Өсімдікте судың алмасуы

жүктеу 267,5 Kb.

бет	1/3
Дата	11.01.2020
өлшемі	267,5 Kb.
	#26153

1 2 3

М А З М Ұ Н Ы

КIРIСПЕ . . . . . . . . . . . . 3

I. ТАРАУ. Өсімдікте судың алмасу

І.1 Организм мен клетканың тіршілігіндегі судың маңызы . . . 5

І.2 Өсімдіктің "жылауы" мен гутациясы . . . . . . 6

ІІ. ТАРАУ .Өсімдіктегі транспирацияның маңызы

ІІ.1 Өсімдіктің суды буландыруы – транспирация . . . . . 8

ІІ.2 Устьицелік және кутикулалық транспирация. . . . . 10

ІІ.3 Өсімдіктің бойымен судың жылжуы . . . . . 15

ІІ.4 Өсімдіктің құрғақшылыққа төзімділігінің физиологиялық негіздері . 18

ҚОРЫТЫНДЫ . . . . . . . . . . 29

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР . . . . . . . 31

КІРІСПЕ
Мақсаты:Өсімдіктің өсуі және дамуы үшін судың атқаратын ролі. Өсімдіктің булану, жылауы мен гутация процестерін бақылау және оларға сипаттама беру.

Курстық жұмыс екі тараудан және әр түрлі бөлімдерден,қорытынды мен әдебиеттерден тұрады. Бірінші бөлімде өсімдікте судың алмасуын, ал екінші тарауда өсімдіктегі транспирацияның маңыздылығы туралы жазылған. Курстық жұмыс 31 беттен тұрады.

Өсімдік күн сәулесінің энергиясын сіңіргеннен кейін қатты қызады. Олар ұзак уақыт қызатын болса, онда клеткалардағы белоктар коагуляцияғa ұшырайды да, өсімдік тіршілігінен айрылады. Олардың қызып кетпеуіне транспирация өте үлкен әсер етеді. Өсімдік суды бүландыру нәтижесінде салқындайды. Ылғалды ауада транспирация нашар жүреді. Жылыжайда және оранжерияларда ғана ауа өте ылғалды болады. Табиғи ауаның ылғалдылығы әдетте біркелкі өтеді. Құрғақшылық жылы ауа ылғалдылығы кемитіндіктен транспирация қарқынды өтеді. Жаз айларында температурасын қалыпты ұстау үшін жылыжайлардың сыртын ақ бояумен сырлайды.

Транспирация көмірқышқыл газымен тығыз байланысты, көмірқышқыл газы устьицелерден алмасады. Транспирация өсімдіктің вегетациялық кезеңдерімен де тығыз байланысты. Ауа ылғалдылығы калыпты болған жағдайда өсімдіктің зат алмасу процесі қарқынды өтеді.

Тамырдың минералды элементтерді сіңіріп және олардың өсімдік сабақтарына қарай қозғалуы да транспирацияға байланысты.

Транспирацияны анықтау әдістері. Транспирация екі әдіспен анықталады, олар: мөлшерлік және сапалық әдіс. Сапалық әдіспен транспирацияны анықтау үшін ең алдымен сүзгі қағазын алып, оны 30 проценттік хлорлы кобальт ерітіндісіне маламыз. Қағаз кызғылт түске боялады. Хлорлы кобальт ерітіндісі сіңген қағазды плита үстінде кептіреміз. Кепкеннен кейін қағаздың кызғылт түсі көк түске езгереді. Міне осы қағазды құрғақ ыдысқа салып қойып сақтаймыз. Транспирацияны анықтау үшін оны алып, өсімдіктің жапырағына жапсыратын болсақ қағаздың көк түсі кызғылт түске айналады. Неғұрлым көк түс қызғылт түске тез айналса, солғұрлым транспирация қарқынды өтетінін көрсетеді, яғни өсімдік суды көп буландыратының аңғартады.

