.2.1 Физиологические особенности засухоустойчивых растений……6
3.Влияние на растения недостатка воды………………………………………..8
3.1 Критический период у сельскохозяйственных растений по отношению к засухе…………………………………………………………………………...14
4.Повышение засухоустойчивости…………………………………………….17
4.1 Роль минеральных удобрений в повышении устойчивости сельскохозяйственных растений к нарушениям влажности почвы в критический период……………………………………………………………..17
4.2 Применения регуляторов роста для повышения устойчивости злаков к засухе в критический период …………………………………………………..21
4.2.1 Влияние хлорхолинхлорида и гиббереллина на устойчивость растений пшеницы к засухе и затоплению почвы……………………………21
4.2.2 Влияние ретарданта тебепас на устойчивость ячменя и пшеницы к засухе……………………………………………………………………………..25
4.2.3 Влияние картолина на устойчивость растений к засухе……….27
5.Заключение……………………………………………………………………29
6. Список литературы…………………………………………………………..31
1.Введение
Вопрос об устойчивости растений к засухе имеет большое не только теоретическое, но и практическое значение. На территории нашей страны имеются зоны избыточного увлажнения с годовым количеством осадков более 500 мм, области неустойчивого увлажнения с годовым количеством осадков 250—500 мм и области с недостаточным увлажнением (засушливые), где количество осадков менее 250 мм в год. Необходимо также учитывать, что для растений важно не только и даже не столько общее годовое количество осадков, сколько их распределение по месяцам. Для большинства сельскохозяйственных растений особенно важны дожди в первую половину лета (май, июнь), но чаще всего именно этот период бывает резко засушливым. Понятие засуха включает комплекс метеорологических условий. Засуха — это длительный период бездождья, сопровождаемый непрерывным падением относительной влажности воздуха и повышением температуры.
На долю погодных условий приходится от 44 до 55% общей амплитуды колебаний урожайности. Одним из основных негативных погодных факторов, часто действующих в период вегетации и снижающих продуктивность растений, является засуха. В стране 78% сельскохозяйственных угодий, в том числе 64% пашни, находятся в зоне неустойчивого увлажнения, получающих менее 400 мл осадков в год. В итоге из-за действия засух в стране недобирается огромное количество растениеводческой продукции.
Наибольший ущерб засуха почвы наносят в критический период. Даже непродолжительные нарушения влажности почвы в этот период приводят к катастрофическому падению урожая. Это обосновывает необходимость всестороннего изучения как биологии критического периода и физиологической реакции растений на водный стресс, так и повышения устойчивости растений в этот период вегетации путем использования наиболее мощных средств воздействия на растения - средств химизации.
При разработке агрохимических основ повышения устойчивости растений к неблагоприятным почвенно-климатическим условиям большое внимание отводится минеральным удобрениям (Федосеев, 1985; Данников, Минеев, 1987). Однако вопросы рационального использования минерального азота, а также определения границ критического периода и анализа причин резкого падения продуктивности зернобобовых растений при водном стрессе в этот период остаются открытыми, хотя о ростом химизации земледелия задачи усиления симбиотической азотфиксации и рационального применения азотных удобрений возникли с новой остротой.
Мало исследованным, но важным для теории и практики формирования высоких урожаев, является дифференцированный анализ ростовых процессов, водного режима, поступления и распределения минеральных элементов и ассимилятов в главных и боковых побегах зерновых злаков. Недостаток сведений о зерновых злаках, как физиологической системе побегов, не позволяет объективно оценить роль побегов кущения в устойчивости растений к водному стрессу и обосновать эффективное использование минеральных удобрений и других агрономических приемов в этих условиях.
2.Понятия засуха почвы и засухоустойчивость растений
2.1 Виды засухи
Засуха - это длительный бездождливый период, сопровождаемый снижением относительной влажности воздуха, влажности почвы.
Почвенная засуха вызывается длительным отсутствием дождей в сочетании с высокой температурой воздуха и солнечной инсоляцией, повышенным испарением с поверхности почвы и транспирацией, сильными ветрами. Все это приводит к иссушению корнеобитаемого слоя почвы, снижению запаса доступной для растений воды при пониженной влажности воздуха. Атмосферная засуха характеризуется высокой температурой и низкой относительной влажностью воздуха (10-20 %). Жесткая атмосферная засуха вызывается перемещением масс сухого и горячего воздуха - суховея. К тяжелым последствиям приводит мгла, когда суховей сопровождается появлением в воздухе почвенных частиц (пыльные бури).
Атмосферная засуха, резко усиливая испарение воды с поверхности почвы и транспирацию, способствует нарушению согласованности скоростей поступления из почвы в надземные органы воды и потери ее растением, в результате растение завядает. Однако при хорошем развитии корневой системы атмосферная засуха не причиняет растениям большого вреда, если температура не превышает переносимый растениями предел. Продолжительная атмосферная засуха в отсутствие дождей приводит к почвенной засухе, которая более опасна для растений.
