Как цветы поглощают воду
Добавил пользователь Alex Обновлено: 18.09.2024
Процессы поглощения воды из почвы и её удаления из организма при испарении обеспечивают постоянный водный обмен , который можно разделить на три этапа:
- всасывание воды из почвы корнями,
- транспорт воды по сосудам древесины,
- её испарение листьями (транспирация).
При нормальном водном обмене количество поступившей в растение воды равно количеству испарившейся. Если расход воды испарением превышает её поступление (например, жарким днём), то происходит увядание листьев. Ночью, когда устьица закрываются и испарение уменьшается, а корни продолжают поглощать воду, её количество в клетках опять увеличивается и листья восстанавливают упругость.
Осмос — это самопроизвольное поступление воды через полупроницаемую преграду из среды, где её много, туда, где её мало.
В живых клетках осмос — это поступление воды из окружающей среды через оболочки клеток в цитоплазму (клеточные растворы).
Одной из наиболее значительных функций корневой системы является всасывание воды и транспортировка ее в надземную часть растения. Примерно 80% массы растений составляет вода. Вода используется в дыхательных реакциях, она разлагается в процессе фотосинтеза, когда образуются углеводы: крахмал и сахар. Но эти затраты невелики по сравнению с основным расходом. Большая часть влаги, всасываемой корнями, уходит из растения в процессе транспирации, т.е. испарения.
Растения испаряют воду для охлаждения. В жаркий летний день листья поглощают огромное количество солнечной энергии. Она необходима для фотосинтеза, но нагревание может привести к гибели листьев и растения в целом. В процессе эволюции в растительном мире выработались защитные приспособления. Одним из них является непрерывное испарение влаги, поэтому листья остаются прохладными. Среди других приспособлений можно назвать плотную кутикулу, восковое покрытие и некоторые другие. Один квадратный метр листовой поверхности днем за один час испаряет от 15 до 250 грамм воды, а ночью от 1 до 20 грамм. Конкретные значения зависят от погодных условий.
В условиях теплицы одно растение огурцов во взрослом состоянии, которое располагается на шпалерах, испаряет от 200 до 300 г воды. Потерянная вода должна восполняться, что и осуществляется при автоматической работе корня. Если же воды недостаточно, корневая система работает неэффективно, то происходит завядание. Недостаток влаги препятствует осуществлению процесса фотосинтеза, образованию органических веществ, растение перестает расти и значительно сокращается урожай.
Чтобы растение было обеспечено водой, корень совершает значительную работу. Он проникает в глубь почвы на глубину до двух метров, где влажность выше и стабильнее, мелкие корешки оплетают комочки почвы. В результате длина корней и площадь их поверхности у растений, растущих в естественных условиях, весьма значительна: она превышает площадь поверхности листьев в 50 – 100 раз.
При выращивании растений на искусственных субстратах работа корня облегчается. Вода в этом случае остается несвязанной, она легкодоступна и постоянно в наличии.
Технология выращивания на искусственных субстратах отличается экономным расходованием воды. При поливе почвы часть воды оказывается недоступной для растений, поскольку она связывается глинистыми частицами. Иногда ее объем составляет до 16% от общей влагоемкости. Эта вода оказывается потерянной для растения. Другая часть воды попросту испаряется. Если выращивать растения без почвы, то такие потери исключаются.
Минеральные вещества входящие в состав любых удобрений хорошо поглощаются не всем корнем, а только растущей его частью. Это участок примерно в пять сантиметров от кончика. Более старые участки опробковевают и теряют свою проницаемость. Только при наличии хороших условий для роста коня можно рассчитывать на эффективное обеспечение растения минеральными солями.
Питательные вещества рассеяны по грунту. Корневой системе приходится их собирать по очень малым дозам. Только незначительная часть минеральных солей, имеющихся в почве, находится в почвенном растворе. Именно в таком виде они всасываются растением. Но концентрация питательных веществ в растворе низка и не покрывает все потребности растения. Остальные почвенные минеральные вещества нерастворимы или связаны с поверхностью частиц грунта.
Если сравнивать растения выращенные в почвогрунте, с растениями, которые выращиваются на водных растворах, то питание первых отличается большей сложностью. Они формируют большую, развитую корневую систему с наличием запаса дыхательных материалов.
