План Введение (значение воды в жизни растений) Глава Общая характеристика луковых Глава содержание воды в луковых

Вид материала

Реферат

Содержание Актуальной проблемой Цель – рассмотреть основные особенности содержания воды в луковых. Задачи Новизна работы Теоретическая и практическая значимость работы. Объем и структура работы. 2.2 Содержание воды в семенах 2.3 Содержание воды в проростках Список литературы Мамонов А.Е. Сортовой каталог. Овощные культуры. – М.: Эксмо-пресс, Лик пресс, 2001. – 496 с.

Подобный материал:

• Автор Горбань Валерий (соsmoglot). Украина Парадигма мироздания. Содержание: Глава, 163.17kb.
• План. Введение Глава Методы и типы монетарного регулирования Глава Операции на открытом, 411.98kb.
• Урок. Тема. Вода. Качество питьевой воды. Очистка воды, 49.25kb.
• Узоры Древа Жизни Глава Десять Сфир в четырех мирах Глава 10. Пути на Древе Глава 11., 3700.54kb.
• Узоры Древа Жизни Глава Десять Сфир в четырех мирах Глава 10. Пути на Древе Глава 11., 5221.91kb.
• Задачи урока : Ознакомить учащихся с: большим практическим значением воды в быту, 200.08kb.
• План Введение 4 Глава Характеристика и понятие правового общественного отношения, 378.48kb.
• Лекция Аналитическая химия воды. Общая характеристика объектов анализа, 119.32kb.
• Лекция Аналитическая химия воды. Общая характеристика объектов анализа, 132.62kb.
• 1 Характеристика представителей семейства врановых, населяющих Республику Татарстан, 168.07kb.

Содержание воды в луковых


План

Введение (значение воды в жизни растений)

Глава 1. Общая характеристика луковых

Глава 2. содержание воды в луковых

2.1. содержание воды в молодых растениях
2.2. содержание воды в семенах
2.3. содержание воды в проростках
Заключение
Список литературы


Введение


Роль и значение воды в жизни растений имеет большое значение. Она поддерживает в них необходимый обмен веществ даже при температурах ниже нуля, обладая способностью испаряться, входит в состав протоплазмы, клеточных оболочек и других органов [5].

Вода – важнейший экологический фактор для всего живого на земле. Для процессов обмена веществ со средой, составляющих основу жизни, необходимо участие воды в качестве растворителя и метаболита.

Так, у растений вода участвует в реакциях фотосинтеза, минеральные соли поступают в растения из почвы только в виде водных растворов. Вода – главная составная часть тела растений. Даже находясь в анабиозе, растения содержат воду.

Особая роль воды наземных растений заключается в постоянном пополнении больших трат ее на испарение в связи с развитием большой фотосинтезирующей поверхности.

Вода, обуславливая необходимое тургорное давление, определенным образом участвует и в поддержании формы наземных растений как организмов не имеющих опорного скелета. Также для большой группы растений, живущих в водоемах, морях и океанах, вода является непосредственной средой обитания. Растения, приуроченные к местообитаниям с разными условиями увлажнения, выработали соответствующие приспособления к водному режиму [1].

Вода составляет 50-98% массы живого растения. На создание 1 кг сухого вещества у разных растений требуется различное количество воды. Литературные источники приводят информацию, что некоторые растения содержат от 70 до 85% воды. Например, семейство луковых очень требовательно к воде. Почвы должны быть достаточно увлажненными, так как на пересыхающих почвах растения этого семейства не растут [2].




Рис. Свойства воды.


Актуальной проблемой данной темы является исследование особенностей содержания воды у некоторых представителей семейства луковых в процессе их динамического созревания.

Цель – рассмотреть основные особенности содержания воды в луковых.

Задачи:

1. Изучить и проанализировать современные литературные источники по вопросу содержания воды в луковых;
   
2. Изучить особенности строения некоторых представителей семейства луковых в их динамике.
   
3. Охарактеризовать особенности содержания воды в молодых растениях, в семенах, в проростках семейства луковых и раскрыть механизм влияния воды на них.
   

Методика исследований основана на изучении данных литературных источников при проведении многофакторного анализа видового состава семейства луковых.

Новизна работы заключается в том, что мы обобщили и систематизировали существующие данные о содержании воды в луковых во всех фазах развития: в семенах, в проростках, в молодых растениях.

Теоретическая и практическая значимость работы. Сделанные выводы о содержании воды в луковых могут быть использованы при выращивании, хранении представителей семейства луковых в сельскохозяйственных отраслях; данные могут быть учтены при создании новых сортов луковичных; изученны особенности могут быть служить базовой основой изучения семейства луковых в учебных заведениях.

Объем и структура работы. Работа написана на 28 страницах компьютерной верстки и состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованной литературы (17 источников).


