Засухоустойчивость растений, её характеристика.

Растения, произрастающие в зоне достаточного увлажнения, редко испытывают недостаток воды и постоянно компенсируют ее потери за счет транспирации. В умеренной и тем более засушливой зонах растительность часто на протяжении длительного периода испытывает водный дефицит. При обезвоживании растительных тканей возникают те или иные нарушения в ходе физиологических процессов, приводящие к снижению интенсивности фотосинтеза и усилению процессов распада. Сдвиг в обмене веществ при засухе зависит от внутренних особенностей растения, его возраста, фазы развития. Наибольший вред засуха причиняет молодым растущим органам и тканям. Злаки, например, очень чувствительны к недостатку почвенной влаги в период формирования у них репродуктивных органов. В засушливую погоду угнетается рост растений, нарушаются процессы формирования цветков и пыльцы, уменьшается число колосков, что выражается в череззернице, пустоколосице (белоколосице) и щуплости зерна (захват). Картофель при высокой температуре не образовывает клубни и вырождается. Оптимальная температура для клуб - необразования у картофеля 17 - 26°С. Засухоустойчивые растения имеют разнообразные приспособления: у одних - мощная кутикула, сильное опушение, у других - глубокая и хорошо развитая корневая система, высокое осмотическое давление клеточного сока и способность клеток и их структур выносить обезвоживание.
Засуха может быть атмосферной и почвенной. Атмосферная засуха - это комплексное метеорологическое явление, характеризующееся низкой влажностью воздуха (8 - 30%) и, как правило, повышенной температурой. В тихую погоду при достаточном содержании влаги в почве отрицательное действие атмосферной засухи проявляется слабо. Положение усугубляется сухими горячими ветрами - суховеями. В ветреную погоду возрастает транспирация, корневая система не успевает компенсировать расход воды и растение завядает.
Гораздо опаснее почвенная засуха, особенно если она сопровождается низкой влажностью воздуха и высокими температурами. В этом случае растения не получают влаги из почвы и находятся в завядшем состоянии длительное время, что приводит к нарушению обмена веществ и гибели растений.
Кроме физической сухости воздуха и почвы имеет место физиологическая засуха. Физиологическую засуху испытывают растения на сырых, болотистых, холодных почвах в северных районах. Потребление холодной воды корнями, несмотря на ее избыток в почве, происходит очень медленно. Поэтому растения болотистых мест - клюква, багульник, брусника и другие - имеют приспособления, снижающие транспирацию: листья покрыты опушением или кутикулой.

По степени засухоустойчивости все растения делятся на три группы: 1) гигрофиты - растения влажных местообитаний, не обладают засухоустойчивостью; 2) ксерофиты - растения пустынь, полупустынь, сухих степей, обладающие наибольшей засухоустойчивостью; 3) мезофиты -растения, занимающие промежуточное положение между двумя группами.

ЗАКОН ЗАЛЕНСКОГО В.Р.: чем выше лист сидит на стебле, тем 1) более густую сеть жилок имеет на единицу поверхности листа; 2) мельче клетки; 3) меньше размеры устьиц; 4) больше устьиц на единицу поверхности листа; 5) сильнее развита столбчатая паренхима; 6) менее выражена губчатая паренхима.

ПРИСПОСОБЛЕНИЯ РАСТЕНИЯ К ПЕРЕНЕСЕНИЮ ЗАСУХИ: глубокая корневая система, мощная кутикула, превращение листьев в колючки, сбрасывание листвы, опушённость листьев. Главное способность цитоплазмы - выдерживать обезвоживание.

Дуб - наиболее засухоустойчивая порода. Мощная корневая система. В течение даже первого года жизни корни проникают вглубь на 1 -1,5 м и сильно ветвятся. Листья имеют ксероморфное строение: густая сеть жилок, мощная кутикула, большое количество мелких устьиц. Цитоплазма клеток выносит сильное обезвоживание, сильно развиты механические ткани (жилки), своеобразный «скелет» листьев, не завядают. Среди хвойных пород наиболее засухоустойчива - сосна обыкновенная. Имеет хорошо развитую корневую систему, листья видоизменены в иголки, имеют мощную кутикулу. Во время засухи хвоя сбрасывается. Лох серебристый и узколистный имеет обильно опушённые листья. Тамарикс и саксаул уменьшают водоотдачу за счёт превращения листьев в бугорки или чешуйки. Повышают засухоустойчивость растений: удобрения (к, р), орошение.

2. Газоустойчивость р астений - устойчивость растений к пыли, к газу, дыму. Чуткими к малейшему загрязнению воздуха оказались лишайники -индикаторы загрязнения воздуха. Особо чувствительны кустовидные. Два типа атмосферных загрязнений «смога» - лос-анджелесский и лондонский. Лос-анджелесский смог содержит в приземном слое множество углеводородов - продуктов неполного сгорания бензина и масел в двигателях автомобилей. Токсичность возрастает после некоторого периода освещения прямыми солнечными лучами.                                                           

Лондонский смог - неполное сгорание каменного угля. Сернистый и серный ангидрид в капельках тумана растворяются и образуют аэрозоли сернистой и серной кислот, выпадающих в виде «кислых дождей». Особенно опасен сернистый газ. Хвойные породы повреждаются газами сильнее лиственных. Более устойчивы к газам - дуб черешчатый, берёза бородавчатая, сосна веймутова, тополь канадский, ива, самшит, клён серебристый, груша обыкновенная, сирень, розы.

Газы повреждают мякоть листьев (ассимиляционная ткань), буреют и отмирают. Два типа поражения: острое - мелкие пятна, буреют и опадают. Хроническое - вредные вещества медленно накапливаются и впоследствии лист опадает. Повышенную устойчивость к газам и дыму имеют деревья с кожистыми листьями, меньшим объёмом воздушных полостей в мякоти листа, ослабленный фотосинтез, дыхание, способность быстро восстанавливать утраченную листву. Наиболее чувствительна к газу, дыму ель, пихта, липа мелколистная, ясень.