Еще одна сложность питания почвенных растений заключается в малой доступности азота, фосфора и некоторых других элементов. Чаще всего они находятся в органических веществах и являются недоступными для растений. Перевести их в минеральную форму пмогают микроорганизмы. О пользе микроорганизмов читайте в обзоре Чем лучше условия для развития в почве микроорганизмов, тем больше питания получают растения. При понижении температуры уменьшается активность разложения органики и растения недополучают важных элементов, например, весной часто появляются признаки азотного голодания. Если почва удобряется органикой, например, навозом или торфом, то результат будет не сразу, поскольку они должны пройти через бактериальную переработку. От наличия микроорганизмов зависит благополучие и урожайность растений. Стоит также отметить, что даже плодородные почвы не всегда содержат нужный объем питательных веществ или они оказываются в недоступном виде.
При рассмотрении почвы с таких позиций, каждый ее образец является очень сложной средой. В результате точный химический анализ покажет сколько и каких элементов содержится в образце, но насколько они доступны для растений останется неизвестным. Такая ситуация осложняет выбор количества и режима подкормок. Излишнее внесение минеральных удобрений ухудшает физические свойства почвы, засоляет ее и может негативно отразиться на качестве продукции.
Значительно проще обеспечить рациональное питание растений при выращивании без почвы. В этом случае содержание веществ в растворе определяется количественным анализом. Всегда можно быстро скорректировать их концентрацию в любую сторону. Это значительный плюс данного метода.
Поглощение минеральных веществ – процесс физиологический, связанный с дыханием, поэтому очень важна хорошая аэрация. Кроме того, влияние оказывают температура, кислотность и концентрация раствора.
Как было сказано, для поглощения корнем воды с питательными веществами ему требуется кислород. Обычно достаточно того воздуха, который находится в почве между ее частицами, если они достаточно крупны и структурированы. Бесструктурная почва имеет очень маленькие частицы, между которыми практически нет воздушных полостей. В результате растения страдают от недостатка кислорода, а это плохо сказывается на их росте и развитии.
Наиболее активным дыханием отличаются молодые корни, которые и отвечают за всасывание минеральных солей с водой. Более взрослые корни выполняют только функцию транспортировки веществ к надземной части, а в некоторых случаях и обратно для создания запасов. Если пространство вокруг молодого корня излишне сухое, то он отмирает. Именно поэтому при выращивании растений с использованием искусственной среды надо следить и за аэрацией и за влажностью воздуха. Только оптимальное сочетание всех характеристик создаст лучшие условия для роста корня и его работы.
Сколько же требуется корню кислорода для нормальной работы? Были проведены опыты с корнем взрослого растения томатов. Они показали, что корень при сухом весе два грамма в час поглощает примерно 15-16 мг кислорода (Базырина, 1950). Для сравнения в одном литре воздуха кислорода содержится 300 мг. Это указывает на тот факт, что корни растения, помещенные в хорошо проветриваемую среду с высокой влажностью, будут всегда обеспечены кислородом в нужных количествах.
Совсем другую картину можно увидеть в том случае, если корень будет полностью погружен в питательный раствор. Особенно негативно растения переносят резкое затопление. Буквально через три или четыре часа можно наблюдать завядание листьев, отмирание частей растения, поскольку резко сократилось снабжение кислородом и растение чувствует его нехватку.
В дальнейшем дыхание корня может обеспечиваться только тем кислородом, который будет поступать воду при обычной диффузии. Процесс медленный: через поверхность, которая имеет площадь в 100 квадратных сантиметров, в час поступает только 0,5 мг кислорода. Такое мизерное количество приводит к тому, что корень останется в состоянии кислородного голодания, часть его будет отмирать, а рост растений тормозиться.
Чтобы эффективно выращивать растения в водных растворах, следует обеспечить для корневой системы самые благоприятные условия. Корни должны находиться не в растворе, а в воздушном пространстве. Не стоит забывать и о влажности. Это воздушное пространство насыщается водяными парами. В питательный раствор погружаются только самые кончики корней. Все это в комплексе обеспечивает наилучшее всасывание питательной смеси. Нарушении даже одного из этих условий отразиться на растении крайне неблагоприятно.
Важную роль в поглощении растениями воды из воздуха играют волоски, которыми усеяна поверхность их листьев, Во влажном воздухе они набухают, впитывая воду, а в сухом — отдают ее растению, утончаясь и сгибаясь. Авторы этого открытия, ученые из университета Синсю и Института индустриальной технологии Симанэ (Япония), рассказали о нем в своей статье в журнале Applied Physics Letters.
Рассмотреть подробно весь процесс можно на видеозаписи, созданной с помощью электронного микроскопа и приложенной к пресс-релизу Американского института физики. На ней хорошо видно, как набухшие от впитанной из воздуха воды конические волоски сначала становятся тоньше и сгибаются под углом в 90%, отдавая влагу своему растению. Когда воздух вокруг растения из сухого снова становится влажным, волоски совершают обратную эволюцию.
