Физиологические основы устойчивости растений к засухе. Влияние воды на растения
Влияние воды на процессы в растениях
Влияние воды на физиологические и биохимические процессы в растениях.
За счет природного тумана не происходит какого-либо существенного повышения влажности воздуха, если туман не переходит в дождь. Особое значение для растений имеют влажность почвы и воздуха в условиях их выращивания в теплицах.
Влажность тепличного грунта и воздуха создается только искусственным путем за счет поливов и вентиляции сооружений. Умелое управление режимом влажности на каждой культуре - необходимое условие получения высоких урожаев.
Рыхлые и со стабильной структурой тепличные грунты имеют высокий объем пор и невысокую влагоудерживающую способность. При нарушении поступления воды на таких грунтах растения быстро испытывают ее недостаток, так как не могут использовать связанную воду.
Слишком высокие нормы полива (выше рекомендуемых) в теплицах разрушают структуру грунта и приводят к вымыванию в почвенные слои растворимых питательных веществ: до 60-70% от вносимых количеств азота и калия.
С увеличением влажности тепличного грунта возрастает его объемная масса, содержание твердой и жидкой фаз, снижается скважность и объем воздушных пор.
При добавлении в состав тепличного грунта торфа, хорошо поглощающего и удерживающего воду, количество поливов можно сократить.
Для теплиц необходимо использовать качественную поливную воду из водопроводной сети и незагрязненных водоемов. Требования по бактериальным показателям к поливной воде - на уровне питьевой, оптимум кислотности - от 6 до 7 рН. Полив щелочной водой крайне нежелателен, так как она оказывает, прежде всего, отрицательное действие на структуру грунта; кроме того, вызывает его засоление, изменяет содержание обменных форм кальция и магния в пользу последнего.
Влажность воздуха в пленочных теплицах обычно бывает выше, чем в остекленных. При вентилировании она может снижаться на 6-18%, а при поливах повышаться на 8-41%. При двухслойном покрытии пленкой относительная влажность воздуха выше на 1-6%, чем при однослойном. Согласно одному из биологических законов, активное проявление жизнедеятельности возможно в такой внутренней водной среде, которая является проточной, или постоянно возобновляющейся. Непрерывно циркулируя по растительному организму, вода доставляет его клеткам вещества, необходимые для их нормального функционирования, и одновременно удаляет продукты их жизнедеятельности, в том числе и токсические. Благодаря этому осуществляются взаимосвязи между отдельными частями (органами) клеток, между клетками в пределах отдельных тканей, между различными тканями в пределах органа и между разными органами целого растения. Таким образом, через воду обеспечивается общая взаимосвязь физиологических процессов и устойчивость растительных организмов.
Важнейшее условие оптимального водного режима растений - непрерывное поступление в них воды, что возможно только при благоприятных водных свойствах почвы и таких же условиях окружающей воздушной среды.
Вода, поступающая в клетки растений, определяет их тургор, или внутреннее напряжение. При изменении снабжения растений водой увеличивается или уменьшается концентрация клеточного сока. Таким образом, можно в определенной степени управлять процессами роста и развития. При низкой концентрации усиливаются ростовые процессы, при повышенной - растение быстрее развивается.
Отсутствие существенных колебаний содержания воды в клетках овощных культур в течение суток и всего периода вегетации, высокая насыщенность их водой являются важнейшим условием активизации физиологических и биохимических процессов, оттока и использования продуктов фотосинтеза, синтетической направленности деятельности ферментных систем. Показателями такой активизации служат высокое содержание в листьях зеленых и желтых пигментов, белковых веществ и интенсивные ростовые процессы.
Изменение содержания воды в растении глубоко отражается на деятельности организма, накладывает отпечаток на физиологические процессы, морфологическое (формообразовательное) и анатомическое строение. В овощных растениях содержится от 65 до 97% воды в зависимости от культур. В листьях влаги должно быть не менее 90-95%. При ее снижении уже на 10% деятельность листьев существенно нарушается.
Торможение роста листьев, подвергшихся водному недостатку (стрессу) в самом молодом возрасте, смещает во времени период наступления максимального фотосинтеза с образованием новых листьев до 10 дней. Одновременно недостаток воды ускоряет старение завершивших рост листьев.
Молодым растениям свойственно высокое содержание воды в клетках и тканях. По мере старения листьев количество влаги в них уменьшается. В разные часы суток растения неодинаково используют влагу. На протяжении сравнительно небольших промежутков времени в растениях происходят значительные изменения содержания воды. При избытке влаги е растениях снижается количество углеводов, ухудшается дыхание корней.
Недостаток влаги, даже временный, вызывает завядание листьев, наносит значительный ущерб процессам синтеза органических веществ, стимулирует процессы распада в связи с изменением условий работы многочисленных ферментов.
Потеря воды листьями при завядании приводит к усилению разложения белков и увеличению количества небелковых веществ. Продукты распада оттекают в другие органы растений, повышая содержание в них нитратов. При небольшом снижении содержания белкового азота в листьях происходит его возвращение к нормальной исходной величине после устранения завядания. Но и временное снижение белков в листе задерживает рост всего растения, начиная с роста клеток завядших листьев. Влияние завядания в первую очередь сказывается на органах, еще не закончивших рост на момент действия недостатка воды. Растения, претерпевшие завядание, даже после снабжения их водой и восстановления тургора листьев, резко снижают способность к поглощению калия. Уровень элемента в почве после этого должен быть выше, чем при нормальном водоснабжении.
Причины недостатка воды в растениях могут быть разными: слабые поливы, недостаточно развитая корневая система, высокая концентрация элементов питания в почве, повышенная транспирация из-за перегревов листьев в жаркую погоду. Если концентрация раствора в почве выше, чем в растении, тогда, несмотря на то, что в почве достаточно влаги, растения не могут ее использовать. Подача в растения растворенных в почве веществ и подача воды тесно взаимосвязаны.
www.5-nt.ru
Жесткость воды и ее влияние на развитие растений
Данная статья о влиянии жесткой воды, используемой в гидропонике. Если вы впервые знакомитесь с гидропоникой, рекомендуем начать со статьи «Что такое гидропоника?», а также «Питательный раствор для гидропоники».
Жесткость является показателем количества растворенных ионов магния и кальция в воде. Воду с повышенным содержанием кальция и магния называют жесткой. Именно она образует белый налет на чайнике, в котором кипятят воду. Такая вода вредит коже и сушит ее, в такой воде не будет мылиться мыло и т.д. Ничтожно малая доля магния, среди растворенных в воде минералов, позволяет пренебречь им из практических соображений. Среди растениеводов бытует распространенное заблуждение, что высокий показатель рН является верным признаком жесткой воды. Однако, несмотря на присутствие повышенного рН в жестких водах, прямая зависимость между жесткостью и рН отсутствует.
Нужно отметить, что рН городской воды искусственно повышают с целью предотвращения коррозии труб. Поэтому на показатель рН нельзя опираться при определении жесткости воды. Можно обратиться в лабораторию, чтобы там сделали анализ процентного содержания минералов в воде и определили степень жесткости. Для обозначения жесткости существует множество различных единиц измерения. В быту используется мг/л, но в лабораторных анализах может быть другая единица измерения. В Интернете существуют сайты с удобным переводом одних единиц измерения в другие. С их помощью легко можно перевести любую единицу в миллиграммы на литр. Кальция растворено в воде гораздо больше, чем других минеральных веществ. Для развития растений этого элемента нужно довольно много. Проблемы возникают при чрезмерном его количестве в воде. Потребность быстрорастущих однолетних растений в кальции составляет 160–180 мг/л воды. В продаже есть специальные питательные вещества «для жесткой воды», которые используются если в воде высокое содержание кальция и она жесткая. При покупке нужно убедиться, что это вещество соответствует содержанию кальция именно в местной воде. Категорически не стоит пользоваться смягчителями воды, он заместит кальций натрием, что ухудшит ситуацию. Вместо хлорида натрия для смягчения воды можно использовать хлорид калия. Обменивая кальций на калий, можно переборщить уже с калием. Разумеется, четкой границы между мягкой и жесткой водой не установлено. Граница находится где-то около 70 мг/л. В случае, когда содержание кальция в воде находится в пределах от 60 до 90 мг/л, то следует применять питательное вещество для жесткой воды. При содержании кальция выше 140 мг/л, для нормальной работы замкнутой системы необходимо будет прибегнуть к фильтрации.
Понятия рН, щелочность и жесткость, безусловно сопряжены друг с другом. Элементы, отвечающие за жесткость, кальций и магний, зачастую растворены в виде карбонатов. Вода, просачиваясь сквозь почву, растворяет карбонаты кальция или магния (последний более подвержен растворению, чем первый). Таким образом, вода с повышенной жесткостью также зачастую содержит больше карбонатов и имеет высокий рН. Несмотря на такую взаимосвязь, все же не следует заблуждаться — эти явления относятся к разным свойствам. Например, можно добавить в воду кислоты. Тем самым изменится её рН, но не щелочность. (Карбонаты всего лишь примут другую форму.) Карбонаты могут происходить из карбонатов натрия или калия. Это буферирует воду (прибавит щелочности), но не прибавит жесткости.