глава 1. Общая характеристика луковых


В семействе луковых насчитывается около 30 родов и 650 видов, распространенных почти на всех континентах, но большинство их встречается в умеренных областях Северного полушария. Они очень разнообразны по своей экологии, про израстая от побережья моря до высокогорий [16].

Луковые многолетние травы с луковицами, клубнелуковицами или корневищами. Листья влагалищные, простые, трубчатые или чаще плоские, линейные, продолговатые, эллиптические, обычно без черешков.

Цветки собраны в верхушечные зонтики, которые до цветения скрыты в покрывале из одного — пяти сросшихся листочков. Околоцветник из шести свободных или при основании сросшихся лепестковидных листочков, расположенных в двух кругах. Тычинок обычно 6 в двух кругах, иногда тычинки одного из кругов превращены в стаминодии или редуцированы. Завязь верхняя, трехгнездная. Плод-коробочка. Семена шаровидные, угловатые или сжатые, с толстой кожурой, черные, гладкие.

Характерные признаки семейства — наличие млечников в чешуях луковиц и в зеленых листьях, а также присутствие во всех тканях чесночного и близких к нему летучих масел. Обычно это энто-мофильные перекрестноопыля-емые растения, реже самоопыляемые. Многие виды луковых - пищевые, лекарственные, декоративные растения [17].

ссылка скрыта


Рис. Луковая грядка.


Виды луковых очень разнообразны по своей экологической приуроченности и встречаются почти повсюду от высокогорий до побережья морей. Более того, иногда два близких вида имеют разную экологию: один сухолюбивый (лук горный — Allium montanum), другой, очень близкий к нему, влаголюбивый, растущий на влажных, богатых аллювиальной почвой лугах (лук угловатый — A. angulosum). Многие виды луков в Евразии — типичные луговые растения (лук сибирский — A. sibiricum, лук скорода, лук монгольский — A. mongolicum, лук двузубчатый — A. bidentatum, лук душистый — A. odorum и др.). Среди луков есть и сорняки сенокосных лугов, например черемша, или лук победный (A. victorialis). Многие виды луковых — обитатели лесов. Во влажных тенистых лесах на богатых гумусом почвах в громадных количествах встречается лук медвежий (A. ursinum) [11].

Характерный его запах распространяется далеко вокруг. Особенно часто растет он по оврагам в сообществе папоротников и осоки пальчатой (Carex digitata). Большинство видов луковых, и притом наиболее своеобразные представители семейства, растут в степных и полупустынных областях низменностей и гор. Здесь наибольшее разнообразие форм луков — самого большого рода семейства.

Луковые (ссылка скрыта Alliáceae) — семейство однодольных растений.

Растения имеют ссылка скрыта или ссылка скрыта. ссылка скрыта зонтиковидные, при основании с покрывалом. Плод - ссылка скрыта, вскрывающаяся по гнёздам. К луковым относится крупный (до 300 видов) род ссылка скрыта, включающий ссылка скрыта, ссылка скрыта, ссылка скрыта, ссылка скрыта, ссылка скрыта, ссылка скрыта, ссылка скрыта и другие виды [7].

Особенно разнообразно представлено в ссылка скрыта, на ссылка скрыта, в ссылка скрыта, преимущественно в сухих районах.

Химический состав луковых: ссылка скрыта 9 %, ссылка скрыта до 3 %, минеральные вещества до 1,2 %, витамины В1, В2 и С, ссылка скрыта, ссылка скрыта, ссылка скрыта.

Научная классификация луковых:

Царство:	ссылка скрыта
Отдел:	ссылка скрыта
Класс:	ссылка скрыта
Порядок:	ссылка скрыта
Семейство:	Луковые

У лука репчатого луковицы имеют разнообраную форму (от круга до плоской). Окраска сухих чешуек обусл овлена красящими веществами. По составу и вкусу лук делят на: острые, полуострые и сладкие. для острых характерен острый вкус, высокое содержание сахаров и эфирных масел [4].


ссылка скрыта ссылка скрыта


Рис. ссылка скрыта Рис. ссылка скрыта


Полуострые содержат меньше сахаров, эфирных масел, вкус полуострый, средняя плотность и лежкость. Сладкие – низкое содержание сахаров, эфирных масел, сладкий вкус, низкая лежкость.

Согласно теории стадийного развития, рост и развитие растения зависят от конкретных условий внешней среды.

Луковица – растение, находящееся в состоянии покоя. Донце – сильно укороченный стебель.

Из нижней части донца, пятки, растут корни – мочковатые, а от верхней отходят основания влагалищ листьев – сочные и сухие чешуи. Сочные чешуи являются вместилищами запасных веществ и влаги.

В пазухах чешуй заложены почки, называемые у лука зачатками. В процессе роста растения зачатки постепенно становятся самостоятельными луковицами. Так осуществляется вегетативное размножение лука. При посадке весной одной луковицы из неё образуется к осени гнездо из нескольких луковиц.


ссылка скрыта


Рис. Представитель семейства луковых - репчатый лук.