Почвенная засуха - иссушение почвы, связанное с атмосферной засухой, т. е. с определенными условиями погоды в вегетационный период, и приводящее к недостаточному обеспечению растительности, прежде всего сельскохозяйственных культур, водой, к ее угнетению и снижению или гибели урожая.
Физиологическая засуха - явление, когда при высоких дневных температурах весной транспирация увеличивается, а подача воды корнями вследствие низкой температуры почвы не обеспечивается. Растение начинает голодать, несмотря на наличие в почве достаточного количества воды и минеральных соединений.
Засухи на территории России по сезонам года могут быть весенними, летними и осенними. В наиболее засушливые годы засухи охватывают два или даже три сезона, т. е. весенняя засуха переходит в летнюю, или летняя засуха переходит в осеннюю, или же засуха, начавшаяся весной, продолжается до глубокой осени.
Весенняя засуха наиболее вредно отражается на первом периоде роста яровых культур. Эта засуха характеризуется низкой относительной влажностью воздуха, но невысокими температурами и холодными сухими ветрами. Часто продолжительные ветры вызывают пыльные бури, усугубляющие вредное действие весенних засух.
Летние причиняют сильный вред как ранним, так и поздним зерновым и другим однолетним культурам, а также плодовым растениям. Осенние опасны для всходов озимых.
Особенно вредна продолжительная весенняя засуха, развившаяся на фоне недостаточного увлажнения почвы осадками в осенне-зимний период при небольших запасах почвенной влаги. В таких условиях растения развиваются очень плохо, и даже наступление дождливой погоды не сможет ликвидировать полностью последствий засухи: урожай получится пониженным.
2.2 Засухоустойчивость растений
Засухоустойчивость - способность растений переносить длительные засушливые периоды, значительный водный дефицит, обезвоживание клеток, тканей и органов. При этом ущерб урожая зависит от продолжительности засухи и ее напряженности. Различают засуху почвенную и атмосферную.
Засухоустойчивость обусловлена генетически определенной приспособленностью растений к условиям места обитания, а также адаптацией к недостатку воды. Засухоустойчивость выражается в способности растений переносить значительное обезвоживание за счет развития высокого водного потенциала тканей при функциональной сохранности клеточных структур, а также за счет адаптивных морфологических особенностей стебля, листьев, генеративных органов, повышающих их выносливость, толерантность к действию длительной засухи.
2.2.1 Физиологические особенности засухоустойчивых растений
С практической точки зрения чрезвычайно важным является вопрос, чем определяется степень устойчивости к засухе растений среднего типа — мезофитов, к которым относятся и все наши культурные растения. Известно, что культурные растения сильно различаются по признаку засухоустойчивости. Такие сельскохозяйственные культуры, как сорго, просо, кукуруза, морковь, отличаются значительной устойчивостью к засухе. В выяснении этого вопроса большую роль сыграли работы выдающихся русских физиологов В.Р. Заленского, Н.А. Максимова, П.А. Генкеля и др. Благодаря их исследованиям выяснилось, что засухоустойчивость — это комплексный признак, связанный с целым рядом физиологических особенностей. Основным, определяющим признаком для отдельных видов и сортов культурных растений является их способность переносить недостаток воды без резкого снижения ростовых процессов и урожайности. В свою очередь это свойство определяется, по-видимому, прежде всего устойчивостью цитоплазмы, особенно мембран митохондрий и хлоропластов, или их способностью сохранять особенности структуры при уменьшении гидратных оболочек, окружающих молекулы белка, а также устойчивостью ферментных систем. Иначе говоря, засухоустойчивость определяется способностью растительного организма как можно меньше изменять процессы обмена веществ в условиях недостаточного водоснабжения. Так, засухоустойчивые сорта обладают способностью поддерживать синтетическую деятельность ферментов на высоком уровне даже при сильном завядании (Н.М. Сисакян), а также способностью сохранять сопряженность окисления и фосфорилирования.