См. также:
pH-фактор
Таблица: Шкала pH, примеры
Щелочность
Соленость воды и гидропонных растворов
Вода и ее применение в гидропонике
Фильтрация и очистка воды
Питательные вещества в гидропонных растворах
Похожие статьи:
Физиологические основы устойчивости растений к засухе
Вопрос об устойчивости растений к засухе имеет очень большое не только теоретическое, но и практическое значение. 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), между тем именно этот период часто бывает резко засушливым. В понятие засухи входит целый комплекс метеорологических условий. Засуха — это длительный период бездождья, сопровождаемый непрерывным падением относительной влажности воздуха и повышением температуры. Различают засуху атмосферную и почвенную. Атмосферная засуха характеризуется низкой относительной влажностью воздуха. Почвенная — отсутствием доступной для растений воды в почве. Чаще всего эти виды засухи сопровождают друг друга. К очень тяжелым последствиям приводят также такие явления, как мгла и суховей. Мгла — это атмосферная засуха, сопровождаемая появлением в воздухе во взвешенном состоянии твердых частиц. Суховей — это атмосферная засуха, сопровождаемая сильным ветром, при котором перемещаются большие массы горячего воздуха.
Влияние на растения недостатка воды
В естественных условиях очень часто даже в обычные ясные дни поступление воды в растение не успевает за ее расходованием. Образуется водный дефицит, который легко обнаружить, определяя содержание воды в листьях в разные часы суток. Определения показали, что в полуденные часы содержание воды в листьях примерно на 25—28% меньше по сравнению с утренними. Увеличение водного дефицита сопровождается возрастанием сосущей силы листьев. Именно поэтому в дневные часы сосущая сила листьев, как правило, наибольшая.
Полуденный водный дефицит представляет собой нормальное явление и особенной опасности для растительного организма не представляет. Значительному увеличению водного дефицита при достаточном количестве воды в почве препятствует сокращение транспирации в ночные часы. Б 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 недонасыщепы водой, появляется остаточный водный дефицит. 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 наружный раствор проникает через клеточную оболочку и вызывает отставание протоплазмы; при завядании в силу потери воды сокращающаяся протоплазма 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.
Временное завядание. 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, конечно, 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.
Глубокое завядание наступает тогда, когда в почве почти не остается доступной для растения воды. В этих условиях даже небольшая транспирация вызывает все возрастающий водный дефицит и глубокое завядание, при котором происходит общее иссушение всего растительного организма. Растущие молодые листья оттягивают воду от стебля и корневой системы. Последствия такого завядания могут быть необратимыми и губительными.
Вместе с тем непродолжительное завядание может рассматриваться как один из способов защиты растения от гибельного обезвоживания. Так, при завядании благодаря устьичным и внеустьичным регулирующим механизмам транспирация резко сокращается, это позволяет растительному организму в течение определенного промежутка времени сохранить воду, необходимую для поддержания жизнеспособности, и не погибнуть от полного высыхания.
Завядание может происходить при разной потере воды. Есть растения тенистых местообитаний с малоэластичными клеточными оболочками, у которых потеря воды, равная 3—5%, уже вызывает завядание. Однако есть и такие растения, у которых завядание наступает только при водном дефиците, равном 20 и даже 30%.
Водный дефицит и завядание вызывают сдвиги в физиологической деятельности растения. Эти изменения могут быть более или менее сильными, обратимыми и необратимыми, в зависимости от длительности обезвоживания и от вида растительного организма.
За начало страдания растений от недостатка воды обычно принимается появление остаточного утреннего водного дефицита. Одновременно в этот же период прекращается плач растений. Последствия водного дефицита многообразны. Прежде всего в клетках понижается содержание свободной воды, одновременно возрастает концентрация клеточного сока. Происходят глубокие изменения в цитоплазме, сильно возрастает проницаемость мембран. Клетки перестают удерживать ионы и легко отдают их во внешнюю среду. Листья, подвергшиеся завяданию при помещении в воду, выделяют значительное количество солей и других растворимых соединений. Усиленный выход солей (экзоосмос) наблюдается также из клеток корня, подвергнутых завяданию. Одновременно эти клетки теряют способность к поглощению питательных веществ. Обезвоживание изменяет и другие свойства протоплазмы, в частности возрастает ее вязкость. В результате нарушения гидратных оболочек меняется конфигурация белков-ферментов и, как следствие, их активность. Особенно резко падает активность ферментов, катализирующих процессы синтеза. Вместе с тем активность ферментов, катализирующих процессы распада, возрастает. Завядание приводит к увеличению активности ферментов, катализирующих распад белков (протеолиз). Это может быть связано с тем, что при обезвоживании устьица закрываются, что, в свою очередь, приводит к недостатку кислорода. В результате все процессы сдвигаются в анаэробную сторону, в частности накапливаются сульфгидрильные группировки (SН), которые являются активаторами протеолитических ферментов. Активация работы протеолитических ферментов приводит к тому, что при завядании содержание белкового азота резко падает, тогда как небелкового возрастает. Распад белков при обезвоживании может быть настолько глубоким, что наступает гибель растения.
Завядание в первую очередь сказывается на более старых листьях. При этом в них усиливаются процессы распада сложных углеводов на более простые (крахмала на сахара), а также распад белков на аминокислоты и далее до аммиака.
За последнее время много внимания уделяется изучению влияния недостатка воды на нуклеиновый обмен. Показано, что при возрастании водного дефицита приостанавливается синтез ДНК, одновременно усиливаются процессы распада этого важнейшего соединения. Усиливается также распад РНК. Возможно, что изменение в нуклеиновом обмене является одной из причин остановки синтеза белков.
При рассмотрении вопроса о влиянии происходящих при завядании процессов распада на жизнедеятельность организма надо, по-видимому, учитывать два обстоятельства. С одной стороны, этот процесс приводит к увеличению концентрации клеточного сока, повышению осмотического давления и сосущей силы и в этой связи представляет собой защитную реакцию организма. С другой стороны, усиление процессов распада приводит к тяжелым физиологическим нарушениям и даже к гибели организма.
Недостаток воды изменяет и такие основные физиологические процессы, как фотосинтез и дыхание. Прежде всего при обезвоживании устьица закрываются, это резко снижает поступлепие углекислоты в лист и, как следствие, интенсивность фотосинтеза падает. Однако уменьшение содержания воды снижает интенсивность фотосинтеза и у растений, те имеющих устьиц (мхи, лишайники). По-видимому, обезвоживание, изменяя конформацию ферментов, участвующих в процессе фотосинтеза, уменьшает их активность. Что касается интенсивности дыхания, то в первый период завядания она даже возрастает. Это связано с тем, что в результате усиления под влиянием завядания процесса распада крахмала возрастает количество Сахаров — этого основного субстрата дыхания. Вместе с тем при недостатке воды в клетках энергия, выделяющаяся в процессе дыхания, не аккумулируется в АТФ, а в основном выделяется в виде тепла. Таким образом, при завядании энергия дыхания пе может быть использована растением. В силу этого усиление дыхания, сопровождаемое распадом органических веществ, может принести вред растительному организму.
Из всех физиологических процессов наиболее чувствительным к недостатку влаги является процесс роста. Наблюдения показывают, что в самый начальный период, когда растение испытывает недостаток влаги, фотосинтез еще идет, дыхание осуществляется нормальным путем, а рост уже приостанавливается. Это объясняется несколькими причинами. Уменьшение содержания воды прекращает редупликацию ДНК, а следовательно, деление клеток. Вторая фаза роста клеток (фаза растяжения) идет за счет усиленного поступления воды. В условиях недостатка воды эта фаза резко тормозится. Клетки, образовавшиеся в условиях засухи, всегда отличаются малым размером.
Таковы общие закономерности страдания растительного организма под влиянием водного стресса. Надо заметить, что отдельные органы растения страдают не в одинаковой степени и в определенной последовательности. При начинающемся водном дефиците в растении наблюдается перераспределение воды. Молодые листья оттягивают воду от более старых, а также от корневой системы. Отмирают корневые волоски. Усиливаются процессы опробковения корней. Указанные изменения приводят к значительному сокращению зоны, участвующей в поглощении воды, к снижению проницаемости клеток корня для воды. Именно это определяет тот факт, что после длительного завядания растения оправляются медленно. Более того, способность корневых систем к поглощению воды после завядания полностью не восстанавливается. После достижения растением полного тургора процессы обмена восстанавливаются не сразу, так как водный стресс вызывает нарушения в системах регуляции.
Затянувшееся завядание может привести растение к гибели. В крайних случаях при внезапном и очень большом напряжении всех метеорологических факторов растение гибнет буквально от высыхания (захват) или высоких температур (запал). Однако обычно гибель растения от водного дефицита наступает еще до их полного высыхания, и причиной ее являются нарушения обмена веществ. Особенно опасно в этом отношении нарушение нуклеинового и белкового обмена. Прекращение синтеза и усиление распада белка, снижение его содержания ниже критического уровня приводит к необратимым изменениям. Организм не может восстановить способность к новообразованию белка, а без этого невозможна жизнь. Глубокий распад сложных органических соединений ведет к образованию промежуточных продуктов распада (например, аммиака), которые, накапливаясь, отравляют организм. Не исключено также, что обезвоживание приводит к повреждению из-за резкого повышения концентрации клеточного сока и сдвига рН в кислую сторону. Необходимо отметить, что растения на протяжении онтогенеза относятся к недостатку воды неодинаково. У каждого вида растений существуют «критические» периоды, т. е. периоды наибольшей чувствительности к снабжению водой. Исследования показали, что именно периоды наибольшего роста данного органа или всего растительного организма в целом наиболее чувствительны к недостатку воды. С агрономической точки зрения критические периоды — это периоды, когда наиболее интенсивно растут и формируются те органы, ради которых данное растение возделывают. Особенно чувствительными к недостатку воды являются периоды формирования пыльцы и оплодотворения.
studfiles.net
Влияние воды на жизнь растений.
Сухие семена растений в полном объёме содержат информацию о своих предках. Кроме этой информации в них более ничего нет.
Высаживая и поливая растения, мы, посредством воды, закладываем в них дополнительную информацию, которая играет определяющую роль в их развитии.
