Поглинання води як екологічно обумовлений процес

Поглинання води із зовнішнього середовища і підтримання оптимального водного балансу – це обов'язкова умова існування рослинного організму. Під водним балансом рослин розуміють різницю між кількістю води, яка була поглинена рослиною, і тією, що витрачена на транспірацію. У природних умовах між цими процесами зазвичай підтримується рівновага. Вона є результатом еволюційної узгодженості водної екології рослин й умов місцезростань, що забезпечує стійкість водного режиму рослини.

Проте навіть в типових умовах періоду вегетації у рослин добре виражена добова динаміка обводненності. Вміст води у клітинах сягає найвищих показників у передранкові години. Опівдні він знижується на 25–30%. Деякі види рослин в цей час навіть злегка в'януть, але такий полуденний дефіцит для рослин нее небезпечним. Його називають тимчасовим.

Забезпечення водою надземних частин рослин здійснюється шляхом її поглинання коренями з ґрунту. Вода, що надходить завдяки осмотичним процесам, передається вгору по рослині ксилемою. Виникає постійний висхідний рух води по корню, стеблам і листкам. При цьому реалізується ще одна важлива для рослин функція: разом із водою у надземну частину рослини надходять мінеральні речовини (нітроген, фосфор, калій, мікроелементи), необхідні для метаболізму.

Поглинання води коренями рослин залежить передусім від вологості ґрунту й осмотичного потенціалу ґрунтового розчину. У разі надмірного підсихання ґрунту рослини в'януть, оскільки фунтова волога стає для них недоступною. Ступінь зволоженості фунту, який відповідає такому стану, називають вологістю зав'ядання.

У ґрунтах різного типу вологість в'янення неоднакова: у крупнозернистих піщаних фунтах вона буває низькою, а в тонкодисперсних глинистих – порівняно високою. Відмінність ця пов'язана з тим, що у тонкодисперсних глинистих фунтах дуже великою є сумарна площа поверхні частинок. На ній вода міцно уфимується за рахунок адсорбційних сил, і корені рослин не можуть відняти її. Тому, хоча в глинистих фунтах міститься більше води, чим в піщаних, в них більше води знаходиться в зв'язаному, тобто в недоступному для рослин стані.

Оскільки поглинання води коренями відбувається завдяки осмотичному механізмові, підвищення осмотичного потенціалу фунту гальмує поглинання води. А якщо осмотичний потенціал фунту вищий, ніж осмотичний потенціал клітин кореня, поглинання води взагалі припиняється. Це явище особливо характерне для засолених фунтів. Воно може виникати і при внесенні до фунту занадто високих доз мінеральних добрив.

Важливим екологічним чинником водопоглинання є аерація ґрунту, під якою мають на увазі кількість у фунті повіфя і його хімічний склад. Для нормального водопоглинання потрібна досить висока аерованість фунту і наявність у фунтовому повітрі кисню. На фунтах із низькою аерованістю поглинання води рослинами суттєво знижується. Найчастіше це виявляється на затоплених ґрунтах. Крім того хронічний, але помірний брак кисню часто існує у важких глинистих ґрунтах. Знижує аерацію ґрунту, а отже, і нормальну діяльність коренів із поглинання води, ще й переущільнення ґрунту. Воно часто має місце в разі неякісної обробки сільськогосподарських ґрунтів і використання на полях важкої техніки.

Надходження води через кореневу систему зменшується зі зниженням температури ґрунту. Це відбувається з таких причин: 1) підвищується в'язкість води і тому знижується її рухливість; 2) зменшується проникність протоплазми для води; 3) гальмується ріст коріння; 4) зменшується швидкість метаболічних процесів. Порушення водного балансу через низьку температуру фунту характерне для осінніх і весняних погодних режимів, коли, відповідно, фунт або швидко охолоджується, або погано прогрівається. Весняне і літнє погане профівання фунту особливо часто має місце там, де фунт укритий потужним шаром рослинного опада, а також на торф'янистих фунтах. У такому разі говорять про фізіологічно сухі ґрунти. У таких фунтів вологість висока, але вода для коренів рослин недоступна.