УДК 630*17:630*161.11:712.3

ІНТЕНСИВНІСТЬ ТРАНСПІРАЦІЇ ЛИСТЯ В ЛАНДШАФТНИХ ЛІСОВИХ КУЛЬТУРАХ ЗЕЛЕНОЇ ЗОНИ М. КИЄВА

І.В. Іванюк, аспірант*

Досліджено водний режим листя у ландшафтних культурах. Показано, що найбільший дефіцит вологи властивий деревним рослинам, які зростають на узліссі, а накопичення сухої речовини відбувається ефективніше за інтенсивнішого випаровування вологи.

Інтенсивність транспірації, дефіцит вологи, відносний вміст вологи.

Транспірація — це складний фізіологічний процес, який значною мірою залежить від життєдіяльності рослини, а його роль зводиться до наступного:

1. підвищує сисну силу в клітинах та створює безперервний водний потік по рослині, сприяючи пересуванню води і розчинених в ній мінеральних і частково органічних речовин від коріння до життєво важливих частин рослини;
2. захищає рослину від перегрівання прямим сонячним промінням;
3. запобігає повному насиченню клітин водою, сприяючи оптимізації процесів метаболізму, оскільки за незначного водного дефіциту (до 5%) активність синтезу та інтенсивність фотосинтезу є найбільшими [1, 3].

Якщо транспіраційні витрати перевищують надходження води до кореневих систем, то це негативно впливає на життєдіяльність рослин і зокрема спричиняє водний дефіцит та в’янення листя, призупинення ростових процесів, зниження інтенсивності фотосинтезу та порушення обмінних процесів, що може призвести не лише до зниження продуктивності, а й до загибелі рослин.

Інтенсивність транспірації — мінливий показник, який змінюється залежно від пори року, а також від поєднання грунтово-екологічних та метеорологічних факторів. У деревних рослин листя верхніх ярусів транспірує більше вологи, ніж середніх та нижніх. Проте видові особливості цього процесу пов’язані з кількістю, розміром та будовою продихів. За інтенсивністю транспірації найрозповсюдженіші в лісовій зоні деревні рослини розподіляють на три групи: 1) сильнотранспіруючі (береза, осика, липа, ясен, акація), 2) середньотранспіруючі (дуб, бук, клен, в’яз, горобина), 3) слаботранспіруючі (сосна, ялина, модрина, ялиця) [1, 4]. Зважаючи, що в лісових насадженнях формуються своєрідні мікрокліматичні та лісорослинні умови, нами було досліджено інтенсивність транспірації листям деревних рослин в ландшафтних культурах.

Об’єкти та методика досліджень

Об’єктами досліджень слугували біогрупи берези повислої (Betula pendula Roth.), липи серцелистої (Tilia cordata Mil.), дуба червоного (Quercus rubra L.), клена гостролистого (Acer platanoides L.) та клена татарського (Acer tatarikum L.).

Вивчення інтенсивності транспірації здійснювалось за методом швидкого зважування, розробленим Л.А. Івановим [2].

Одночасно з інтенсивністю транспірації визначали температуру повітря на висоті 1м за сухим та звложеним термометром психрометра Ассмана. За психрометричними таблицями визначали відносну та абсолютну вологість повітря.

Листя для дослідження брали у південному секторі крони на одній висоті від поверхні землі. Зрізане листя зважували не пізніше, ніж через 30 с на торсійних терезах з точністю до 1 мг. Після 3-хвилинної експозиції листя зважували вдруге. Повторність визначення 10-кратна.

Інтенсивність транспірації вирахували на одиницю площі (грам за год на м²) листя. Після другого зважування контури дослідного листя обводилися на міліметровому папері олівцем. Потім їх вирізали, зважували (окремо по варіантах) з точністю до 0,001 г і порівнювали з масою цього ж самого паперу, площею 100 см². Площа листя може бути обчислена за формулою:

де А — 100 см² міліметрового паперу;
Б — маса контурів, мг;
В — маса 1 см² міліметрового паперу, мг.

Інтенсивність транспірації (Іт) обчислювали за формулою:

де в — кількість води, що випарувалася, г;
n — площа листя, см²;
г — тривалість досліду, хв;
60 —коефіцієнт переведення хвилин у години;
100 — коефіцієнт переведення квадратних сантиметрів у квадратні метри.

Листя, висушене при температурі 100-105ºС до постійної маси, зважували й визначали вміст в ньому води відносно сухої маси та розраховували дефіцит вологи, масу сухої речовини г/м² та відносний вміст вологи за формулами відповідно 3, 4, 5 [1, 5, 6]:

де m — маса зірваного листка, мг;
m1 — маса листка після насичення водою, мг;
m2 — маса абсолютно сухого листка, мг
s — площа листової пластинки, см²;
100 — коефіцієнт переведення см² у м².

Результати досліджень

З літературних джерел [3, 4] відомо, що із збільшенням випаровуваної вологи зростає надходження поживних речовин до рослини і є маса її сухої речовини.