Когда семечко только посадили, у него нет своей воды – это чистый лист. В зависимости от воды, которой его поливают, оно наполняется определённой информацией. Если провести аналогию с людьми, то вода для растения – это то же самое, что родители для ребёнка.
Наполните воду любовью.
Возьмите простую воду,
Где каждая капля, при этом,
Наполнится Вашей любовью,
Засветится солнечным светом.
Будет приятней стократ
Вкус воды родниковой,
Наполнит тебя и себя,
Вода информацией новой.
22 апреля 2005 г.
На взрослое растение внешние воздействия влияют слабо, т.к. у него уже есть своя вода, в которой закрепилась собственная идеология.
Воду растение получает не только при поливе. Оно обменивается водой и с рядом растущими растениями. В этом случае они как бы обмениваются опытом.
Когда вокруг молодого растения растёт много взрослых, молодняк менее подвержен негативному воздействию, т.к. позитивный настрой, созданный вокруг растущими растениями намного сильнее.
Вода – это среда, образуемая Сознанием для создания реалий, в которых мы живём. Информация – это отражение разнообразия в существующем мире. Самая полезная вода для всего живого, несущая только одну информацию – о самой жизни, а не о её качестве.
Таким образом, много растений растущих вперемешку – это не только красиво, но и полезно. Благодаря им, мы получаем неисчерпаемый источник здоровья – разнообразной информации о жизни.
Дожди, оживляющие мёртвые земли.
Во многих аятах Корана обращается внимание на дожди, которые „оживляют мёртвые земли”: „…Мы низводим с неба воду чистую, чтобы ею оживить землю, которая мертва, и напоить ею живность, и людей, и многое, что сотворили Мы”. (Сура „Различение”, 25:48-49)
Дождь, помимо того что несёт воду, необходимую всему живому на земле, является ещё и своего рода подкормкой, удобрением для растений. Дождевые капли, прошедшие путь от воздушных пузырьков, насыщенных солью, образовывавшихся над морями, затем переносились ветрами, поднимались воздушными потоками и превратились в облака, вобравшие в себя многие минеральные вещества, которые действительно могут „оживить” мёртвую землю. Эти капли дождя с „оживляющими” свойствами именуются „каплями поверхностного натяжения”.
Река.
В цвету черёмух, перекатами да омутами,
Течёт, неуставая, древняя река.
Её, заросшими, цветущими кустами,
С грустинкой провожают берега.
Река, то плёсами с песками рассыпается,
То, вдруг, утёсами взлетает до небес.
А то, покачивая ветками мохнатыми,
Прислушивается к её течению лес.
То, вдруг, лугами заливными, да болотами,
Течёт в неведомую даль река.
И там, её от края и до края,
Другие провожают берега.
Впадают в реку ручейки, речушеньки,
Рассказывают каждый о своём.
И вспоминает она, став уж полноводною,
Себя ребёнком – чистым родником.
Но вот раздавшись в глубину и вширь водою,
Волной играя, словно с будущим дитём,
Река, врываясь, словно разрождаясь,
Втекает в неизвестный водоём.
И там, смешавшись с водами солёными,
Став частью океанов и морей,
Ввысь поднимается туманами холодными, –
На землю проливая суть дождей.
Наполнившись и напитавшись мудростью, –
Собрав всю силу в длительном пути,
По свету сыплет каплею жемчужною,
Чтоб до живого – жизнь донести.
20 мая 2005 г. (Записано на берегу реки Ивкинка у дер. Сауничи)
Капли поверхностного натяжения образуются в верхней части морской поверхности, которую биологи именуют микрослоем. В микрослое, который тоньше одной десятой миллиметра, находится большое количество органических веществ, которые скапливаются здесь как продукты гниения микроскопических моллюсков и зоопланктонов. Некоторые из продуктов гниения выделяются из морской воды и накапливают внутри себя такие элементы, как фосфор, магний и калий, которых в воде очень мало, а также тяжелые металлы: медь, цинк, кобальт и свинец. Семена и растения на земном шаре именно в этих каплях дождя находят многочисленные микроэлементы и минеральные соли, которые необходимы им для полноценного развития. В Коране, в одном из аятов сообщается:„И низвели Мы с неба благословенный дождь (исполненный изобилия и милости, и так взрастили им сады и посевы”. (Сура „Каф”,50:9)
Минеральные соли, которые во время дождей выпадают на землю, – лишь маленький пример использования обычных удобрений для повышения урожайности и плодородности почв (кальций, магний, калий и др.). Тяжёлые металлы, которые находятся в дождевых каплях, образуют элементы, ускоряющие развитие растений и повышающие урожайность. Иными словами, дождь – чрезвычайно важное удобрение для всех растений. Бедные минералами, неплодородные земли могут получить все элементы, необходимые для плодородия, на целое столетие, в виде такого вот удобрения, попавшего на землю всего лишь из одного сильного дождя. Леса также растут и удобряются благодаря таким морским аэрозолям.
Подсчитано, что таким образом каждый год на почвы планеты выпадает в общей сложности 150 миллионов тон удобрений. Если бы этого естественного удобрения не существовало, на Земле было бы гораздо меньше растений и биологическое равновесие на планете было бы нарушено. Сведения о живительных свойствах дождя, переданные нам в Коране, – это только лишь один из безчисленных феноменов Корана.
Образование града, молнии и грома.
„…И низводит Он с неба горы (облаков), в которых град, и поражает им, кого желает, и отклоняет, от кого пожелает. Блеск молнии Его способен ослепить и зрения лишить”. (Сура „Свет”, 24:43)
В вышеприведённом аяте Корана сообщается о связи молнии и града. При изучении влияния града на образование молнии становится очевидным, что аят указывает на очень важный метеорологический факт. В научном издании „Meterology Today” (Метеорология сегодня) приводится такой комментарий взаимосвязи града и молнии: По мере того как в зоне облачности, образовавшейся из переохлаждённых капель и кристаллов льда, выпадает град, облака накапливают электричество. Когда более тёплые, ещё жидкие капли сталкиваются с градинками, они тоже замерзают и теряют потенциальное тепло. В результате этого поверхность градинок вокруг кристалла льда становится теплее. Когда такая градинка соприкасается с кристаллом льда, происходит очень интересное физическое явление: электроны начинают перетекать из более холодных тел в более тёплые. В результате этого градина становится отрицательно заряженной. То же самое происходит, когда сильно охладившиеся капли воды соприкасаются с градиной и когда разбиваются положительно заряженные крошечные льдинки. Более лёгкие и положительно заряженные частички переносятся потоками воздуха в верхнюю часть облаков. Град, оставшийся с отрицательным зарядом, а потому более тяжёлый, падает в нижнюю часть облаков. Таким образом, нижняя часть облака становится отрицательно заряженной. Эти отрицательные заряды разряжаются в землю в виде молнии. С этой точки зрения град является основной причиной образования молнии.
И в приведённом ниже аяте указывается на связь дождевых облаков и молнии и на последовательность этих явлений, так что сообщённое в аяте полностью совпадает с научными открытиями.
„И (они), словно застигнутые дождевой бурей в небе, тяжёлой от мраков, громов и молний, перстами затыкают уши, страшась смерти от удара молний…” (Сура „Корова”, 2:19)
Дождевые облака представляют собой огромную массу: от 25.6 км2 до 256 км2 в диаметре и высотой от 9000 до 12000 метров. Из-за такого колоссального объёма дождевые облака кажутся нам с земли мрачными и тёмными. Однако это не совсем так. Дождевые облака того же цвета, что и обычные, но дело в том, что солнечные лучи не могут проходить сквозь толщу дождевых облаков по причине скопления в них слишком большого количества воды и кусочков льда, образующих облако. Вследствие такой плотности сквозь эти облака на землю проходит очень мало солнечных лучей, и поэтому человеку, который смотрит с земли, кажется, что облако очень тёмное. Причём в верхних частях облака темноты гораздо меньше, а по мере приближения к земле облако приобретает всё более тёмный, сумрачный цвет.
Вслед за темнотой в аяте обращается наше внимание на шум грома и на стадии образования молнии: внутри дождевого облака накапливается электрический заряд. Эта электризация в облаке формируется в результате замерзания и деления капель и электризации при контакте. Образуется такая концентрация электрического заряда, что воздух, находящийся между положительно и отрицательно заряженными полюсами, перестаёт служить для них изолятором и буфером. Таким образом, рождается мощная искра, которая разряжается между отрицательными и положительными зонами.
Напряжение между противоположно заряженными полюсами может достичь 1 миллиарда вольт(!). Искра может образоваться и внутри облака, может вспыхнуть и между двумя облаками из положительно заряженной области в отрицательно заряженную область или может разрядиться из облака к земле. Именно эти искры и создают ослепительные вспышки молнии. Данное мгновенное увеличение электрического заряда, образующееся на всей протяжённости молнии, приводит к образованию очень высоких температур, до 30.000°C – в пять раз больше, чем температура поверхности Солнца. Раскалённая среда взрывообразно расширяется и вызывает мощную ударную волну, воспринимаемую как раскатистый гром, похожий на звук очень сильного взрыва. Существует несколько видов молний: разряды могут происходить между грозовым облаком и землёй, между двумя облаками, внутри облака, уходить из облака в чистое небо и в космос. Они могут иметь разветвлённый рисунок или представлять собой единый столб. Молнии, наблюдавшиеся во все времена, имели самые разнообразные формы – верёвки, жгута, ленты, палки, цилиндра. Редкой формой является шаровая молния.