Результаты исследования показывают, что способность как впитывать воду, так и отдавать ее, волоскам придают находящиеся внутри них особые микроскопические волокна. Они же отвечают за сгибание волосков на 90% — по-видимому, с целью увеличения их механической прочности, ведь сухие волоски могут стать ломкими.
Напомним, что из-за глобального изменения климата засухи на планете усиливаются. По оценкам ученых, к 2080 г. от них будет страдать в 7 раз больше людей, чем сейчас. Сегодня от них уже страдает население центральной Африки, в несколько меньшей степени — Австралии и Амазонии, а в ближайшие испытывать на себе действие больших засух, судя по всему, придется жителям стран стран Азии и США.
Вода – самый важный и востребованный элемент. Все организмы на земле состоят из живительной влаги и растения не исключение. Более того, для флоры вода – это основной способ получения питательных веществ.
Вместе с жидкостью через тоненькие корневые капилляры наши зеленые друзья всасывают из почвы необходимые для жизни полезные минералы и органические микроэлементы.
Получается, что жизнь комнатных растений целиком зависит от полива и полностью находится в руках растениевода. Практика показывает что эта, казалось бы простая процедура, таит в себе много тонкостей, и даже одна ошибка с количеством, качеством или способом подачи жидкости способна повлечь за собой скорую гибель зеленого питомца.
Режим и схемы полива домашних растений
Первый вопрос, возникающий у неопытного садовода: хватает ли воды любимым цветочкам? К сожалению, однозначного и простого ответа не существует. Слишком много факторов влияет на расход жидкости в горшках с растениями, следовательно, и на режим полива.
[!] Решить массу проблем, связанных с поливом, можно еще на этапе посадки. Грамотно организованная дренажная система даже в случае ошибки растениевода отводит излишки влаги и хранит небольшой запас на случай непредвиденной засухи.
Факторы, влияющие на режим полива
Большие растения потребляют много жидкости и требуют более частого полива. Это связано с особенностями комнатных условий содержания. В природе у крупного растения имеется естественная возможность охватить корневой системой большой объем насыщенного влагой грунта.
В домашних условиях габариты горшка с почвой сильно ограничены, а потребность в воде, быстро испаряющейся через обширную крону, также велика.
На частоту полива влияет соотношение размеров растения к габаритам горшка. Цветок растет, постоянно увеличивающаяся корневая система со временем плотно занимает весь предоставленный объем и очень быстро обезвоживает почву. В этом случае лучше сделать пересадку.
Существенно вырастает потребление жидкости в процессе активного роста, цветения и развития плодов. Наращивание клеточной массы всегда связано с большими потерями энергии и повышенным аппетитом. Цветок в этот период активно кушает, вытягивая из грунта жидкость с растворенными питательными веществами.
Растение пьет гораздо больше воды в жаркую и солнечную погоду. Летом, под воздействием температуры, жидкость интенсивно испаряется как из почвы, так и с поверхности листьев. В этот период цветам требуется регулярный и обильный полив. Процедуру лучше проводить рано утром или вечером.
На интенсивность расхода жидкости влияет конфигурация и материал емкости для цветов. В невысокой миске грунт из-за небольшой глубины испаряет влагу и сохнет быстрее, чем в высоком горшке. Плошка, изготовленная из обожженной керамики, пропускает сквозь стенки кислород и во всех отношениях полезнее для здоровья зеленых друзей, но, к сожалению, испаряет влагу заметно быстрее пластиковых аналогов.
Расход воды также зависит от конструкции водосборного поддона. Традиционное плоское открытое блюдце быстро испаряет воду, что благоприятно влияет на влажность атмосферы. С другой стороны, плотно примыкающий снизу поддон, особенно часто встречающийся у пластиковых горшков, гораздо экономичнее по расходу жидкости.
Как поить комнатные цветы
В зависимости от строения и физиологических особенностей различные виды растений предпочитают заметно отличающиеся способы доставки жидкости. Неверная техника полива может привести к частичному повреждению, а иногда и полному увяданию культуры.
Основные схемы полива:
- Полив погружением. Горшок с цветком полностью погружается в емкость с водой до уровня грунта. Следует дождаться полного насыщения почвы, затем вынуть растение, а излишки жидкости слить. Этот способ подойдет для полива очень влаголюбивых видов либо пригодится для реанимации засыхающих цветов в обезвоженном грунте.
- Полив в поддон. Этим способом обычно пользуются при выращивании луковичных культур, плохо переносящих сырой грунт. Метод хорош тем, что жидкость, поступающая снизу, усваивается корнями растения, а верхняя часть субстрата, в которой находится нежная луковица, остается почти сухой.