За даними наведеними в таблиці можна стверджувати, що рослини більшості порід випаровують вологу інтенсивніше на узліссі. Однак у берези повислої інтенсивніть транспірації на узліссі була меншою, ніж у біогрупі. Це пояснюється розташуванням поблизу насадження водойми, з поверхні якої також випаровується волога, що спричиняє збільшення вологості повітря та зменшення транспіраційних процесів у рослині [5].

Основні показники транспіраційних процесів у листі ландшафтних лісових культур зеленої зони м. Києва.

Порода Інтенсивність транспірації, г•год/м2 Дефіцит вологи, % RWC, % Маса сухої речовини, г/м2 Береза повисла 4,85±0,38 12,1±0,9 89,1±1,0 403,2±32,3 1,99±0,21 5,7±0,9 94,8±2,8 272,2±31,5 Липа серцелиста 1,45±0,19 14,3±1,2 86,3±1,1 65,4±12,8 2,42±0,36 15,6±0,8 85,2±0,8 266,8±29,5 Дуб червоний 1,15±0,14 8,0±0,6 92,6±0,6 310,0±9,1 1,15±0,17 13,8±3,1 86,8±3,2 310,3±12,0 Клен гостролистий 0,57±0,07 8,6±1,3 91,8±1,3 234,0±19,6 1,70±0,19 11,7±1,8 89,3±1,9 497,2±61,3 Клен татарський 0,81±0,14 8,6±0,8 91,8±0,8 89,4±26,4 6,51±1,44 6,5±1,4 96,4±1,5 169,3±27,2

Примітка.

1. Чисельник — під пологом, знаменник — на узліссі.
2. Визначення інтенсивності випаровування вологи проводились за таких умов:
   • температура повітря +22 – +24ºС; відносна вологість повітря 60%;
   • освітленість 2900 люкс з 12 до 14 год.

Показники дефіциту та відносного вмісту вологи в листі знаходяться у прямій залежності від інтенсивності транспірації. Дані досліджень свідчать, що найбільший дефіцит вологи властивий рослинам, які зростають на узліссі, а відносний вміст вологи більший у листі рослин, які зростають під пологом, де інтенсивність сонячного проміння менша і випаровування менші.

Накопичення сухої речовини відбувається ефективніше у рослин з більшою інтенсивністю випаровування вологи, а сухе листя, зірване на узліссі має темніше забарвлення, ніж те, що зірване під пологом у біогрупі (рис.1)

Різниця у масі листя та його забарвленні підтверджує дані інших дослідників [5, 6]: залежність маси листя від інтенсивності випаровування, оскільки волога з поживними елементами, рухаючись по рослині від кореня до листя, збільшує біомасу не лише листя, але й всієї рослини.

Висновки

1. Інтенсивність транспірації листя та маса сухої речовини більша у рослин, які зростають на узліссі під прямим сонячним промінням, що підвищує температуру листя та випаровування вологи з нього.
2. Ландшафтні лісові культури слід створювати на відкритих ділянках лісу і зокрема на узліссях, галявинах, прогалинах тощо, тому що тут спостерігається ефективніше накопичення біомаси у листках і відповідно у всій рослині.

Список літератури

1. Веретенников А.В. Физиология растений с основами биохимии: Учеб. пособие. – Воронеж: Изд-во ВГУ, 1987. – 256с.
2. Іванов Л.А., Сіліна А.А., Цельнікер Ю.Л. Про методику швидкого зважування для визначення транспірації в природних умовах // Ботанічний журнал. – 1950. – №2. – С.75-83.
3. Лебедев С.И. Физиология растений. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Агропромиздат, 1988. – 544с.
4. Либберт Э. Физиология растений. – М.: Мир 1976. – 580с.
5. Лир Х., Польстер Г., Фидлер Г.-И. Физиология древесных растений. –М.: Лесная промышленность, 1974. – 424с.
6. Bota J., Stasyk O., Medrano J.F.H. Effect of water stress on partitioning of 14C-labelled photosynthesis in vitis vinifera. // Functional plant biology. – 2004. –№ 31. – P.697-708.

Интенсивность транспирации листья в ландшафтных лесных культурах зеленой зоны г. Киева

И.В. Иванюк

Исследован водный режим листьев в ландшафтных культурах. Показано, что найбольший дефицит влаги свойствен древесным растениям, которые растут на опушке, а накопление сухого вещества происходит эффективнее при более интенсивном испарении влаги.

Интенсивность транспирации, дефицит влаги, относительное содержание влаги.

Intensity transpiration leaves of landscape forest cultures of a green zone of kiev

I.V. Ivanyuk

The article deals with a water mode leaves at landscape cultures. It is shown, that the greatest deficiency of a moisture be peculiar to wood plants which grow on a forest margin, and accumulation of dry substance is carried out more effectively at more intensive evaporation of a moisture.

Intensity transpiration, deficiency of a moisture, relative moisture content.