Обычно молнии появляются в грозовую бурю, чаще всего летом или весной. Редко, но бывает, что молнии бьют и зимой во время сильных снегопадов и буранов. Зимние молнии очень сильные и вызывают очень громкие и длинные раскаты грома. В некоторых случаях молнии также наблюдаются внутри гигантских облаков дыма над действующими вулканами. Известно, что молнии появляются также в гигантских клубах дыма, производимых лесными пожарами.
Как видно, в дождевом облаке по очереди образуются и слои темноты, и заряженные электричеством искры, известные как молнии, и раскаты грома, напоминающие взрывы. Всё, что современная наука в состоянии констатировать об этапах образовании облаков, раскатах грома и причинах образования молнии, в точности соответствует тому, что описывается в аятах Корана.
„Оплодотворяющие” ветра.
В аятах Священного Корана сообщается колоссальный объём информации о мироздании и сути многих природных процессов. Вот ещё один из аятов, повествующий о природе «оплодотворяющих» ветров, образующих дожди.
„Мы послали ветры оплодотворяющие, и так низвели воду с небес и напоили вас ею…” (Сура „Аль Хиджр”, 15:22)
В аяте наше внимание акцентировано на ветрах, как явлении, представляющем собой первый из этапов в процессе образования дождя.
Тогда как до начала ХХ столетия считалось, что если ветер и участвует в образовании дождя, то только в передвижении по небу туч, которые потом разражаются дождём. Однако современные метеорологические исследования установили, что ветры действительно играют своего рода „оплодотворяющую” роль в образовании дождя.
„Оплодотворяющая” роль ветров заключается в следующем: На поверхности океанов и морей в результате образования пены каждое мгновение рожается безчисленное множество воздушных пузырьков. В момент, когда эти пузырьки лопаются, мельчайшие частицы влаги величиной в одну сотую миллиметра разлетаются в воздух. Эти частички, получившие название „аэрозолей”, вследствие действия ветров смешиваются с приносимой с суши пылью, переносясь затем в верхние слои атмосферы.
Эти же частички, переносимые ветрами на большие высоты, соприкасаются здесь с водяным паром, который, в свою очередь, обволакивает собой частички. Они становятся всё плотнее и тяжелее, постепенно превращаясь в капли воды. Водные капли, сливаясь друг с другом, образуют сначала дождевые облака, которые переполняются насыщенной влагой, а спустя некоторое время изливают её на Землю в виде дождя или иных осадков.
Как очевидно, ветры способствуют „оплодотворению” водяного пара, имеющегося в свободном состоянии в воздушном пространстве, частичками влаги, приносимыми ими с поверхности океанов и морей, в результате чего происходит формирование дождевых туч.
Если бы ветры не обладали описанным свойством, то в более высоких слоях атмосферы никогда бы не образовывались водные капли и явления, подобного дождю, просто не могло бы происходить в природе.
Здесь весьма примечательно то обстоятельство, что в Коране за много веков до этого научного открытия сообщалось о главнейшей роли ветров в формировании дождя.
Другое знание, переданное в аятах Корана, об оплодотворяющей функции ветров – это сведения об участии ветров в опылении и оплодотворении растений. Многие растения на земле обеспечивают продление своего рода путём распространения с помощью ветра пыльцы. Очень многие растения с открытыми семенами – сосны, пальмы и иные деревья, – кроме того, все семяносящие цветущие растения и луговые травы, оплодотворяются при помощи ветров. Ветер уносит цветочную пыльцу, срывая её с растения, и переносит её на другие растения того же вида, обеспечивая таким образом процесс оплодотворения.
До недавнего времени ещё не было известно, каким образом ветер участвует в оплодотворении растений. Но когда ботаники открыли, что растения так же, как и всё живое на земле, имеют мужской и женский пол, стал понятен и процесс оплодотворения растений ветрами. Эта истина сообщалась и в Коране.
„Мы низвели воду с небес и так взрастили растения все прекрасные в парах”. (Сура „Лукман”, 31:10)
Гармония в появлении ветра.
„…и в направлении ветров есть знамения для тех, кто разумеет”. (Сура „Коленопреклонённая”, 45:5)
Ветер – это поток воздуха, образующийся между центрами разной температуры. Из-за того, что разница температур в атмосфере формирует области различного давления, воздух постоянно перемещается из областей высокого давления в области низкого. Если разница между температурами в атмосфере и, следовательно, центрами давления существенна, то потоки воздуха, то есть ветер, становятся такими сильными, что превращаются в сильные бури, ураганы, которые являются причинами мощных разрушений.
Самое удивительное в данном явлении то, что, несмотря на очень большие различия в температуре и давлении между экватором и полюсами, наша Земля никогда не подвергается особо сильным ветрам благодаря разумному устройству природы. Если бы потоки воздуха между экватором и полюсами не смягчались бы, Земля превратилась бы в мёртвую планету, на которой господствовали бы постоянные сильные ураганы и бури.
В арабском тексте Корана употреблено слово „тасриф” в словосочетании „тасриф ир-рийах”, что в переводе с арабского означает „вращать и поворачивать что-либо, заставлять переворачиваться, направлять, задавать направление, управлять, распространять, развеивать”. Как видно, это слово, выбранное для описания ветра, в полной мере характеризует то, что ветер образуется и движется, подчиняясь некому чёткому порядку. К тому же это ясно свидетельствует, что ветер не появляется сам по себе из ничего и не дует в произвольном направлении. Природа направляет все ветра так, чтобы они обеспечивали самые благоприятные условия для жизни людей и всего живого на земле, служили их пользе.
infopedia.su
Влияние качества воды на живой организм
Влияние качества воды на живой организм
Охинько Артур Дмитриевич 11ГБОУ СОШ №13 г.о. Чапаевск
Казакова Наталья Анатольевна 11ГБОУ СОШ №13
Текст работы размещён без изображений и формул.Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
«Понять воду - значит понять вселенную,
все чудеса природы и саму жизнь.»
(Macapy Эмото
«Послания воды. Тайные коды кристаллов льда»)
Кто из нас в детстве не слышал от родителей: «Не ешь снег! Заболеешь!»? А кто из нас беспрекословно подчинялся таким родительским наставлениям?! Ну как же можно удержаться, когда он такой белый, хрустящий, вкусный. . . Я всегда как и многие мои сверстники думал, что ничего страшного случиться не может, тем более, что во-первых, грязный снег я не ем, а во-вторых, ведь немного же, чтобы только жажду утолить. Кроме того, все мы знаем, что человеческий организм больше чем на треть состоит именно из воды. Поэтому логично предположить — что вред от маленького кусочка снега будет гораздо меньшим, чем недостаток воды, который приводит к обезвоживанию и резкому ухудшению состояния здоровья.
В общем, сильно я по этому поводу не заморачивался и, как и многие, нет-нет да и мог позволить себе попробовать снежку по дороге домой. Может так бы и дальше не задумывался, если бы не одно но.
Когда мы переехали жить в частный дом и стали обрабатывать приусадебный участок, я узнал от мамы, что снеговой водой лучше поливать растения, поэтому начиная с февраля месяца мы эту снеговую воду готовили: набивали снегом всевозможные емкости в огороде. Рассаду, которую мама сажала дома, она тоже поливала только снеговой водой. Почему же растениям эта вода так полезна, а нам нет?!
Я решил провести эксперимент по наблюдению за ростом растений и выявить какая же вода лучше. Анализируя мамин опыт по выращиванию рассады, я предположил, что растения (для целей эксперимента я взял семена огурцов) будут лучше развиваться под воздействием снеговой воды, нежели водопроводной либо бутилированной. Передо мной встал закономерный вопрос – почему? А также, почему полезная для растений снеговая вода вредна для человеческого организма?
Объект исследования: вода бутилированная, вода снеговая, вода водопроводная.
Предмет исследования: влияние воды разного качества на прорастание семян.
Цель исследования: изучение свойств воды из разных источников и ее влияние на прорастание семян.
Задачи исследования:
1. Изучить в литературе удивительные свойства воды.
2. Провести практические исследования и выяснить какая вода лучше
3. Обработать полученную информацию.
4. Интерпретировать результаты практических исследований.
5. Наглядно представить полученную информацию.
Методы исследования:изучение литературы, проведение экспериментов и опытов, наблюдение за ростом растения под воздействием воды из различных источников, обработка полученных данных, анализ, сравнение полученных результатов.
Практическая значимость работы: результаты исследования могут найти применение в сельском хозяйстве в части использования наиболее благоприятной воды для полива растений, а также стоит отметить социальную значимость: наглядная презентация показателей качества воды из различных источников будет способствовать устранению вредной детской привычки – пробовать снег на вкус, а также сохранению здоровья человека в результате выбора наиболее полезной для организма воды.
Глава 1. Вода и ее удивительные свойства
1.1 Вода и ее структура
Что же представляет собой "чистая" вода с физической точки зрения? Как и большинство веществ вода состоит из молекул, а молекулы из атомов. Молекула воды включает в себя два атома водорода и один атом кислорода. Обычная вода имеет хаотичную структуру и хаотичное расположение молекул. В тоже время талая вода имеет упорядоченную структуру. (Приложение №2) Современные научные исследования подтвердили удивительную структуру талой воды. Когда вода замерзает, она приобретает особую, структурированную форму.
Если изучить талую воду под микроскопом, то увидим, что она имеет структуру правильных кристаллов. Молекулы, составляющие талую воду, значительно меньше молекул водопроводной воды, соответственно, они намного легче проникают через клеточную мембрану, способствуя активизации обмена веществ в организме. Между тем, значительная часть молекул обычной воды не участвует в обмене веществ из-за несоответствия размеру мембраны наших клеток.