- Традиционный, леечный полив. При соблюдении нескольких правил метод годится для большинства домашних культур. Основное требование – не допускать попадания жидкости на ветви растений. Некоторые виды цветов, как правило, с ворсистыми листьями не переносят намокания. На поверхности появляются коричневые язвы и растение загнивает. Попадание брызг может повредить даже не восприимчивым видам: капелька воды образует на листе оптическую линзу, фокусирующую солнечные лучи и вызывающую ожоги. Поэтому при поливе лучше всего направлять носик лейки на грунт возле стенок цветочного горшка.
Какие растения любят влажную почву, а какие – сухую
Кроме внешних факторов на частоту и интенсивность полива напрямую влияет вид выращиваемых культур. Садоводу необходимо знать особенности содержания растений, их потребность в воде, и создавать максимально комфортные условия для своих зеленых питомцев.
Переувлажненная почва подходит для некоторых растений, чей естественный ареал обитания в дикой природе располагается в непосредственной близости от водоема, на подтапливаемых и заболоченных участках. К таким видам относится, к примеру, домашний папирус – циперус. В комнатных условиях для содержания таких культур требуется регулярный и избыточный полив.
Влажная почва требуется большинству декоративных комнатных растений. Основное требование – не допускать застоя излишков воды в грунте, чтобы не было закисания и появления гнили. Для этого лучше добавлять жидкость небольшими количествами, но почаще. Режим полива следует варьировать от обильного, до умеренного, увеличивая количество воды в период летней вегетации и уменьшая во время зимнего покоя.
Сухая почва – это естественная среда для большинства суккулентов. Разумеется, даже пустынные виды растений не могут обойтись без живительной влаги. Но необходимо учитывать, что эти растения требуют редкого полива с продолжительными перерывами, во время которых грунт должен почти полностью просыхать. Зимой кактусы и вовсе могут обойтись без воды.
Как узнать влажность почвы
Для поддержания в горшке с растением комфортного уровня влажности необходимо время от времени оценивать состояние грунта. Наиболее практичный и эффективный способ – это просто пощупать почву. Если грунт достаточно рыхлый, то можно погрузить в него палец и определить содержание жидкости не только в верхнем слое, но и в глубине цветочного горшка.
Если грунт слишком твердый или не хочется пачкать руки, то для взятия пробы можно применить вязальную спицу или деревянную палочку от китайской еды. По остаткам субстрата на инструменте и определяется текущая потребность в воде. В процессе следует соблюдать осторожность, чтобы не повредить корневую систему растения.
[!] Прежде чем полить растение всегда нужно проверять состояние почвы, возможно в горшке уже более чем достаточно жидкости на данный момент.
Обычно в квартире свой стабильный микроклимат, и для поддержания необходимой влажности почвы требуется примерно одинаковое количество жидкости. Поправки приходится вносить в переходный период межсезонья, особенно осенью. В это время большинство растений готовится к покою, обменные процессы замедляются, и употребление жидкости заметно сокращается. Кроме того, из-за дождливой и сырой погоды сохраняется высокая влажность воздуха. В отличие от жаркого лета почва в горшке практически не высыхает. Если не учесть изменившиеся условия и сохранить прежний режим полива, то можно переувлажнить почву и погубить цветы.
Последствия неверного режима полива
У людей не знакомых с выращиванием декоративных растений бытует мнение, что чем больше поливать цветы, тем будет лучше. Конечно это не так. Чрезмерный полив приводит к таким же печальным последствиям, как и полное пересыхание почвы, а именно – гибели растения.
Внимательно следите за зелеными друзьями, они постараются предупредить вас о неправильном уходе.
Внешние признаки нарушения режима полива:
- Недостаток жидкости в первую очередь отражается на состоянии грунта. Земля в горшке становится сухой, а при касании легко сыпется и пылит. Листья и лепестки соцветий растения вянут, засыхают и начинают опадать.
- Избыточный полив проявляется на почве в виде грибкового поражения. Патогенные микроорганизмы обожают размножаться в застоявшейся жидкости. Причем плесень, обычно в виде серого пушистого налета, может распространяться даже на стебель и нижние ветви растения. Листья вянут, на них появляются загнивающие коричневые участки, а затем опадают.
Впрочем, такие внешние проявления недомогания растения, как сброс листвы, не всегда являются ошибкой полива. Прежде чем изменить режим, нужно исключить все другие возможные причины, например болезнь, недостаток освещения или естественные сезонные изменения.
