процес фотосинтезу
Як вже було сказано вище, коренева система поглинає з грунту воду і мінеральні речовини, які надходять по провідній системі коренів в стовбур, гілки і однорічні пагони. З пагонів вода і мінеральні речовини надходять в листя, де і відбувається найбільш складна робота по перетворенню неорганічних речовин в органічні. Процес утворення органічних речовин в листках і інших зелених частинах рослини називається фотосинтезом, або асиміляцією. У процесі фотосинтезу в листі створюються вуглеводи (крохмаль, цукру) і інші органічні речовини.
Як же відбувається ця складна робота і в яких саме органах листа утворюються органічні речовини?
Мал. 29. Анатомічна будова листків 1-поперечний розріз; 2-нижній покрив листа з устьицами.
Якщо розрізати виноградний лист, то на поперечному розрізі (рис. 29) можна побачити, що він складається з
а) верхнього шару клітин (верхній епідерміс);
б) витягнутих у вигляді стовпчиків клітин, які називаються палісадні, або столбчатой, паренхіми;
в) пухко складених клітин губчастої тканини, так як між клітинами розташовуються досить великі повітроносні простору;
г) нижнього шару клітин (нижнього-епідермісу). Кожна з цих тканин виконує свої функції, пов'язані з поглинанням вуглекислоти повітря, кисню, поглинанням води з коренів і пагонів, випаровуванням води через листя та ін.
Як показали дослідження, процес фотосинтезу відбувається в маленьких зелених тільцях, укладених в тканини столбчатой і губчастої паренхіми, які носять назву хлорофілових зерен.
У хлорофілових зернах, як в особливій лабораторії, під впливом сонячних променів, відбувається розкладання вуглекислоти повітря на вуглець і кисень і об'єднання вуглецю з водою з подальшим складним хімічним процесом освіти вуглеводів, кислот та інших органічних речовин. Побічним продуктом тут є кисень, який виділяється в атмосферу.
У процесі асиміляції рослина використовує не тільки воду і вуглець повітря, але і мінеральні речовини, які входять до складу рослини. Цю воду і мінеральні речовини рослина отримує з грунту, а вуглець з повітря.
Щоб витягти вуглець, рослина забирає з повітря вуглекислий газ, який надходить в листя через устьічниє отвори, а потім потрапляє в міжклітинні простори - повітроносні порожнини. З повітроносних порожнин вуглекислий газ потрапляє в хлорофілові зерна, де і відбувається відділення вуглецю від кисню з подальшим процесом освіти органічних речовин.
Енергія фотосинтезу знаходиться в залежності від багатьох факторів сили дії сонячного світла, змісту вуглекислоти в повітрі, припливу води до листя, вологості повітря, температури грунту і повітря, надходження в листя мінеральних речовин, енергії відтоку з листя органічних речовин та ін.
Перераховані вище негативні явища можуть спостерігатися навіть при затіненні не тільки, а частини рослини, і не тільки на затінених пагонах, а й на тих, які були в достатній кількості забезпечені світлом. Це відбувається тому, що затінені пагони і листя не тільки не асимілюють, але для свого зростання і дихання можуть навіть відтягувати поживні речовини від тих пагонів і листя, які перебували при нормальному освітленні.
На силу асиміляції впливає також приплив до листя і надходження через продихи вуглекислого газу. Устячка мають здатність розширюватися і звужуватися. Чим ширше розкриті продихи, тим швидше йде процес асиміляції.
Процес фотосинтезу знаходиться в прямій залежності і від припливу води до листя, так, вода входить до складу рослини і органічних речовин. Тому в посушливі роки, навіть при сприятливому впливі на рослину всіх інших факторів, спостерігається зниження енергії асиміляції, що призводить до слабкого зростання, зниження врожаю і якості ягід. Енергія фотосинтезу знаходиться також в залежності і від температури грунту і повітря. У міру підвищення температури грунту і повітря до +30, + 35 ° енергія асиміляції збільшується. При подальшому підвищенні температури до + 40 ° і вище в зв'язку з посиленим диханням процес фотосинтезу падає. При зниженні температури до +6, + 7 ° фотосинтез майже припиняється.
Великий вплив на процес асиміляції надає також нормальний приплив в листя мінеральних речовин. Особливо посилюється фотосинтез при нормальному надходженні в листя фосфору. Різко знижується фотосинтез при пожелтении листя, яке може бути обумовлено недоліком надходження в рослину азоту або заліза.
Таким чином, знаючи основні причини, які можуть прискорити або сповільнити процес утворення в листі органічних речовин, виноградар штучно може створювати сприятливі для цього умови. Так, наприклад, застосування правильних агротехнічних прийомів по обробітку грунту, внесення добрив і застосування поливів - забезпечують регулярну подачу до листів води і мінеральних речовин. Створення відповідних формувань, підв'язка пагонів, карбування верхівок пагонів і інші прийоми сприяють кращому освітленню листків та провітрювання кущів.