Талая вода характеризуется чрезвычайно высокой биологической активностью. Томские ученые в 1958-1961 годах подтвердили эту истину, проведя ряд впечатляющих экспериментов с талой водой на клетках, растениях, животных и на человеке. В отличие от обычной воды, талая вода гораздо легче вступает в реакции с различными веществами и организму не требуется тратить дополнительную энергию на её перестройку. Поэтому талая вода идеально походит для организма не только человека, но и любого живого существа на планете, в т.ч. растений.
1.2 Условия, необходимые для прорастания семян
Все мы знаем, что сухие семена могут долго лежать в зернохранилищах без каких-либо изменений. Но стоит семена посеять, как они через некоторое время начинают прорастать и образовывать всходы.
Первое условие прорастания семян - это вода. В этом не сложно убедиться если в один из двух стаканов поместить сухие семена, например, пшеницы и фасоли и сверху прикрыть блюдцем, а во втором такие же сухие семена поместить в мокрую вату либо фильтровальную бумагу, и также сверху прикрыть блюдцем, чтобы влага из стакана не выходила. Через 3-4 дня семена прорастут естественно во втором стакане. Вода необходима семенам для набухания, при котором кожура семени разрывается, в результате чего появляются корень и стебель зародыша, а также для растворения питательных веществ семени.
Вторым условием прорастания семян является наличие воздуха. Если к нашим двум стаканам, пример которых был описан выше, добавить ещё один стакан, на дно, которого положим семена пшеницы и наполним его водой. То сможем наблюдать, как семена только набухнут, но не прорастут. Почему? Оказывается, семенам не хватает воздуха, который необходим для их дыхания. Единственным исключением являются семена болотных растений, например риса, которые прорастают только под водой, поскольку им достаточно небольшого количества воздуха, растворённого в воде.
Третье условие прорастания семян - тепло. Кроме воды и воздуха для прорастания семян необходимо ещё и тепло. Различные растения по-разному относятся к теплу. Например, зёрна пшеницы либо овса прорастают при низких температурах ок. 1-2°С, а вот зёрна кукурузы - при более высоких ок.10-12°С. Семена овощных растений, таких как огурцы и тыквы прорастают при температуре не менее +12°С.
Вывод к главе 1: В прорастании семян важную роль наряду с воздухом и теплом имеет вода. Изучив литературу по вопросу качества воды и ее роли для растений, я пришел к выводу, что наиболее благоприятно на растения влияет снеговая вода. Можно выделить два основных фактора, отличающих снеговую воду от прочей: во-первых, это физическая структура талой воды, а во-вторых, это химический состав. Необходимо выяснить, как именно эти факторы влияют на растения.
Глава 2: Исследование свойств воды и ее влияние на растения
2.1 Использование воды из разных источников для проращивание семян
Прежде чем изучить свойства воды, я решил провести эксперимент по проращиванию семян огурцов с использованием трех вариантов воды. Проращивал я в трех ватных дисках, смоченных соответственно в водопроводной, бутилированной и снеговой воде по пять семечек на протяжении 5 дней.
Дата |
Образец №1 (водопроводная) |
Образец №2 (бутилированная вода) |
Образец №3 (талая вода) |
24.02 |
набухание |
набухание |
набухание |
27.02 |
Развитие зародышевого корешка |
Появление зародышевого корешка 60% семян |
Развитие зародышевого корешка 100% семян и появление зародышевого побега |
01.03 |
100% прорастание семян, появление корешка и побега |
100% прорастание семян появление корешка и побега |
Ветвление корешка и рост побега |
Результаты эксперимента отображены в Фототаблице1 Приложения №1.
Вывод очевиден: в снеговой воде семена прорастают гораздо быстрее. Водопроводная вода, которая вначале дала более мощный рост растению, впоследствии замедлила темп развития семян. Бутилированная напротив первые дни не вызывала роста растения, позднее семя стало прорастать интенсивнее, чем в водопроводной. В дальнейшем эксперимент продолжался в условиях почвы и ее полива различной водой.
2.2 Влияние воды на рост растений
Для эксперимента мы выбрали по три наиболее хорошо проросших семечка каждого из Образцов и посадили их в три разных горшка землей. Как и следовало ожидать, первыми появились ростки в горшке №3, поливаемом снеговой водой. Через три дня стали проклевываться ростки, поливаемые водой бутилированной (горшок №2), а вот поливаемые водопроводной водой ростки не показались и через неделю эксперимента (Горшок №1). По прошествии 5 дней ростки в горшке №2 почти догнали растения в горшке №3. Я думаю, это объясняется тем, что почва дала растениям необходимые питательные вещества. Один росток из трех посаженных семян появился в горшке 3 на шестой день, листики были мельче, чем в горшках 1 и 2, обладали желтизной. К этому времени в горшке №3 ростки уже образовали почку третьего листа (или как его называют первый настоящий листок) огурца. Фототаблица 2 представлена в Приложении 1.
Вывод: снеговая и бутилированная вода наиболее благотворно влияют на рост рассады огруца.
2.3 Химический состав воды
Я сравнил воду всех трех взятых образцов по органолептическим показателям. Нормирование органолептических свойств воды ведется по двум направлениям: по интенсивности восприятия человеком запаха, привкуса, цветности и мутности, а также по концентрации в воде химических веществ, влияющих на ее органолептические свойства.
2.3.1.Органолептический анализ воды
Результаты по интенсивности восприятия отражены в таблице:
запах |
привкус |
мутность |
осадок |
|
Бутилированная вода |
отсутствует |
отсутствует |
прозрачная |
нет |
Водопроводная вода |
Очень слабый хлорированный |
Слабы металлический |
прозрачная |
нет |
Снеговая вода |
отсутствует |
не исследовался |
немного мутновата |
присутствует |
Увидев полученную из снега воду у меня не возникло ни малейшего желания ее пробовать на вкус! Из данного исследования можно сделать вывод, что наиболее благоприятными показателями с точки зрения восприятия человеком является вода бутилированная, к худшей, однозначно, относится снеговая. Но почему же растения «считают» иначе?
Снеговая талая вода — это удобрение. Снега содержит соединения азота и фосфора, которые называют подвижными, особенно нужные растениям. Снег имеет рыхлую структуру, которая впитывает или поглощает газы воздуха. Когда я проводил эксперимент со снегом, собранным в разных местах (о котором я расскажу позже) мне удалось наглядно в этом убедиться: когда собранный снег растаял, то на дне ведерка было множество пузырьков.
2.3.2. Кислотно-щелочное равновесие
Одним из важнейших показателей качества воды является уровень pH. Он влияет на то, как будут протекать химические и биологические процессы. Считается, что кислая среда является одной из основных причин разрушения клеток и повреждения тканей, развития заболеваний и процессов старения, росту болезнетворных организмов. В кислой среде до клеток не доходит строительный материал, разрушается мембрана. Щелочная реакции сильно нарушают поглощение железа, которое выпадает в осадок, в результате чего растения заболевают хлорозом, при этом заболевании прекращается образование хлорофилла и наблюдается пожелтение молодых листьев, нарушается процесс фотосинтеза и дыхания, рост растений резко замедляется.
С помощью лакмусовых индикаторов я измерил уровень рН образцов воды:
Значение рН |
Водопроводная вода |
Бутилированная вода |
Талая вода |
рН |
9- щелочная |
8 -слабощелочная |
7 нейтральная |
Как видно из проведенного исследования наиболее нейтральный уровень рН у снеговой воды. Вот оказывается в чем один из факторов положительного влияния снеговой воды на рост огурца!
2.3.3. Лабораторный анализ воды
Чтобы определить иные показатели я обратился в лабораторию котельной нашего города для определения концентрации в воде химических веществ. Лаборант показала мне как делать анализ на общую жесткость, щелочность, хлориды. Итоги проведенных лабораторных исследований представлены в Приложении №4.
Водопроводная вода отличается от двух других образцов самым существенным образом: показатели жесткости выше более, чем в 100 раз! Огурцы, как практически все растения, не выносят слишком жесткую воду, которая содержит повышенное содержание кальция и магния. Жесткая вода повышает щелочную реакцию почвы, которая угнетающе действует на растения.
Однако стоит отметить, что присутствующая в нашей водопроводной воде жесткость в основном временная, об этом говорит высокий показатель гидрокарбонатов, т.е. от такой жесткости с легкостью можно избавиться кипячением. Между тем излишне мягкая вода (к которым можно отнести и снеговую и бутилированную воду) при систематическом употреблении ее человеком способна вымывать кальций из костей.
Присутствующий в водопроводной воде в существенном количестве хлор – главный враг всего живого на планете, а также огромное количество солей (показатель хлоридов выше в несколько раз). Однако в малых дозах хлор является стимулятором деятельности ферментов и имеет важное значение для зеленых фотосинтезирущих растений. Из литературных источников я узнал, что особенно чувствительны к хлору огурцы, поэтому содержание хлоридов в почвенном растворе должно быть для них втрое меньше, чем для других овощных культур.
Что ж, теперь понятно, что растения совершенно обоснованно с точки зрения химического состава предпочитают именно снеговую воду.
Превышение сухого остатка водопроводной воды над рекомендуемым СанПиНом значением характеризует несоответствие данного параметра качества понятию «Питьевая вода». Лабораторные опыты на животных подтверждают, что употребление воды с высокой степенью минерализации оказывает влияние на организм. Длительное регулярное употребление воды с сухим остатком более 1000 мг/л может сопровождаться гидрофильностью тканей, а также задержкой воды в организме. Вследствие этого увеличивается нагрузка на сердечнососудистую систему, а также усугубляется течение различных хронических заболеваний: ишемической болезни сердца, миокардиодистрофии, стенокардии, гипертонической болезни. Возрастает риск их обострения, что может в итоге привести к инфаркту миокарда и прочим последствиям. Кроме того может привести к прогрессированию и развитию мочекаменной и желчекаменной болезни.
