Испарение воды растениями

Испарение воды растениями.

Испарение воды растениями — сложный физико-биологический процесс, который называют транс-пирацией. Растение при помощи корневой системы всасывает воду из почвы и испаряет ее через листовую поверхность. Испарение имеет двоякое значение для растений. Во-первых, вода, поднима­емая из почвы, представляет собой раствор различных минераль­ных солей, которые служат для питания и роста растений; во-вторых, испаряя воду, растение понижает свою температуру. Чтобы избежать перегрева в полуденные часы, растение вынуж­дено испарять значительные количества воды.

Количество воды, необходимое растению для образования еди­ницы массы сухого вещества растительности, называют коэффи­циентом транспирации.

Коэффициент транспирации зависит от вида растения и его сорта, от состояния растения и фазы его развития, от состояния внешней среды — атмосферы, почвы, солнечной радиации. В це­лом за период вегетации в зависимости от перечисленных факто­ров для многих культурных растений умеренного климата коэф­фициент транспирации меняется от 300 до 800.

Скорость испарения воды растениями в посеве зависит в ос­новном от влажности воздуха, освещенности и температуры тех органов растений, с поверхности которых происходит испарение. Прямая радиация резко увеличивает испарение. Ветер непрерыв­но относит от растения воздух, обогащенный' водяным паром, заменяет его более сухи»'и таким образом усиливает испарение. Большое влияние скорости ветра на испарение растений отмечал К. А. Тимирязев, приводя примеры, когда испарение возрастало в 2—3 раза (по сравнению с безветрием) даже при скорости вет­ра всего 3 м/с.

Значительное влияние на интенсивность транспирации оказы­вает влажность корнеобитаемого слоя почвы. При прочих равных условиях транспирация уменьшается с уменьшением влажности почвы. Растения в зависимости от условий произрастания имеют различные регулирующие системы и приспособления (опушение и восковой налет на листьях, различную ориентацию листьев и др.), которые позволяют уменьшать испарение, экономно расхо­довать воду.

Сумму испарения воды с поверхности почвы и транспирации называют суммарным испарением. Суммарное испарение сельско­хозяйственных полей зависит как от метеорологических факторов, так и от мощности растительного покрова, биологических особенностей    растений,    глубины   корнеобитаемого   слоя, агротехника и т. п.

Испарение непосредственно измеряют испарителями или вы­числяют по уравнениям теплового и водного -баланса и по другим теоретическим и эмпирическим формулам. Практически его обыч­но характеризуют высотой испарившегося слоя воды, выражен­ной в миллиметрах.

Для измерения испарения с водной поверхности используют испарительные бассейны площадью 20 и 100 м², а также испари­тели с площадью поверхности 3000 см² (ГГИ-3000). Испарение в таких бассейнах и испарителях определяют по изменению уров­ня воды с учетом выпадения осадков. Однако условия испарения в небольших бассейнах и сосудах не вполне соответствуют естест­венным, так как нормальный обмен влагой и теплом в них нару­шается. Поэтому результаты измерений испарения при помощи испарителей являются приближенными.

Рекомендуемые материалы

Испарение с поверхности почвы (из слоя почвы 0—50 см) из­меряют почвенным испарителем ГГИ-500-50. В зоне недостаточ­ного увлажнения применяют испаритель ГГИ-500-100 (для слоя почвы 0—100 см). Измеряют испарение почвенными испарителя­ми только в теплое время года.

Рекомендуем посмотреть лекцию "Письменная литература".

Наиболее совершенным прибором является гидравлический почвенный испаритель (ГПИ). Это сложная установка, в которой монолит почвы массой около 400 кг при площади испаряющей поверхности 2000 см² помещен в поплавок, находящийся в баке с водой. Глубина погружения монолита меняется в зависимости от испарения.

Способ расчета испарения методом водного баланса изложен в разделе 6.3.4.

Суточный и годовой ход испарения

Испарение в естественных условиях происходит непрерывно, но в течение суток скорость испарения изменяется. Ее максимум приходится на 13—14 ч, когда наиболее велики температура ис­паряющей поверхности, дефицит насыщения водянога пара и ско­рость ветра. Ночью температура испаряющей поверхности пони­жается, дефицит насыщения и скорость ветра уменьшаются, что уменьшает скорость испарения иногда до нуля и даже до отри­цательных значений. Это означает смену испарения противопоч ложным процессом — конденсацией водяного пара из атмосферы на земную поверхность. Наиболее резко выражен суточный ход испарения в летние месяцы.

В годовом ходе испарения максимум в северном полушарии наблюдается в июле, минимум в ноябре—декабре. С высотой ко­личество водяного пара в атмосфере быстро убывает, суточный и годовой ходы испарения сглаживаются.

При сопоставлении суточного и годового хода испарения с со­ответствующим ходом влажности и температуры воздуха видно, _что ход испарения соответствует ходу дефицита насыщения и температуры воздуха.