Поряд з основною роботою листя по перетворенню неорганічних речовин в органічні, в них протікають і інші фізіологічні процеси, нерозривно пов'язані з фотосинтезом дихання рослин і випаровування води.
дихання рослин
При диханні рослин з повітря поглинається кисень, в результаті чого відбувається розпад цукру та інших органічних речовин до їх первісного складу, т. Е. Води і вуглекислоти. Таким чином, дихання є повною протилежністю процесу асиміляції. Мимоволі виникає питання чому ж рослина, з одного боку, створює органічні речовини, а з іншого боку, їх руйнує. Правда, органічні речовини при диханні руйнуються в набагато меншій кількості, ніж утворюються при асиміляції, але все ж і часткова їх втрата здається на перший погляд недоцільною.
Дослідженнями встановлено, що для забезпечення нормального росту і пов'язаних з ним життєвих процесів рослин необхідна енергія так само, як вона необхідна для роботи двигунів.
Ця необхідна енергія і утворюється при розпаді складних органічних речовин (цукру, крохмалю та інших) на їх складові частини - воду і вуглекислоту.
Швидкість розкладання органічних речовин придихом залежить від багатьох причин від складу органічних речовин, від виду і сорту винограду, температури повітря і грунту, кількості води, що поступає в тканині всіх частин виноградної лози, від складу повітря (утримання в ньому вуглекислого газу і кисню) і т. д.
Найбільш сильний вплив на процес дихання надає .Температура. Так, наприклад, якщо силу дихання при температурі повітря + 10 ° прийняти за 100%, то при температурі + 20 ° дихання дорівнюватиме приблизно 200%, а при + 30 ° - 300%.
Підвищення температури до + 35 ° + 38 ° посилює дихання, а подальше її підвищення може привести до зниження і навіть припинення дихання. За низької температури дихання також припиняється. Повне припинення дихання спостерігається при температурі нижче нуля.
Випаровування води необхідно для життя рослини, так як воно забезпечує безперервне надходження в листя мінеральних речовин, без яких неможливий нормальний розвиток рослини. Завдяки випаровуванню відбувається безперервний приплив води з грунту до листя, а вода потрібна як для утримання клітин в умовах необхідної вологості, так, і для освіти органічних речовин.
Внаслідок випаровування температура листя в порівнянні з навколишнім температурою повітря знижується на 4-5 °. Завдяки цьому рослини і особливо молоді пагони і листя менше страждають від опіків сонячними променями.
Випаровування води в листі, або так звана транспірація. відбувається через продихи. Дослідження показали, що з одного квадратного метра листя випаровується від 0,5 до 1,5 літра води на добу. Підраховано, що в середньому на одному гектарі виноградника налічується 30 000 кв. м листя. Отже, усіма листами на одному гектарі буде випаровуватися 15 000-45 000 літрів води за добу.
Інтенсивність випаровування води залежить від багатьох причин. По-перше, від властивостей самого сорту. Чим більше на листі є устьиц і чим вони більші, тим швидше випаровується вода. По-друге, від стану устьиц якщо вони сильно відкриті, то вода випаровується в більшій кількості, якщо ж продихи закриті (що спостерігається при недостатньому освітленні, при сильну засуху, сильному вітрі і т. Д.), Вода випаровується менше. По-третє, від припливу води з грунту, чим більше приплив води через коріння, тим більше її випаровується через листя. По-четверте - від температури повітря чим вище температура, тим швидше випаровується волога, і навпаки. І, нарешті, випаровування води залежить від вологості повітря, чим більше буде вологи в повітрі, тим менше випаровується води через листя. При сильному вітрі швидкість випаровування води збільшується.
Помірне випаровування води через листя корисно для рослини. Надмірно велика втрата води, особливо в посушливих районах або в посушливі роки, може зменшити врожай і навіть викликати загибель окремих кущів винограду.
Кількість випаровується листям води по-різному вдень і вночі і в різні пори року та весною, влітку і восени. Молоде листя здатні випаровувати більше вологи, ніж старі. Знаючи причини, які можуть викликати надмірне випаровування, ми можемо за допомогою спеціальних агромероприятий зменшити втрату води через листя. До таких заходів належать організація захисних смуг, більш густа посадка, проріджування листя та інші.
Далі ... Зростання виноградного рослини
Статті по темі
- будова листя
- Будова суцвіть і квіток
- Будова очі і нирки
- Що таке транспирация винограду?
- Будова грон, ягід, насіння