Транспирацияның мелшерлі көлемін анықтауға кейінгі кезде хлор-кобальт әдісі пайдаланылуда. Г. А. Евтушенко транспирацияның мөлшерін транспирометрмен анықтады. Ал қазіргі транспирацияны анықтауға Совет Одағының ғалымы Л. А. Иванов ұсынған тез өлшеу әдісі қолданылып жүр. Бұл тәсілді пай-далана отырып ол, 1918 жылы транспирацияны анықтады. 1918 жылдан бері, бұл тәсіл жетілдіріліп, оған бірнеше өзгертулер мен қосымшалар енгізілді.

І.ТАРАУ. Өсімдікте судың алмасу

І.1 Организм мен клетканың тіршілігіндегі судың маңызы
Өсімдіктің өсу және даму процестерінде судың атқаратын ролі орасан зор. Су — өсімдіктің негізгі қоректік заты. Ол өсімдіктің химиялық құрамына кіріп, өсімдіктегі физиологиялық және биохимиялық процестердің қарқынды өтуіне әсер етеді. Өсімдік организмінде органикалық заттардың мол жиналуы да суға байланысты. Өсімдіктегі суды К. А. Тимирязев екі категорияға бөлген болатын. Бірінші категорияға жататын суды қосылыстағы су, ал екіншіге жататын суды бос су деп атады. Бұл сулар өсімдіктер организмінде өтетін күрделі физиологиялық процестерге қатынасады. Бос суда қант пен белок, май және минералды элементтер жылдам еріп, зат алмасу процесін тездетеді. Бірақ бос су өсімдіктердің организмінде ұзақ уақыт сақталмайды. Ол лезде буға айналып, ұшып кетеді. Осының нәтижесінде өсімдіктер суға мұқтаж болады да, өсімдіктің өнімділігі төмендейді. Ал қосылыстағы су өсімдік организмінде негізгі физиологиялық процестердің қарқынды өтуіне әсер етіп, өсімдіктің өнімділігін жоғарылатады. Әдетте өсімдік организмінде бос су мол болып, қосылыстағы судың мөлшері аз болады.

Өсімдіктегі судың алмасуын төрт категорияға бөледі: 1) өсімдікке судың келуі; 2) өсімдікте судың қозғалуы; 3) өсімдіктен судың бу және сұйық күйінде бөлінуі; 4) өсімдіктің суды сіңіруі.

Өсімдіктегі су өте қозғалғыш келеді. Ол тамырдан сабаққа көтеріліп, одан буға айналып ұшып кетіп отырады. Өсімдік топырақтан 1000 г су сіңіретін болса, оның 990 г буға айналады да, тек қана 10 г су өсімдік организміне сіңіріледі. Сіңірілген 10 г судың 1—2 г химиялық жолмен, ал қалған 8—9 г осмостық жолмен өсімдік организмімен байланысады.

Өсімдіктің әртүрлі мүшесіндегі су мөлшері түрліше болады. Вакуольде су мөлшері — 80—90%. Жас өсімдіктің организмінде, әсіресе цитоплазмада су көп болады. Олардың клеткаларында вакуоль болмайды. Өсімдіктегі суда әртүрлі органикалық және бейорганикалық заттар ериді, соның нәтижесінде олардың дәмі де өзгереді. Кейбір өсімдіктің шырыны ащы, ал кейбіреулерінің дәмі тәтті болып келеді. Өсімдіктердің шырынының ащы және тәтті болуы ондағы қантқа, алкалоидтарға, органикалық қышқылдарға, басқадай органикалық заттарға және минералды элементтерге байланысты. Өсімдіктегі су мөлшерін мына таблицадан көре аламыз:

1-кесте
Судың кейбір өсімдіктегі мөлшері % (Б.А.Рубин)

Өсімдіктер	Судың мөлшері (%)
Балдырларда	96—98
Салатта, томатта және қиярда	94—95
Сәбіз тамырында	87—91
Шептесін өсімдіктердің жапырағында, алма,алмұрт тканьдерінде	83-86
Ағаш жапырағында	79—82
Картоп түйінінде	74—80
Құрғақ дәндерде	12—14
Қына, мүк тканьдерінде	5—7

Өсімдіктің организміндегі судың мөлшері олардың өсетін ортасына және вегетациялық кезеңіне байланысты. Сыртқы ортаға және вегетациялық кезеңнің өзгеруіне қарай, өсімдіктегі судың келемі үнемі өзгеріп отырады.
І.2 Өсімдіктің "жылауы" мен гутациясы
Өсімдіктердің «жылауы» осмос қысымы әсерінен екені белгілі. Өсімдік физиологиясын зерттеген ғалым Д. А. Сабинин көптеген жылдар бойы өсімдіктердегі осмос қысымын анықтаған болатын. Ол осмос қысымы сыртқы ортаға тығыз байланысты екенін дәлелдеп шықты. Д. А. Сабинин вегетациялық ыдыста өсірілген өсімдікті мұзға салғанда судың топырақтан тамырға келуі нашар болуынан одан су буланбағанын байқады. Бұдан сон ғалым өсімдікті тұз концентрациясы жоғары ерітіндісі бар ыдысқа салды. Сол себептен өсімдіктер топырақтағы суды сіңіре алмай, қайта өсімдіктегі судың топыраққа ауысуы байқалды. Осы тәжірибенің қорытындысына қарап, Д. А. Сабинин осмос қысымының ерітінді концентрациясына байланыстылығын анықтады. Өсімдіктің «жылауы» вегетациялық кезеңге тығыз байланысты болады. Өсімдік «жылауын» ерте кездерде патологиялық процес деп ойлаған. Бірақ кейінгі зерттеулер, бұл ойдың дұрыс еместігін дәлелдеді. Өйткені өсімдік организмінен кейде аз, ал кейбір уақытта «пасока» көп бөлінеді. (Асқабақ бір тәулікте 1 л «пасока» бөліп шығарады). Өсімдіктерден пасоканың бөлінуі — физиологиялық процесс.

Өсімдіктер «жылауынан» басқа өсімдіктерде гуттация про-цесі бар. Гуттация дегеніміз — өсімдіктердің организмінен тамшылап бөлініп шыққан су. Ол өсімдіктердің гидатодынан шығады. Гидатод дегеніміз — жапырақтағы арнаулы клеткалар (саңылаулар).

Гуттация көбінесе ауа ылғалды кезде ғана болады да, ауа
ылғалы аз кезде ол кездеспейді. Гуттацияны таңертең ертемен
байқауға болады. Сағат 10—11-де гуттация көрінбейді. Өткені
бұл кезде өсімдіктерде транспирация процесі қарқынды түрде
өтеді де, барлық бос су буланып ұшып кетеді. Гуттация топырақтағы су қорына және тамыр қысымына да байланысты. Егер топырақта су қоры мол болса, гуттация өсімдікте жиі-жиі кездеседі. .

Гуттацияны лабораторияда тәжірибе жасап көруге де болады. Ол үшін вегетациялық ыдысқа траспирация процесі жүргізілетіндей етіп, өсірілген өсімдік үстіне шыны қалпақ жабады. Осы кезде өсімдік организмінен бөлінген су жиналып, тамшыға айналады. Егер хлороформ құйылған ыдысты шыны қалпақ астына қойсақ, онда өсімдікте гуттация құбылысы байқалмайды. Бұл гуттацияның өсімдіктегі физиологиялық процестерге тығыз байланысты екенін көрсетеді.

Гуттация өсімдіктің өсіп-даму процестерінде өте үлкен роль атқарады. Өсімдік жас кезінде топырақтағы, барлық кез келген (улы, усыз) элементтерді өзіне сіңіре береді. Улы элементтер өсімдік организмінде жиналып, оларды улайды. Ал өсімдік гуттация арқылы улы заттардың бәрін өз денесінен бөліп шығарып отырады. Сортаң топырақта, әдетте, ас тұзы көп. Ол өсімдіктің өсуіне қолайсыз жағдай туғызады. Оны өсімдік өз денесінен гуттация арқылы бөліп шығарады. Сондықтан өсімдік жылдам өсіп-дамиды.

Сонымен өсімдіктің «жылауы» мен гуттация кұбылысы олардың тамыр жүйесінің жұмыс істеуіне тығыз байланысты. Тамыр жүйелері топырақтағы байланысқан суды үнемі насос сияқты сорып, жапырақтарға қарай қысып шығарады. Сондықтан өсімдіктердің тамыр жүйесін өсімдіктердегі судың төменгі ағысы деп атайды.

ІІ ТАРАУ.Өсімдіктегі транспирацияның маңызы

ІІ.1 Өсімдіктің суды буландыруы - транспирация
Өсімдіктің суды буландыруын транспирация деп атайды. Өсімдіктен судың — булануы олардың өсіп-даму процесінде өте үлкен роль атқарады. Сондықтан да өсімдіктің тіршілік ету кезеңінде жапырақтарынан өте көп су буланады.

Транспирация — физиологиялық құбылыс. Бірақ транспирация физикалық заңдылық негізінде Дальтон формуласымен анықталады:

760 (р¹- р°)

v= k(F — f)―∙S; v= k ――— ∙S

р p

мұндағы:

v — буланған су мелшері; k — диффузия коэффициенті немесе судың массасы, белгілі бір уақытта, белгілі көлемнен буланған су мөлшері, эмпериялық жолмен табылған константа (тұрақты шама); (F — f)F— берілген температурада кеңістікті қанықтыратын бу серпімділігі мен f — тәжірибедегі бу серпімділігі арасындағы айырмашылық; 760 — қалыпты атмосфералық қысым; р — тәжірибеде байқалған атмосфералық қысым; р¹ — будың серпімділігі; р°—ауаның серпімділігі; S — буланатын беттің ауданы.

Неғұрлым F — f арасындағы айырмашылық үлкен болса, яғни ауданның су буымен қанығуы жеткіліксіз болса, солғұрлым булану процесі мол болады.

Дальтон формуласы булануды өте жуық мөлшерде ғана сипаттайды. Шын мәнісінде судың өсімдік жапырақтарынан булануы өте күрделі жүреді.

Қозғалыссыз ауадағы судың булану процесі Дальтон заңына бағынады. Ауа табиғатта үнемі қозғалыста болады, сондықтан жел соғады. Су булану үшін буланатын бет пішіні, ауа қозғалысы және басқа жағдайлар маңызды роль атқарады. Оларды білу үшін мынадай тәжірибе жасауға болады. Қатырма қағаздан ауданы мен салмағын бірдей етіп, екі бөлік кесіп алынады. Оның біреуінің пішіні өсімдік жапырағына ұқсас болуы керек. Сонда біріншісінің суды көп буландырып, екіншісінің аз буландырғаны байқалады. Бұл тәжірибе судың булануы өсімдік жапырақтарының пішініне байланысты екенін дәлелдейді.

Өсімдік жапырақтары көлемді болып келсе, олар суды мол буландырады. Сондықтан өсімдіктің қандай жерде (сулы және сусыз) өсетінін жапырағының көлеміне қарап ажыратуға болады. Тіпті жапырақтардың келеміне қарап, топырақтағы су қорын да анықтай аламыз.

Транспирация жапырақтардың орналасу тәртібімен де реттеліп отырады. Әдетте өсімдіктің үстінгі жағында орналасқан жапырақтар, астыңғы жағына орналасқан жапырақтарға қарағанда, суды мол буландырады. Бұл жалпы заңдылыкқа бағынатын құбылыс.

Дальтон формуласында булану мен суды буландыратын заттың бет көлемі біріне-бірі тура пропорционал деп тұжырымдалады.

Мұндай тен пропорция транспирация процесінде кездеспейді. Мысалы, картон жапырақтарының көлемі он есе өскен кезде транспирация не бары екі немесе үш есе ғана жоғарылайды.

А. М. Алпатьевтың зерттеулері (1959), өсімдіктен судың буланып шығатын мөлшерін өлшеп, анықтау керек скенін көрсетті және оны мынадай формуламен анықтауға болатынын дәлелдеді.

Е = 0,65 D,

Мұндағы:

Е — Өсімдікке қажет; 0,6 — эмперикалық жолымен алынған коэффициент; D — ауадағы жетіспейтін ылғалдық барлық мөл-шері.

Бұл формуламен транспирацияны мөлшерлі түрде ғана анықтайды.

Өсімдіктегі транспирацияның маңызы. Транспирацияның бір тәулікте қанша су буландыратынын өлшеу әдісімен анықтайды. Тіпті өсімдіктің вегетациялык кезеңінде қанша суды буландыратынын да білуге болады. Ол үшін ең алдымен өсімдіктің жапырағын немесе бұтағын, өркенін кесіп алып, таразыға өлшейді.

Таразылардың бірнеше түрлерін пайдалануға болады. Әдетте торзион таразысы мен квадрант таразысы қолданылады. Мысалы осы мақсатқа автор 1959, 1960, 1961, 1965, 1970 жылдары зерттеу жұмыстарында торзион және квадрант таразысын пайдаланды. Зерттеу жұмыстарының ретіне қарай жапырақтарды, бұтақтарды өлшеп алғаннан кейін, қайтадан сол кесіп алынған жерге қиыстырып ұстап үш минуттан соң кесілген бөлікті қайтадан таразыға өлшесе, жапырақтың кейінгі салмағы бірінші салмағынан жеңіл болатыны байқалады. Өйткені қиыстырылған бөлікте 3 минутта жапырақ арқылы су буланады. Мәселен жапырақтың алғашқы салмағы 3 г болса, үш минуттан кейін оның салмағының 2,5 г болғаны анықталады. Сонда жапырақ салмағының айырмасы 0,5 г болады. Енді пропорция құрамыз:
3г – 0,5г 0,5∙1

х = —— = 0,17г

1г – х 3
Сонда 1 г өсімдік жапырағы 1 минутта мынадай су буландырады: 0,17 : 3 = 0,05 г.

Транспирация қарқындылығын анықтауға өсімдіктің жылма-жылғы салмағы және жапырақтарының ауданы да пайдаланылады.
ІІ.2 Устьицелік және кутикулалық транспирация.
Өсімдік суды устьицелері және кутикулалары арқылы буландырады. Устьицелік транспирация жапырақтардағы устьице санылаулары арқылы өтеді. Ал кутикулалық транспирация өсімдік жапырағындағы кутикула қабатынан жүреді. Әдетте жас өсімдіктердің кутикулалық транспирациясыныц мөлшері болады, Кейіннен кутикулалық транспирацияның көлемі біртіндеп азая береді. Себебі жапырақтардағы кутикула қабаты қалыңдай түседі де суды аз буландырады. Сондықтан өсімдік судың устьице саңылаулары арқылы мол буландыруға мәжбүр болады.

Қайыңның жапырағына жасалған бір тәжірибені мысалға келтіруге болады. Жас қайыңның жапырақтарында кутикулалық транспирацияның мөлшері — 51%, ал устьицелік транспирация 49% болған. Қайың өсе келе устьицелік транспирацияның мөлшері жоғарылап (85,4%), кутикулалық транспирацияның мөлшері азая бастаған. Сондай-ақ өрік жапырағындағы устьицелик транспирация 14 апрельде — 26,6%, кутикулалық транспирация — 73,4% ал 26 сентябрьде устьицелік транспирация — 77,8%, кутикулалык транспирация —22,2% болған. Бұдан шығатын қорытынды: өсімдіктің жас кезінде кутикулалык транспирация, ал есейе келе устьицелік транспирация қарқынды өтеді. Устицелік және кутикулалық транспирациядан биогенетикалык заңдылықты көреміз, яғни өсімдіктің негізгі тараған жері суда болғанын көрсетеді. Өсе келе өсімдік суды аз буландыруға бейімделеді.

Транспирацияның устьицелер арқылы реттелуі.

жүктеу 267,5 Kb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2 3