Засыхающее растение можно просто полить, а вот спасти загнивающий в переувлажненной почве цветок будет сложнее. Для начала растение аккуратно вместе с грунтом нужно вынуть из плошки. Все пораженные грибком и гниющие участки корней и почвы безжалостно удалить, а ранки для профилактики присыпать древесным углем.
Далее необходимо избавится от лишней жидкости. Для этого корень вместе с остатками грунта оборачивается хорошо впитывающим влагу материалом. В качестве абсорбента можно использовать ткань, детский подгузник, туалетную бумагу или столовые салфетки. Сажать растение в чистый горшок со свежим субстратом можно только после того, как корень обсохнет. Для профилактической защиты от грибковой инфекции следует обработать цветок фунгицидами.
Качество и состав воды для полива
Самым подходящим напитком для зеленых питомцев традиционно считается чистая дождевая вода или талый снег. В этом есть резон: в природных условиях осадки это естественное питание всех видов растений. Но необходимо учитывать реалии современной экологии и не собирать снег вдоль обочин автомобильных дорог, а дождевую воду – вблизи предприятий химической промышленности. Однако на практике большинство городских растениеводов использует обыкновенную водопроводную воду, но с дополнительной обработкой.
Проще всего пропустить жидкость через обыкновенный бытовой фильтр. Процедура смягчит воду и нейтрализует вредные вещества. Если такой возможности нет, нужно дать жидкости хотя бы пару суток отстояться. За это время часть вредных примесей выпадет в осадок или улетучится. Кроме того будет полезно дополнительно смягчить отстоянную водопроводную воду добавлением торфа или древесной золы из расчета столовая ложка на литр жидкости.
Особенно важно следить за температурой воды для полива. Холодная жидкость может сильно повредить здоровью растений: вызвать увядание, опадение листвы и загнивание корней. Вода должна быть хотя бы комнатной температуры, а еще лучше, если она будет на несколько градусов теплее. Для этого зимой удобно хранить емкости для полива возле батареи, а летом – на прогретом солнцем подоконнике.
[!] В некоторых случаях, например, при выращивании на выгонку, когда необходимо ускорить обменные процессы и стимулировать вегетацию растения, практикуется полив практически горячей водой, достигающей температуры 50°C.
Для того, чтобы зеленые любимцы хорошо развивались, цвели и радовали глаз, нелишним будет добавлять в воду для поливы специальные комплексные удобрения и стимуляторы роста. Главное строго соблюдать рекомендуемые производителем допустимые нормы. Кроме готовых магазинных подкормок в воду иногда можно добавлять марганцовку и йод для дезинфекции почвы и корней растений.
Автоматический полив
Есть масса способов организации полива без непосредственного присутствия садовода, которые можно условно поделить на две группы
- Временные меры – дают возможность в случае неожиданного отъезда быстро организовать из подручных материалов постепенное поступление жидкости в горшок с цветами;
- Автоматические системы полива – покупные устройства, способные осуществлять регулируемый полив без участия садовода продолжительный период времени.
В случае, когда нужно срочно уехать на неделю-другую, а присмотреть за цветами некому, самым простым решением будет налить в поддон с цветочным горшком побольше воды. Конечно, такого запаса надолго не хватит, но растение продержится без полива более продолжительное время.
Если растение крупное, а габариты горшка позволяют, можно немного притопить в верхний слой грунта вертикально установленную бутылку, наполненную водой.
Предварительно в крышке и донышке бутылки острым предметом проделываются два маленьких отверстия, и жидкость постепенно просачивается в землю.
Для небольшого горшка с цветами можно организовать простую тепличку. Для этого необходимо как следует полить растение и прямо вместе с плошкой поместить в прозрачный полиэтиленовый пакет, завязав его сверху. Жидкость практически не испаряется из импровизированного парника, и цветок не засохнет до вашего возвращения.
Если вы подходите к делу всерьез, в специализированных магазинах для растениеводов можно приобрести технологичные автоматические системы полива, способные ухаживать за зелеными любимцами без вашего присутствия. Причем устройства заметно отличаются по конструкции. Существуют как модели, объединенные с цветочным горшком в единое целое, так и отдельные агрегаты, размещаемые рядом с нуждающимися в поливе растениями.
Весьма современным и высокотехнологичным решением будет добавление в грунт специального гидрогеля. Это вещество, расширяясь, великолепно впитывает жидкость, а затем постепенно отдает, поддерживая постоянную влажность почвы. Кроме того гранулы геля, постоянно изменяя свой объем, эффективно разрыхляют субстрат, насыщая его кислородом.
При регулярном уходе за цветами к режиму полива быстро привыкаешь, и одного взгляда на горшок уже достаточно, чтобы определить – хотят зеленые любимцы пить или нет.
Читайте также: