какая полевая культура имеет наименьший транспирационный коэффициент

_Транспирация

Пламенный привет посетителям этой страницы, пришедшим из социальных сетей! С апреля 2021-го года наблюдаю удивительное явление: обильный поток посетителей из 4-х социальных сетей. В связи с этим настоятельно рекомендую всем неоднократно и регулярно посещать сайт rtbsm.ru — там в общих чертах изложена Российская Теннисная Балльная Система Марии (Шараповой).

Транспирация характерна не только для растений, но и для животных, ибо позволяет и тем, и другим регулировать температуру тела, спасая их от перегрева.

Завершающей частью водного обмена растений является транспирация, или испарение воды листьями, то есть верхний двигатель тока воды в растении. Это явление с физической стороны представляет собой процесс перехода воды в парообразное состояние и диффузию образовавшегося пара в окружающее пространство.

Схема транспирации

Транспирация выполняет в растении следующие основные функции:

Транспирация характеризуется следующими показателями: интенсивностью, продуктивностью и коэффициентом.

Сопротивление пограничного слоя зависит от ветра, при отсутствии ветра оно максимально, чем больше ветер, тем оно меньше.

Устьичное диффузионное сопротивление зависит от степени открытия устьиц.

Кутикулярное диффузионное сопротивление зависит от толщины кутикулярного слоя, чем она больше, тем больше сопротивление.

Транспирационный коэффициент показывает сколько воды растение затрачивает на построение единицы сухого вещества, т.е. этот показатель является величиной, обратной продуктивности транспирации и в среднем равен 300, т.е. на производство 1 тонны урожая затрачивается 300 тонн воды.

Очень важным моментом в процессе транспирации является действие абиотических факторов окружающей среды: влажности атмосферного воздуха и температуры воздуха.

Чем менее влажен атмосферный воздух, т.е. чем меньше его водный потенциал, тем интенсивнее будет идти транспирация.

При 100% влажности воздуха его водный потенциал равен нулю. Уже при снижении влажности воздуха на 1-2% его водный потенциал становится отрицательной величиной, а при снижении влажности воздуха до 50% показатель водного потенциала выражается отрицательной величиной порядка 2-3 сотен бар в зависимости от температуры воздуха.

При этом в клетках листьев показатель водного потенциала, как правило, выше нуля, поэтому диффундирование воды из межклетников в атмосферу наблюдается почти всегда.

Чем выше температура воздуха, тем выше будет и температура листа, при этом температура внутри клеток листа может быть на 10 о С выше, чем в атмосфере. Происходит нагрев воды, находящейся в листе, что также способствует процессу испарения.

Регулировка транспирация происходит в растении по двум механизмам:

Наиболее существенной является устьичная регуляция, которая определяется как некоторыми физическими закономерностями, так и влиянием ряда факторов внешней среды и внутренней биохимией клеток листа.

С физической точки зрения основой испарения из устьица является физический механизм испарения с ограниченных поверхностей очень маленькой площади. При этом имеет значение величина снижения упругости водяного пара ( F- f) и расстояние (l), на протяжении которого поддерживается эта разница, которая определяет градиент дефицита насыщения.

Применительно к испарению с площади круга формула скорости испарения принимает вид

где k — значение всех прочих факторов, определяющих скорость испарения, а R — радиус круга.

При испарении с малых поверхностей, когда доля участия краевого испарения значительна, формула видоизменяется в

где n — положительное число между 1 и 2, т.е.2 > n> 1. В случае малых площадей, таких как отверстие устьичной щели, n становится равным 1. Таким образом определяющим становится фактор k, т.е. суммарное значение факторов окружающей среды и суммарное количество устьиц на листе.

В устьичной транспирации ведущими факторами являются:

Различают три вида движения устьиц (закрытие и открытие устьиц):

Суточный ход транспирации у всех растений определяется максимальной транспирацией в утренние часы и минимальной — в полуденные. При этом весьма существенное значение имеют и такие факторы, как температура почвы и воздуха, влажность почвы и воздуха, интенсивность солнечного излучения, наличие ветра.

Сезонный ход транспирации у многолетних растений определяется фазами развития растения.

Водный баланс в растении.

Водный баланс в растении поддерживается тогда, когда скорость поглощения воды равна скорости ее испарения. Обычно водный баланс в растении меняется в течение суток, при этом он зависит от уровня агротехники при выращивании растений, т.е. от уровня орошения и удобрения. Несбалансированность поступления и испарения воды проявляется в наличии водного дефицита, который наблюдается, как правило, у растений днем и отсутствует ночью.

В практике сельского хозяйства используются приемы, снижающие водный дефицит у растений: Использование освежительных поливов, Использование антитранспирантов.

Антитранспиранты делятся на две разновидности:

Вот информация о Транспирационных коэффициентах некоторых культур:

Транспирационные коэффициенты, как показали наблюдения, в сотни раз превышают вес сухого вещества растения и колеблются в низких пределах.

Таблица 1. Транспирационные коэффициенты различных сельскохозяйственных культур

По оценке А.М. Алпатьева, транспирационные коэффициенты скорее служат показателями пластичности к условиям среды, поэтому полезны и необходимы, особенно при изучении влияния агротехники на продуктивность использования растениями ресурсов влаги.

Таким же относительным показателем потребности растений во влаге может служить коэффициент водопотребления, представляющий собой частное от деления всего расхода воды (транспирация + испарение с почвы) на урожай всей органической массы или основной продукции с данного поля.

Коэффициент водопотребления в сильной степени зависит от применения удобрений, плодородия почвы и урожайности. Ниже приводится таблица 2, показывающая необходимое количество воды для формирования урожая на плодородных почвах и бедных в отношении питательных веществ.

Из приведенной таблицы видно, что расход воды растениями на образование урожая колеблется от 80 до 860 м 3 /тонну продукции и при увеличении урожайности снижается.

Таким образом, создавая более благоприятные условия роста и развития растений, т.е. применяя более высокую агротехнику, мы не только повышаем урожай, но и уменьшаем расход воды растениями на образование единицы продукции.

Таблица 2. Количество воды, необходимое для получения 1 тонны продукции

При планировании поливов следует учитывать, что расход воды с гектара увеличивается при увеличении количеств растений на гектар и увеличения надземной массы растений; при понижении влажности воздуха, увеличении температуры и скорости ветра; при ухудшении условий питания.

Необходимо также иметь в виду, что вода при орошении не только понижает температуру листовой поверхности растений, воздуха и почвы, но также снижает концентрацию почвенного раствора, в том числе вредных солей и этим улучшает условия роста растений.

Приглашаю всех высказываться в Комментариях. Критику и обмен опытом одобряю и приветствую. В хороших комментариях сохраняю ссылку на сайт автора!

И не забывайте, пожалуйста, нажимать на кнопки социальных сетей, которые расположены под текстом каждой страницы сайта.
Продолжение тут…

Источник

Транспирационный коэффициент

Смотреть что такое «Транспирационный коэффициент» в других словарях:

Транспирационный коэффициент — количество воды (в граммах), расходуемое на образование 1 г сухого вещества растения. Зависит от климатических и почвенных условий, а также от вида растений, может варьировать от 200 до 1000 и более. Транспирационный коэффициент необходим для… … Википедия

ТРАНСПИРАЦИОННЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ — количество воды (в г), расходуемое на образование 1 г сухого вещества. Зависит от климатических и почвенных условий, от вида растения. Экологический энциклопедический словарь. Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии. И.И. Дедю … Экологический словарь

Коэффициент транспирационный полевой — см. коэффициент расхода влаги … Толковый словарь по почвоведению

Коэффициент расхода влаги — (син.: К. транспирационный полевой, К. водопотребления) отношение величины суммарного расхода влаги (из почвенного запаса плюс атмосферные осадки) за время вегетации данной культуры к сухой массе ее урожая (валовой К. р. в.) или к массе зерна (К … Толковый словарь по почвоведению

Коэффициент транспирационный — отношение количества влаги, транспирированной растением за время его вегетации, к урожаю сухой массы (валовой К. т.) или к урожаю зерна (К. т. по зерну). К. т. всегда меньше коэффициента расхода влаги … Толковый словарь по почвоведению

ТРАНСПИРАЦИЯ — (от лат. trans через и spiro дышу, выдыхаю), физиол. испарение воды растением. Главный орган Т. лист, испаряющий воду через устьица (устьичная Т.). Пары воды по межклетникам мезофилла листа попадают в устьичные полости и через устьичные щели… … Биологический энциклопедический словарь

ТРАНСПИРАЦИЯ — (от лат. trans через и spiro дышу, выдыхаю), физиологическое испарение воды листьями и другими частями растений. Отношение чистой продукции к количеству транспирированной воды называется эффективностью транспирации. Интенсивность испарения воды… … Экологический словарь

Картофель — Картофель … Википедия

Рожь — У этого термина существуют и другие значения, см. Рожь (значения). Рожь посевная Коло … Википедия

Источник

Сельское хозяйство | UniversityAgro.ru

Агрономия, земледелие, сельское хозяйство

Популярные статьи

Приложения для Android

Водный режим почв

Водный режим — совокупность почвенных процессов поступления, перемещения, сохранения и расходы воды. Каждый из этих процессов в отдельности является элементом водного режима.

Водный режим почв складывается под влиянием ряда факторов: климата, рельефа, водно-физических свойств почвогрунтов, условий водного питания, а также хозяйственной деятельности человека. Специфика водных режимов конкретных зональных типов почв определяется прежде всего количеством атмосферных осадков и температурными режимами.

Вода относится к земным факторам жизни растений, в почве находится в жидкой фазе в виде почвенного раствора. В почве она находится в межфазном равновесии с почвой, обмениваясь с ней минеральными веществами. Часть почвенной влаги теряется, просачиваясь в более глубокие слои, либо за счет испарения или стока с поверхности. Оставшаяся влага удерживается почвой и представляет собой почвенный раствор. Характеризуется рядом важных агрохимических показателей.

Навигация

Значение воды в жизни растений

Почвовед Г.Н. Высоцкий подчеркивал исключительную важность воды в почве, сравнивая ее с кровью в живых организмах.

Роль влаги в жизни растений:

Потребность семян для набухания и перевода запаса питательных веществ в усвояемую форму составляет для разных растений (в % от массы семян): ячмень, пшеница — 50, овес, рожь — 55-65, кукуруза — около 40, лен, горох — 100, клевер, сахарная свекла — 120-150. Как правило, этот показатель для большинства растений составляет от 40 до 100% от массы семян.

Вода составляет значительную часть массы растений: в семенах ее количество составляет 7-15%, в стеблях, включающих много одревесневших мертвых клеток, — до 50, в корнеплодах, клубнях и листьях — до 75-93%.

На образование 1 г сухого органического вещества растения потребляет от 200 до 1000 г воды.

Таблица. Коэффициенты водопотребления сельскохозяйственных культур для Нечерноземной зоны, м 3 /т сухой биомассы 1

Нормальная деятельность почвенных микроорганизмов возможна при достаточной влагообеспеченности. Например, азотфиксирующим бактериям (Azotobacter, клубеньковые бактерии) для размножения требуется 25%-ная влажность почвы. Недостаток воды снижает усвоение питательных веществ бактериями, а чрезмерный избыток приводит к кислородному голоданию. Оптимальная влажность почвы для бактерий и растений совпадает — 60% полной влагоемкости почвы.

Избыток влаги в почве, складывающийся при превышении наименьшей полевой влагоемкости (НВ), угнетающе действует на рост и развитие растений. Хотя некоторые из них по-разному реагируют на переувлажнение.

В исследованиях и практике по земледелию и растениеводству для учета расхода воды на создание урожая используют коэффициент водопотребления. Коэффициент водопотребления — расход воды в м 3 на одну тонну урожая, включающий производительные, то есть потребление воды культурными растениями, и непроизводительные расходы на испарение с поверхности почвы.

Транспирация

Транспирация — испарение воды листьями.

Транспирационный коэффициент — количество воды, необходимое растению для образования единицы сухого вещества.

Растения используют почвенный раствор минеральных веществ в очень небольших концентрациях. Большая часть, поступающей в растения влаги, используется не полностью. Так, из 1 000 частей прошедшей через растение воды, только 1,5-2 части используются на питание, остальная вода испаряется через листья.

Транспирационный коэффициент зависит от освещенности, температуры, влажности почвы и воздуха, обеспеченности питательными веществами.

В опытах Гельригеля, при прямом солнечном свете транспирационный коэффициент составлял 349, при сильном рассеянном свете — 483, среднем — 519 и слабом — 676.

Коэффициент транспирации сильно зависит от влажности воздуха. В засушливые периоды у таких культур, как просо, пшеница, овес, кукуруза, он увеличивается в 2 и более раз по сравнению с влажными. В южных и восточных районах России испарение воды растениями значительно выше, чем в северных и западных.

Удобрения могут заметно снижать транспирационный коэффициент. Например, овес при недостатке питательных элементов имеет коэффициент транспирации 483, при достаточном их обеспечении — 372. Поэтому применение удобрений для засушливых районов земледелия имеет важное значение, так как растения более экономно расходуют ограниченные запас влаги.

Коэффициент водопотребления — сумма транспирационной воды и воды, испаряющейся с поверхности почвы. Выражается в м 3 на 1 т урожая. Варьирует в зависимости от увлажненности для озимых зерновых от 375 до 550, для свеклы — от 240 до 400, для картофеля — от 170 до 660, для многолетних трав — от 500 до 750 м 3 /т.

Потребность растений во влаге характеризуется транспирационным коэффициентом, который приближенно отражает способность растения расходовать определенное количество воды для создание в виде урожая единицы сухого вещества.

Транспирационный коэффициент изменяется от погодных условий, плодородия почвы, удобрения. При низкой влажности воздуха, сильном нагреве листьев и ветре он возрастает. Последний фактор особенно увеличивает испарение воды. К.А. Тимирязев писал, что даже при слабом ветре транспирация увеличивается в 2 раза, а при сильном ветре испарение в 20 раз больше, чем в сухую погоду.

Меньшее влияние на транспирационный коэффициент оказывают почвенные условия: обеспеченность питательными веществами, степень увлажнения, величина осмотического давления почвенного раствора.

Потребность в воде одного и того же растения зависит от фаз роста.

Источник

Какая полевая культура имеет наименьший транспирационный коэффициент

4. Растения, обладающие слабой способностью добывать воду и расходующие ее экономно, — лук, чеснок. При сравнительно небольшом расходе воды они требуют в первой половине вегетации высокой влажности почвы. Со способностью добывать и расходовать воду связана устойчивость растений к стрессу в условиях дефицита влаги. Относительно устойчивы к стрессу бахчевые, бобовые, пряно-вкусовые овощные растения, овощная кукуруза и фасоль.

Сильно, часто необратимо, реагируют на стрессовые ситуации овощные растения, обладающие слабой способностью добывать воду и неэкономно ее расходующие. Так, цветная капуста при дефиците влаги не наращивает крупной розетки листьев и очень быстро образует мелкую не товарную головку; редис не образует корнеплодов; кочанная капуста образует рыхлые кочаны; огурец прекращает рост.

Стрессовые ситуации могут складываться не только при дефиците влаги, но и при ее избытке, затоплении растений, приводящие к недостатку кислорода для корневой системы. Наиболее чувствительна к затоплению и очень требовательна к аэрации корневая система огурца. Значительно более устойчивы к избытку влаги — томат и капуста.

Вода, потребляемая растением, в основном расходуется на транспирацию, и лишь около 2 % остается в биомассе его органов. Отношение растений к воде, эффективность ее использования характеризуются рядом показателей. Потребление культурой воды с единицы площади (суммарное водопотребление) включает расход на транспирацию, испарение, сток с поверхности почвы, глубинное поглощение и количество воды, содержащееся в биомассе культуры. Выражается оно обычно в кубических метрах на гектар или в миллиметрах (10 м3/га соответствует 1 мм осадков). Количество воды, израсходованной на единицу урожая (м3/т), называется коэффициентом водопотребления (KW).

Показателем расхода воды при транспирации является транспирационный коэффициент — количество воды в граммах, израсходованное на образование 1 г сухого вещества. Коэффициент водопотребления и транспирационный коэффициент различаются у овощных культур и различных сортов. Меняются они в зависимости от условий выращивания, биомассы и продуктивности фотосинтеза. Чем выше эти показатели, тем ниже коэффициенты.

Приведем транспирационные коэффициенты некоторых овощных культур: капуста кочанная — 250–600, картофель — 285–575, томат — 500–650, огурец — 700 и более.

Суммарное водопотребление обычно возрастает с повышением плодородия почвы, с улучшением условий минерального питания, увеличением густоты стояния растений и урожайности.

Водопотребление овощными культурами неодинаково в течение онтогенеза. Наибольшая потребность в воде необходима в период прорастания семян. Снижение влажности почвы ниже оптимального уровня увеличивает период их прорастания или может быть губительным, особенно для туговсхожих семян (морковь, петрушка, пастернак, укроп, свекла и др.). Для набухания и передвижения питательных веществ в прорастающем семени необходимо небольшое количество воды, но в почве эти процессы нормально проходят только при сравнительно высокой ее влажности. В дальнейшем водопотребление относительно невелико в период начального роста, на первых этапах формирования ассимиляционного аппарата, но значительно возрастает с началом формирования продуктовых органов. Во время созревания плодов, семян и луковиц потребность во влаге снижается, а избыток становится вредным.

Наименьшая влагоемкость (НВ) — важнейшая агрономическая характеристика почвы, так как показывает запас доступной для растений воды, который почва может удерживать длительное время. Почва при этом находится в мягкопластичном состоянии, и условия для ее обработки наилучшие. Оптимальный уровень влажности почвы в открытом грунте для большинства овощных культур (капусты, овощной кукурузы, листовых, картофеля, томата и др.) должен составлять 70–80 % НВ, для корнеплодов — 60–70 % НВ, для огурца — 80–100 %, при такой влажности почвы растения используют ее наиболее продуктивно. Разность между значением НВ и фактической влажностью почвы называется дефицитом влаги в почве и используется при расчете оросительных и поливных норм.

В защищенном грунте в зимние месяцы необходимо поддерживать влажность тепличного грунта на уровне 50–60 % НВ, так как более высокий уровень влажности приводит к угнетению и задержке роста корневой системы, что отрицательно сказывается на продуктивности растений в марте — апреле.

Все скороспелые сорта овощных растений нуждаются в воде больше, чем позднеспелые, т. к. они отличаются быстрыми темпами роста и развития, а также большей густотой стояния на единице площади.

Недостаток влаги в период плодоношения томата приводит к поражению плодов вершинной гнилью; у листовых и редиса вызывает преждевременное стрелкование; опадение цветков и молодых завязей у огурца, томата, перца; корнеплоды семейства капустных становятся грубыми и горькими. Чередование недостатка влаги с ее избытком вызывает растрескивание корнеплодов.

Растения семейства капустных больше всего нуждаются в воде во время нарастания продуктовых органов (кочанов, корнеплодов); корнеплодные растения семейства сельдерейных и маревых — в первую половину вегетационного периода, когда у них еще не образовалась мощная, глубинная корневая система; плодовые растения — во время плодоношения; луковые — в период усиленного нарастания листьев. Для луковых растений, образующих крупную луковицу, подача воды должна прекращаться за 3–4 недели до уборки в целях лучшего вызревания луковицы.

Водный режим почвы регулируется поливами. Для этой цели нужно использовать воду, не содержащую вредных солей и имеющую близкую к нейтральной реакцию. Температура воды для полива не должна быть ниже температуры воздуха в открытом грунте. При поливе холодной водой в тканях растений требовательных к теплу овощных культур повышается вязкость протоплазмы, понижается сосущая сила, вследствие чего резко снижается поступление в растения воды и, несмотря на наличие воды в почве, наступает так называемая физиологическая засуха.

Свои особенности имеет поддержание водного режима в защищенном грунте, что связано с малым объемом субстрата, применением повышенных доз минеральных удобрений, высоким приходом солнечной радиации весной и летом, малым — осенью и зимой. Зимние теплицы имеют двойное регулирование водного режима — поверхностный полив (дождевание и капельный полив) и дренирование субстрата.

Большое влияние на рост и развитие овощных растений оказывает относительная влажность воздуха.

По требовательности к влажности воздуха овощные растения делят на три группы.

1. Требующие влажность воздуха 60–65 % — томат, баклажан, перец, фасоль, бахчевые.

2. Требующие влажность воздуха 70–75 % — капуста, морковь, свекла, укроп, петрушка, щавель, лук порей.

3. Требующие влажность воздуха 80–90 % — огурец, салат, шпинат, сельдерей, лук на зеленый лист.

Значительное снижение относительной влажности воздуха при повышенной температуре замедляет транспирацию и фотосинтез, способствует распространению опасных вредителей.

Избыточная влажность воздуха способствует формированию у растений рыхлых листьев с небольшим количеством устьиц. Плохо переносят повышенную влажность воздуха бахчевые культуры. Особенно неблагоприятна высокая влажность воздуха при подготовке рассады для открытого грунта, т. к. после посадки в поле у растений сильно нарушается водный обмен и снижается приживаемость. Избыточная влажность воздуха усиливает поражаемость растений бактериальными и грибными болезнями, а в период цветения она препятствует нормальному опылению цветков и оплодотворению завязей.

Особое внимание следует обращать на требование овощных растений к относительной влажности воздуха в защищенном грунте. Влажность воздуха можно снизить более редкими поливами и повышением температуры воздуха, а также усиленным проветриванием. Относительную влажность воздуха можно повысить снижением вентиляции, обильными поливами, опрыскиванием растений и сооружений защищенного грунта.

Расход воды на 1 га площади, выраженный в кубических метрах за один полив, составляет поливную норму. Поливная норма зависит от фазы роста и развития растения, мощности корневой системы, водно-физических свойств почвы, температуры воздуха и способа полива.

Источник