Большое значение имеют также анатомо-морфологические признаки. В 1904 г. известным русским физиологом В.Р. Заленским было показано, что анатомическая структура листьев правильно изменяется в зависимости от их ярусности. Оказалось, что чем выше расположен лист, тем более в нем выражены определенные признаки: меньше клетки и величина устьиц, большее число устьиц и жилок на единицу поверхности листа, сильнее развита палисадная паренхима. Одновременно чем выше расположен лист, тем более высокой транспирацией и большей интенсивностью фотосинтеза он обладает. Указанные закономерности получили название закона Заленского. При изучении причин данного явления выяснилось, что оно является следствием худшего водоснабжения верхних листьев. Одновременно было показано, что у листьев растений, выращенных в более засушливых условиях, проявляются те же изменения, как и у листьев более верхнего яруса. В связи с этим совокупность названных анатомо-физиологических признаков получила название ксероморфной структуры. Растения, листья которых обладают ксероморфной структурой, более устойчивы к засухе. Для характеристики устойчивости того или иного растения к засухе имеет значение величина транспирационного коэффициента. Этот показатель может служить характеристикой, указывающей на более экономное расходование воды. Сравнение расходования воды с накоплением сухого вещества растением правомерно потому, что интенсивность того и другого процесса связана в определенной мере со степенью открытости устьиц. При оценке и выведении засухоустойчивых сортов важно учитывать совокупность всех рассмотренных признаков. В настоящее время делаются попытки получения трансгенных растений, у которых в геном вводятся гены, кодирующие ферменты синтеза протекторных соединений, например, пролина. Наряду с селекционной работой предложены методы так называемого предпосевного закаливания растений к засухе. Было подмечено, что растения, перенесшие засуху, становятся более устойчивыми к обезвоживанию. Однако если завяданию подвергается взрослое растение, темпы роста и продуктивность его снижаются. В этой связи П.А. Генкелем предложено проводить подсушивание намоченных семян перед посевом. Из таких семян вырастают растения, более устойчивые к засухе. По-видимому, при подсушивании перестраивается конформация белков-ферментов, и они становятся менее чувствительными к потере воды. Вместе с тем новые клетки и органы, возникающие из меристем, перенесших обезвоживание, характеризуются сравнительной мелкоклеточностью и другими ксероморфными признаками и, как следствие, большей устойчивостью. В ряде исследований показано увеличение устойчивости растений к засухе при намачивании семян в растворах микроэлементов, например, бора, меди (М.Я. Школьник). Имеются также данные, что улучшение условий питания путем внесения удобрений (например, калийных) способствует более экономному расходованию воды, снижает транспирационный коэффициент. Повышению засухоустойчивости растений способствует обработка растений гормональными веществами, в частности абсцизовой кислотой. С этой целью также используют аналоги цитокининов (картолин) и ретарданты (хлорхолинхлорид). Важными мерами борьбы с засухой являются агротехнические меры, направленные на сбережение влаги (черные пары, весеннее боронование, прикатывание почвы и др.).
3.Влияние на растения недостатка воды
В естественных условиях очень часто даже в обычные ясные дни поступления воды в растение не успевает за ее расходованием. Образуется водный дефицит, который легко обнаружить, определяя содержание воды в листьях в разные часы суток. Измерения показали, что в полуденные часы содержание воды в листьях примерно на 25—28% меньше по сравнению с утренними. Увеличение водного дефицита сопровождается уменьшением водного потенциала листьев. Именно поэтому в дневные часы водный потенциал листьев, как правило, наименьший (более отрицательный).
Полуденный водный дефицит представляет собой нормальное явление и особенной опасности для растительного организма не представляет. Значительному увеличению водного дефицита препятствует сокращение транспирации в ночные часы. В нормальных условиях водоснабжения перед восходом солнца листья растений насыщены водой. Однако при определенном сочетании внешних условий водный дефицит настолько возрастает, что не успевает восстанавливаться за ночь. В утренние часы листья растений уже недонасыщены водой, появляется остаточный утренний водный дефицит (Л.С. Литвинов). В последующие дни, если снабжение водой не улучшится, недостаток воды будет все больше и больше нарастать. В некоторых случаях может наблюдаться завядание растений и утрачивается тургор. Первые фазы завядания сходны с первыми фазами плазмолиза, так как в силу уменьшения содержания воды объем клетки сокращается. Однако в дальнейшем течение процессов завядания и плазмолиза различно. При плазмолизе происходит отставание цитоплазмы от клеточной оболочки, а при завядании сокращающаяся в силу потери воды цитоплазма тянет за собой оболочку. На оболочке образуются как бы складки, она теряет, первоначальную форму, что и вызывает потерю прямостоячего положения тканей и организма в целом. Завядание не означает, что растение погибло. Если своевременно снабдить растение водой, то тургор восстанавливается, жизнедеятельность организма продолжается, правда, с большими или меньшими повреждениями.
Различают два типа завядания.. Причиной временного завядания чаще всего бывает атмосферная засуха, когда доступная вода в почве есть, однако низкая влажность воздуха, высокая температура настолько увеличивают транспирацию, что поступление воды не поспевает за ее расходованием. При временном завядании в основном теряют тургор листья. Чаще всего это наблюдается в полуденные часы. В ночные часы растения оправляются и к утру вновь находятся в тургесцентном состоянии. Временное завядание не проходит без последствий. При потере тургора устьица закрываются, фотосинтез резко замедляется, растение не накапливает сухого вещества, а только тратит его. Однако все же, временное завядание сравнительно легко переносится растением.
freepapers.ru