2.4. Изучение снеговой воды из разных источников
Конечно, органолептические показатели снеговой воды совершенно не располагают к тому, чтобы ее пить, но может нужно просто снег найти чистый. Тем более, что согласно проведенного лабораторного исследования все исследованные показатели качества снеговой воды соответствуют норме для питьевой воды. Для этих целей я решил сравнить три образца снега, взятых в разных местах. Поскольку моей задачей является найти чистый снег, то отбор я производил с верхнего слоя на вид очень белого чистого снега, который к тому же выпал только накануне. Таким образом я заготовил три образца:
Образец 1 – снег, собранный с огорода.
Образец 2 – снег, собранный возле ГБОУ СОШ №13 (место, где желание попробовать снег возникает особенно часто).
Образец 3 – снег, собранный на реке Чапаевска.
Собранные образцы я поместил в разные емкости (для этих целей я использовал пластиковые белые ведерки). После таяния снега я проанализировал полученную воду на органолептические показатели. Результаты приведены в Приложении 3.
Полагаю, не стоит даже фильтровать полученную талую воду, потому как наличие органических примесей видно невооруженным взглядом в каждом из образцов, а более всего в воде с огорода. Здесь снег в любом случае смешивается с частичками земли, а также туда попадает шерсть домашних животных, продукты горения (поскольку в частном секторе достаточно часто готовят блюда на мангалах) и проч. продукты жизнедеятельности. Вода, полученная из снега, собранного возле школы содержала меньше видимого количества пыли и грязи, однако на ее поверхности очень хорошо различалась масляная пленка, образовавшаяся вероятно от выхлопов автотранспорта. Наиболее чистой на первый взгляд оказалась вода, пробы которой взяты на речке Чапаевка. Возможно, если ее отфильтровать, то она вполне пригодна для питья?
В обычный биологический микроскоп мне не удалось разглядеть в снеговой воде, полученной на речке, наличие инфузории-туфельки.
Инфузории туфельки – простейшие живые организмы, именуемые по-другому: парамециями хвостатыми, по сути представляют из себя отдельные, бесцветные по окрасу, биологические клетки, размер их составляет всего 0,1-0,5мм. Эти простейшие могут быть разных видов, в том числе опасных для человека, например балантидий - попадая в прямой кишечник могут долгое время не проявлять себя, под действием различных факторов они активизируются и разрушают слизистую кишечника, образуя язвы.
А бактериологический анализ, проведенный в лаборатории (Приложение №5) показал, наличие колиморфных бактерий во всех трех образцах снега, в том числе устойчивых к кипячению. Особенной много этих бактерий в снеге возле школы.
Употребление воды, загрязненной в бактериальном отношении, уносит много человеческих жизней. По данным Всемирной организации здравоохранения, около пяти миллионов детей ежегодно умирает от кишечных заболеваний, вызванных недоброкачественной водой
Так что чистого снега не бывает, а если вы хотите использовать чудодейственную «живую» воду для себя, то можно подвергать питьевую воду предварительной заморозке, а потом пить талую. По этому поводу существует очень много как не совсем научных, так и достаточно аргументированных трудов. Способов правильного приготовления такой воды тоже сеть несколько, но этот вопрос целесообразно рассматривать в качестве отдельной темы для исследования.
2.5 Анкетирование
В рамках же данной работы я провел анкетирование своих одноклассников. На вопрос пробовали ли они когда-либо снег 100% опрашиваемых ответили – да, 62% из них сказали, что делают это не раз. А на вопрос, знают ли они, в чем опасность поедания снега, только 57% ребят ответили утвердительно, при чем абсолютное большинство заявляли только об опасности простудиться. Тогда я решил представить на уроке биологии доклад о результатах своей работы в части исследования снеговой воды, собранной из различных мест нашего города. После представления такой информации, я провел повторное анкетирование с целью выяснить, как изменилось отношение ребят к снеговой воде. Оказалось, что 94% респондентов были убеждены, что больше никогда не будут есть снег, даже в небольших количествах.
Я был очень доволен результатами проведенной мною работы в классе, поскольку это еще одно практическое применение моего труда, эффективность которого я наблюдал: ребята наглядно убедились, что снег есть нельзя, даже если очень хочется пить, и всерьез задумались о том, какой вред нарушение этого родительского запрета может нанести организму.
Заключение
Вода – один наиважнейших факторов жизни не только человека, но и всего живого на Земле. Однако не вся вода может быть полезна организму. Для здорового функционирования организма человека очень важно, чтобы вода не содержала вредных примесей и болезнетворных микроорганизмов. Для этих целей лучше всего подходит вода бутилированная, поскольку ее химический состав наиболее сбалансирован. А если для питья использовать водопроводную воду в нашем городе, то ее необходимо кипятить.
Талая вода с физической точки зрения обладает преимуществом по сравнению с водой бутилированной и тем более водопроводной. Однако даже самый чистый на первый взгляд снег содержит множество органических примесей, и целый букет вредных для организма химических элементов, могущих негативно отразиться на здоровье человека. Одна из моих гипотез, выдвинутых в рамках работы над данным проектом, о том, что есть можно только чистый снег - не подтвердилась. Снег чистым не бывает! Еще до попадания на землю мелкие кристаллики льда смешиваются с частичками пыли, а уж про загрязнение воздуха и почвы, с которыми он соприкасается, и говорить не приходится.
Растения более выносливы к загрязнениям. Поэтому при выращивании рассады и комнатных цветов полезно поливать их талой водой, которую можно получить бесплатно из снега или льда. Этот вывод подтверждает и проведенный мною эксперимент по выращиванию огурца. Гипотеза о том, что растения будут лучше развиваться под воздействием снеговой воды, нежели водопроводной нашла свое подтверждение. Также можно сделать вывод о том, что при попадании растения в почву, оно одинаково хорошо отзывается как на снеговую, так и на бутилированную воду. Однако, что экономический эффект от использования в подсобном хозяйстве снеговой воды значительно выше, чем при использовании покупной воды. Поэтому тем, кто хочет получить хороший урожай необходимо заранее позаботиться о заготовке снеговой воды.
Библиографический список
Арабаджи И.И. Загадки простой воды. М:- общество «Знание», 1979г.
«Практикум по микробиологии» Е.З.Теппер, В.К.Шильникова, Г.И.Переверзева, 2004.
Павлович С.А. «Микробиология с микробиологическими исследованиями». Учебное пособие // Минск: Высшая школа, 2009.
Плерников С.Н., Корзяк А.Б. Удивительное рядом. // Познавательная энциклопедия, 2005.
Синюков В.В. Вода известная и неизвестная. - М.: Знание, 1987
Чижевский А. Е. Я познаю мир. Детская энциклопедия. Экология. М.: 1997г
Универсальная школьная энциклопедия. Т 1.А -Л/ ред. группа: М. Аксёнова, Е. Журавлёва, Д. Володихин, С. Алексеев. – М.: Мир энциклопедий. Аванта+, 2007.
Используемые сайты:
: http://xn--e1adcaacuhnujm.xn--p1ai/talaya-voda.html
https://infourok.ru/site/searchY?searchid=2239491&text=%D0%B8%D1%81%D1%81%D0%BB%D0%B5%D0%B4%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5+%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D1%8B&web=0
Талая вода. Какая в ней тайна? http://brizz-ltd.ru/
Удивительные свойства талой воды. http://sdafala.narod.ru/
Санитарно - бактериологическое исследование воды. https://studfiles.net/preview/5813272/page:2/
Изучение химического состава снега. http://www.bestreferat.ru/referat-216004.html
http://beaplanet.ru/vsyo_o_semenah/usloviya_prorastaniya_semyan.html
Приложение №1
Структура воды
Кристаллы воды под микроскопом
Приложение №2
Фототаблица №1 роста семян огурца
24.02.2018 |
26.02.2018 |
27.02.2018 |
01.03.2018 |
Фототаблица №2 роста огурца в горшке
Дата |
Горшок 1 (водопроводная вода) |
Горшок 2 (бутилированная вода) |
Горшок 3 (снеговая вода) |
||||||||||||
03.03.2018 |
|||||||||||||||
08.03.2018 |
Приложение 3
Снеговая вода, собранная с разных мест
Фото в замерзшем состоянии |
Фото после оттаивания |
|
Образец 1 (с огорода) |
||
Образец 2 (возле школы) |
||
Образец 3 (на речке) |
Органолептические показатели снеговой воды
запах |
мутность |
осадок |
пленка на поверхности |
|
Образец 1 (с огорода) |
отсутствует |
Немного мутная |
частички земли и мусора |
нет |
Образец 2 (возле школы) |
слабый запах машинного масла |
прозрачная |
мелкий мусор (волос), песчинки |
масляная |
Образец 3 (на речке) |
отсутствует |
прозрачная |
видимого нет |
частички пыли (видно на стенке сосуда при наклоне |
Приложение 4
Лабораторный анализ воды
№п/п |
Наименование показателя |
Образец 1 (водопроводная вода) |
Образец 2 (бутилированная вода) |
Образец 3 (снеговая вода) |
Норма по СанПиН «Вода питьевая» |
1 |
Водородный показатель |
7,71pH |
7,65 pH |
6,67 pH |
6-9 pH |
2 |
Общая жесткость |
12,56 моль/м3 |
0,1 моль/м3 |
0,201 моль/м3 |
7(10) моль/м3 |
3 |
Гидрокарбонатная щелочность |
329,4 мг/л |
97,6 мг/л |
36,6 мг/л |
30-400 мг/л |
4 |
Хлориды |
195 мг/л |
19,5 мг/л |
52,5 мг/л |
До 350 мг/дм3 |
5 |
Общая минерализация (сухой остаток) |
1650,8 мг/дм3 |
152,8 мг/дм3 |
54,4 мг/дм3 |
До 1000(1500) мг/дм3 |
Тяжелые металлы, закись и окись железа ни в одном из образцов не обнаружены.
Справочно:
Общая жесткость - свойство воды, определенное наличием солей кальция и магния в растворенном виде. Различают карбонатную (временную) жесткость и некарбонатную (постоянную) жесткость - содержание сульфатов, хлоридов, нитратов. Общая жесткость - определяется как сумма карбонатной и некарбонатной жесткости.
Гидрокарбонаты — кислые соли угольной кислоты h3CO3. В воде растворимы, обусловливают временную жёсткость воды. В организме гидрокарбонаты выполняют важную физиологическую роль, являясь буферными веществами, регулирующими постоянство реакции крови.
Хлориды — химическое соединение хлора с другими элементами.
Сухой остаток (общая) минерализация - общее количество веществ (кроме газов), содержащихся в воде в растворенном состоянии, определяемых в результате выпаривания профильтрованной воды и высушивания задержанного остатка до постоянной массы.
Приложение 5
Бактериологический анализ снеговой воды из разных мест
Определяемые показатели |
Единица измерения |
НД на методы испытаний |
ПДК (норматив) СанПиН 2.1.4.1074-01 |
Результат определяемого показателя |
||
Проба № 1 (река) |
Проба № 2 (огорода) |
Проба № 3 (школа) |
||||
Окисляемость перманганатная |
мг/дм3 |
ГОСТ Р 55684-2013 (ИСО 8467:1993) |
5,0 |
2,96 |
1,12 |
6,96 |
ОКБ |
КОЕ/ 100 мл |
МУК 4.2.1018-01 |
нет |
4,0 |
12,0 |
46,0 |
ТКБ |
КОЕ/ 100 мл |
МУК 4.2.1018-01 |
Нет |
6,0 |
12,0 |
110,0 |
ОМЧ |
КОЕ/ 1 мл |
МУК 4.2.1018-01 |
50 |
5 |
46 |
29 |
Справочно:
Окисляемость перманганатная - общая концентрация органики в воде.
ОКБ – Общие колиморфные бактерии - бактерии группы кишечной палочки - большое семейство бактерий, включающее в себя: сальмонеллы, кишечная палочка, чумная палочка и т. д. Эти бактерии способны вызвать расстройства и воспалительные процессы кишечника.
ТКБ - Термотолерантные колиформные бактерии – группа колиморфных бактерии не погибающих при кипячении.
ОМЧ - Общее микробное число - это число мезофильных аэробных и анаэробных микроорганизмов. Мезофилы - основная часть бактерий, обсеменяющих пищевые продукты и представляющих наибольшую опасность. Эти бактерии широко распространены в почве, пыли, воздухе пищевых предприятий, на полуфабрикатах и пищевых продуктах. Опасность усугубляется тем, что многие мезофилы образуют термостойкие споры.
Просмотров работы: 63
school-science.ru
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. Глубокое завядание наступает тогда, когда в почве почти не остается доступной для растения воды. В этих условиях даже небольшая транспирация вызывает все возрастающий водный дефицит и глубокое завядание, при котором происходит общее иссушение всего растительного организма. Растущие молодые листья оттягивают воду от стебля и корневой системы. Последствия такого завядания могут быть необратимыми и губительными. Вместе с тем непродолжительное завядание может рассматриваться как один из способов защиты растения от гибельного обезвоживания. Так, при завядании благодаря устьичным и внеустьичным регулирующим механизмам транспирация резко сокращается, что позволяет растительному организму в течение определенного промежутка времени сохранить воду и не погибнуть от полного высыхания. Завядание может происходить при разной потере воды. У растений тенистых местообитаний с малоэластичными клеточными оболочками потеря воды, равная 3—5%, уже вызывает завядание. Однако есть и такие растения, у которых завядание наступает только при 20—30%-ном водном дефиците. Водный дефицит и завядание вызывают сдвига в физиологической деятельности растения. Эти изменения могут быть более или менее сильными, обратимыми и необратимыми, в зависимости от длительности обезвоживания и от вида растения. За начало страдания растений от недостатка воды обычно принимается появление остаточного утреннего водного дефицита. Одновременно в этот же период прекращается плач растений. Последствия водного дефицита многообразны. Прежде всего, в клетках понижается содержание свободной воды, одновременно возрастает концентрация клеточного сока. Происходят глубокие изменения в цитоплазме, увеличивается ее вязкость. Возрастает проницаемость мембран. Листья, подвергшиеся завяданию, при помещении в воду выделяют значительное количество солей и других растворимых соединений. Усиленный выход солей (экзоосмос) наблюдается также из клеток корня, подвергнутых завяданию. Одновременно эти клетки теряют способность к поглощению питательных веществ. Изменения связаны с нарушениями в структуре мембран, которые наблюдаются при снижении содержания воды ниже 20% от массы. В результате нарушения гидратных оболочек меняется конфигурация белков-ферментов и, как следствие, их активность. Особенно резко падает активность ферментов, катализирующих процессы синтеза. Вместе с тем активность ферментов, катализирующих процессы распада, возрастает. Крахмал распадается на сахара. Завядание приводит к увеличению активности ферментов, катализирующих распад белков (протеолиз). Содержание белкового азота резко падает, а небелкового — возрастает. Распад белков при обезвоживании может быть настолько глубоким, что наступает гибель растений. Изменяется нуклеиновый обмен. Показано, что при возрастании водного дефицита усиливается распад РНК, возрастает активность рибонуклеаз, приостанавливается синтез ДНК. Возможно, что изменение в нуклеиновом обмене является одной из причин остановки синтеза белков. При рассмотрении вопроса о влиянии происходящих при завядании процессов распада на жизнедеятельность организма надо, по-видимому, учитывать два обстоятельства. С одной стороны, этот процесс приводит к увеличению концентрации клеточного сока и в этой связи представляет собой защитную реакцию организма. С другой стороны, усиление процессов распада приводит к тяжелым физиологическим нарушениям и даже к гибели организма. Недостаток воды изменяет и такие основные физиологические процессы, как фотосинтез и дыхание. При обезвоживании устьица закрываются, это резко ухи о снижает поступление С02 в лист и, как следствие, интенсивность фотосинтеза падает. Однако уменьшение содержания воды снижает интенсивность фотосинтеза и у растений, не имеющих устьиц (мхи, лишайники). Обезвоживание нарушает структуру хлоропластов, а также конформацию ферментов, участвующих в процессе фотосинтеза, уменьшает их активность, нарушается процесс фотофосфорилирования (И.А. Тарчевский). Что касается интенсивности дыхания, то в первый период завядания она даже возрастает. Это связано с тем, что в результате усиления под влиянием завядания процесса распада крахмала возрастает количество Сахаров — основного субстрата дыхания. При этом сахара в основном накапливаются в листьях, так как отток ассимилятов при засухе резко тормозится. Вместе с тем при недостатке воды в клетках энергия, выделяющаяся в процессе дыхания, не аккумулируется в АТФ, а в основном выделяется в виде тепла (В.Н. Жолкевич). Таким образом, при завядании энергия дыхания не может быть использована растением. Из всех физиологических процессов наиболее чувствительным к недостатку влаги является процесс роста. Наблюдения показывают, что в самый начальный период, когда растение испытывает недостаток влаги, фотосинтез еще идет, дыхание осуществляется нормальным путем, а рост уже приостанавливается (НА. Максимов). Это объясняется несколькими причинами. Уменьшение содержания воды прекращает редупликацию ДНК, а, следовательно, деление клеток. Вторая фаза роста клеток (фаза растяжения) идет за счет усиленного поступления воды. В условиях недостатка воды эта фаза резко тормозится. Клетки, образовавшиеся в условиях засухи, отличаются малым размером. Недостаток воды приводит и к другим анатомическим изменениям — большему развитию механических тканей. Торможение процессов роста, наблюдаемое при недостатке воды, может также явиться следствием нарушения гормонального обмена. Действительно, показано, что при недостатке воды увеличивается активность ингибиторов роста (абсцизовой кислоты, этилена). Таковы общие закономерности страдания растительного организма под влиянием водного стресса. Надо заметить, что отдельные органы растения страдают не в одинаковой степени и в определенной последовательности. При начинающемся водном дефиците в растении наблюдается перераспределение воды. Молодые листья оттягивают воду от более старых, а также от корневой системы. Отмирают корневые волоски. Усиливаются процессы опробковения корней. Указанные изменения приводят к значительному сокращению зоны, участвующей в поглощении воды, к снижению проницаемости клеток корня для воды. Именно это определяет тот факт, что после длительного завядания растения оправляются медленно. Более того, способность корневой системы к поглощению воды после завядания полностью не восстанавливается. После достижения растением полного тургора процессы обмена также восстанавливаются не сразу, так как водный стресс вызывает нарушения в системах регуляции. Рассматривая в целом процессы, происходящие в растении под влиянием недостатка воды, необходимо отметить, что они проходят разные этапы. Известно, что при воздействии неблагоприятных условий среды в организме развиваются приспособительные процессы. На начальных этапах недостаток воды вызывает в растительном организме физиологические изменения, повышающие его устойчивость. К таким процессам относится осморегуляция — накопление осмотически действующих веществ, таких как ионы (в первую очередь К+) и органические вещества (органические кислоты, аминокислоты). Благодаря этому вода удерживается (повышается соотношения связанной воды к свободной), и клетки предохраняются от высыхания. Однако накопление ионов небезопасно, т. к. может привести к ингибированию ферментов. В силу этого основное приспособительное значение имеет образование при водном стрессе растворимых органических соединений — сорбитола, глицинбетаина, и в первую очередь пролина. В условиях водного дефицита содержание пролина возрастает во много раз. Показано, что у ряда растений (ячмень, хлопчатник и др.) содержание пролина увеличивается почти в 100 раз. Такой фитогормон как абсцизовая кислота, накапливающаяся при стрессе, также способствует образованию этой аминокислоты. Пролин действует как осморегулятор, способствует удержанию воды, предотвращает дегидратацию белков, вызываемую засухой, увеличиваем оводненность мембран и стабилизирует их структуру. Опыты показали, что растения, способные к осморегуляции, в условиях стресса сохраняют фотосинтез на более высоком уровне. Необходимо отметить особую роль хлоропластов в регуляции водоудерживающей способности листьев. В начальный период стресса содержание воды в хлоропластах увеличивается, и они набухают. В период усиления водного дефицита хлоропласты теряют воду медленнее по сравнению с клеткой в целом и могут служить дополнительным резервуаром воды. Это является одной из причин, что при засухе процесс фотосинтеза снижается медленно и при небольшом водном дефиците даже возрастает. Способность растительного организма сохранять при засухе способность к накоплению сухого вещества проявляется и в изменениях путей фотосинтеза. Предполагается, что САМ-путь наряду с конституционным способом, когда САМ-путь экспрессируется в течение всего онтогенеза, может формироваться и как адаптация в ответ на действие водного стресса. В качестве сигнала может быть сочетание влияния водного дефицита и недостатка углекислого газа, вызванного закрытием устьиц. В результате передачи сигнала в ядро происходят изменения экспрессии генов, кодирующих ферменты С4 и САМ-пути, например ФЕП-карбоксилазы. Как уже рассматривалось, САМ или С4-путь позволяют расходовать воду в 3—5 раз экономнее по сравнению с растениями С3-пути. В условиях водного стресса происходят заметные изменения и в гормональной системе. Это, прежде всего, выражается в накоплении таких фитогормонов как АБК и этилен. Абсцизовая кислота вызывает уменьшение транспирации при /,, одновременном усилении поглощения воды корневой системой. В этой связи проявляется ее ведущая роль в процессах водного обмена. Наряду с этим, как правило, содержание таких фитогормонов как ауксины и гиббереллины уменьшается. Изменение соотношения фитогоромонов приводит к торможению роста, что также может рассматриваться как защитная реакция. В условиях водного дефицита при закрытых устьицах в клетках тормозится поступление углекислого газа. Недостаток С02 вызывает ослабление фотосинтеза и как следствие некоторый избыток кислорода. Как уже упоминалось и этих условиях возможно накопление супероксидных радикалов или других АФК. Это приводит к развитию перекисного окисления липидов и повреждению мембран. В этой связи важным моментом адаптации растений к условиям засухи является развитие антиоксидантной системы и образование соответствующих ферментов, в первую очередь СОД. Как и при других стрессорах важное значение в обеспечении устойчивости при засухе имеет образование особых стрессовых белков. Это, например большая группа белков-дегидринов (LEA-белки). Эти белки обычно синтезируются в период позднего эмбриогенеза, когда происходит естественное обезвоживание семян. Как уже отмечалось синтез таких белков индуцируется АБК. При обезвоживании LEA-белки предохраняют клеточные структуры от деградации, связывая воду. Возрастает роль белков, участвующих в транспорте воды через мембраны — аквапоринов. Защита ДНК при засухе осуществляется другими стрессовыми белками — шаперонами. Значение этих белков заключается в поддержании целостности ДНК при обезвоживании. Вместе с тем дальнейшее воздействие недостатка воды приводит к таким нарушениям, которые вызывают повреждение организма. Эти нарушения могут иметь обратимый и необратимый характер. Затянувшееся завядание может привести растение к гибели. В крайних случаях при внезапном и очень большом напряжении всех метеорологических факторов растение гибнет от высыхания (захват) или высоких температур (запал). Однако обычно гибель растений от водного дефицита наступает еще до их полного высыхания, и причиной ее являются нарушения обмена веществ. Особенно опасно в этом отношении нарушение нуклеинового и белкового обмена. Прекращение синтеза и усиление распада белка, снижение его содержания ниже критического уровня приводят к необратимым изменениям. Организм не может восстановить способность к новообразованию белка, а без этого невозможна жизнь. Глубокий распад сложных органических соединений ведет к образованию промежуточных продуктов распада (например, аммиака), которые, накапливаясь, отравляют организм. Не исключено также, что обезвоживание приводит к повреждению из-за резкого повышения концентрации клеточного сока и сдвига рН в кислую сторону. Необходимо отметить, что растения на протяжении онтогенеза относятся к недостатку воды неодинаково. У каждого вида растений существуют критические периоды, т. е. периоды наибольшей чувствительности к снабжению водой. Исследования показали, что именно периоды наибольшего роста данного органа или всего растительного организма в целом наиболее чувствительны к недостатку воды. С агрономической точки зрения критические периоды — это периоды, когда наиболее интенсивно растут и формируются те органы, ради которых данное растение возделывают. Особенно чувствительными к недостатку воды являются периоды формирования пыльцы и оплодотворения (ФД. Сказкин, В.В. Аникиев).
|
fizrast.ru
21.Повышение засухоустойчивости растений.
Растения, перенесшие небольшую засуху, повторно выдерживают ее с меньшими потерями, становятся более устойчивыми к обезвоживанию.
Разработаны методы предпосевного закаливания к засухе. закаливать наклюнувшиеся семена, подвергая их подсушиванию от одного до трех раз. В результате повышается засухоустойчивость растений и увеличивается их урожайность в засушливых условиях (пшеница и другие культуры). Закаленные растения приобретают анатомо-морфологическую структуру, свойственную засухоустойчивым растениям, имеют более развитую корневую систему. Окислительное фосфорилирование у 4-, 8 — и 11-дневных проростков кукурузы было у закаленных растений выше, чем у контрольных. Эффективность предпосевного закаливания по методу Генкеля повышается при замачивании семян в слабых растворах борной кислоты. Улучшает всхожесть и повышает жароустойчивость растений обработка семян цитокинином
18. Засуха и ее вид
За́суха — длительный период устойчивой погоды с высокими (для данной местности) температурами воздуха и малым количеством осадков , в результате чего снижаются влагозапасы почвы и возникает угнетение и гибель культурных растений.
Начало засухи обычно связано с установлением малоподвижного высокого антициклона. Обилие солнечного тепла и постепенно понижающаяся влажность воздуха создают повышенную испаряемость (атмосферная засуха), в связи с чем запасы почвенной влаги без пополнения их дождями истощаются (почвенная засуха). Постепенно, по мере усиления почвенной засухи, пересыхают пруды, реки, озёра, родники, — начинается гидрологическая засуха.
При засухе поступление воды в растения через корневые системы затрудняется, расход влаги на транспирацию начинает превосходить её приток из почвы, водонасыщенность тканей падает, нормальные условия фотосинтеза и углеродного питания нарушаются.
В зависимости от времени года различают весенние, летние и осенние засухи.
весенние засухи особенно опасны для ранних зерновых культур;
летние причиняют сильный вред как ранним, так и поздним зерновым и другим однолетним культурам, а также плодовым растениям;
осенние опасны для всходов озимых.
По способу воздействия на растения: длительн и кратковренеменные
19. Влияние засухи на растение
Если в почве имеется недостаточное количество доступной для растения воды, то отрицательное влияние перегрева становится особенно сильным. Перегрев вызывает повреждение растения, называемое запалом. Запал обнаруживается через некоторое время в виде различно окрашенных некротических пятен на листьях. На пшенице появляются желтые пятна, на овсе — красные, у большинства растений — коричневые.
Встречается и другой вид повреждений от атмосферной засухи — захват. Он наблюдается реже, чем запал, и проявляется в том случае, когда при сравнительно не очень высоких температурах наблюдаются сильный ветер и большая сухость воздуха. При этом листья просто высыхают, сохраняя зеленую окраску.
Недостаток воды в тканях растений (водный дефицит) может возникнуть в жаркую солнечную погоду к середине дня, при этом увеличивается сосущая сила листьев, что активирует поступление воды из почвы. Растение регулирует уровень водного дефицита открытием или закрытием устьиц. В этот период происходит временное завядание листьев. Обычно в вечерние и утренние часы это явление устраняется.
Отсутствие в почве доступной для растения воды приводит к глубокому завяданию. Это завядание чаще всего приводит к гибели растения. Характерным признаком устойчивого водного дефицита является сохранение его в тканях утром, прекращение выделения пасоки из срезанного стебля. Действие засухи приводит в первую очередь к уменьшению в клетках свободной воды, что нарушает гидратные оболочки белков цитоплазмы и сказывается на функции белков-ферментов.
При длительном завядании снижается активность ферментов синтеза и активируются гидролитические процессы, что приводит к возрастанию содержания в клетках низкомолекулярных белков.
Происходит снижение скорости фотосинтеза из-за недостатка СО2, нарушения синтеза хлорофилла и АТФ, изменения в течение фотохимических реакций и задержки оттока ассимилятов из листьев.
При обезвоживании у растений, не приспособленных к засухе, значительно усиливается интенсивность дыхания, а у засухоустойчивых растений такое явление не наблюдается.
В условиях водного дефицита тормозятся клеточное деление и особенно растяжение, что приводит к формированию мелких клеток. Вследствие этого задерживается рост листьев, стебля растения в целом.
studfiles.net