Чеснок отличается от лука строением и составом. Форма луковиц зависит от формы зубков, которе бывают тонкими и длинными или короткими и широкими. Каждый зубок покрыт сухими чешуйками, вся луковица покрыта общими чешуйками. Окраска сухих чешуек чеснока – белая, светло-желтая, светло-сиреневая, темно-фиолетовая. Чешуйки, покрывающие отдел зубка, окрашены более интенсивно, чем наружные. Чеснок бывает стрелкующийся и нестрелкующийся [14].

В луковицах чеснока содержится 35—42 % сухих веществ, в том числе 6,0—7,9 % ссылка скрыта, 7,0—28 ссылка скрыта ссылка скрыта ссылка скрыта (в листьях — до 80 ссылка скрыта), 0,5 % сахаров, 20—27 % полисахаридов.

ссылка скрыта и ссылка скрыта чеснока обусловлены наличием ссылка скрыта (0,23—0,74 %), в котором содержится ссылка скрыта и другие органические соединения сульфидной группы (ссылка скрыта).


ссылка скрыта

Рис. Представитель семейства луковых – чеснок.


Чеснок имеет сложные луковицы, у которых на общем донце и под общими сухими чешуями имеется от 6 до 50 луковиц – зубков. Каждый зубок имеет своё донце и состоит из одной толстой закрытой сочной чешуи и одной кожистой сухой чешуи. При посадке зубки в почву из него к осени вырастает сложная луковица. Корневая система – мочковатая. В чесноке обнаруживается высокое содержание воды (около 60%) [7].

В пазухах чешуйчатых листьев имеются почки. Молодые луковицы растут и развиваются из этих почек. Листья трубчатые, зелёного цвета. Цветонос внутри полый, дутый, на вершине – соцветие простой зонтик. С многочисленными цветками. Цветки располагаются на длинных цветоножках, они светло-зеленоватого цвета, диаметром 1 см. Околоцветник состоит из 6 лепестков, 6 тычинок, пестик – один. Иногда в соцветии созревают мелкие луковички, например у лука многоярусного. Плод – коробочка. Семена – мелкие, шершавые, трёхгранные.


Содержание воды в чесноке намного ниже, нежели в других овощах, а углеводов и азотистых веществ больше, чем в луке.

Луковые — многолетние травы с луковицами, клубнелуковицами или иногда корневищами [6].

Корни обычно тонкие, нитевидные, но бывают и утолщенными. Толстые контрактильные корни многих луковых служат для втягивания луковицы на нужную глубину.

Соцветие выносится на поверхность земли цветочной стрелкой, которая иногда выглядит как облиственный стебель, благодаря тому, что листья снабжены влагалищами, охватывающими стрелку почти доверху.





Рис. Стадии развития лука.


Луковицы морфологически очень разнообразны. Они бывают как одиночные, так и растущие на общем корневище. Первые, как правило, округлые и более мясистые, в то время как вторые узкие, удлиненные.

Луковицы характеризуются большим многообразием и по другим признакам. Наружные оболочки, которые защищают луковицы от неблагоприятных внешних воздействий, имеют различную консистенцию — толстые, кожистые или пленчатые, бумажистые, волокнистые, сетчатые. Последние образованы склеренхимными клетками с сильно утолщенными стенками.

Листья луковых приземные (базальные), очередные, простые, трубчатые или чаще плоские, линейные, продолговатые, эллиптические, без черешков [9].

Цветки собраны в верхушечные зонтики. Зонтики луковых разнообразны как по количеству цветков в соцветии (от 1 до 500 и более), так и по длине цветоножек; у основания цветоножек часто имеются прицветнички. Зонтик до цветения окутан покрывалом из 1 — 2-5 сросшихся листочков, различающихся по форме и размерам. Цветки обычно маленькие, 3-10 мм.





Рис. Стадии развития чеснока.


Околоцветник состоит из 6 свободных или при основании сросшихся лепестковидных сегментов, расположенных в двух кругах. Сегменты внутреннего круга иногда меньше наружных почти вдвое или отсутствуют, а при основании сегментов развит привенчик из 3-12 листовидных чешуек.

Сегменты околоцветника продолговатые, иногда с ноготком, с хорошо выраженными жилками в числе 1-7, в которых присутствует хлорофилл.

Тычинок обычно 6, в двух кругах. Тычинки внутреннего круга часто отличаются от тычинок наружного круга расширенной уплощенной нитью и наличием зубцов. Пыльцевые зерна однобороздные, со слабо зернистой, морщинистой или сетчатой скульптурой экзины. Гинецей синкарпный, из 3 плодолистиков, с простым нитевидным столбиком, остающимся после цветения и созревания благодаря тому, что канал столбика доходит до дна завязи и там только открывается; завязь верхняя, 3-гнездная, с 1 — 2 или многими семязачатками в каждом гнезде.

Плод — локулицидная коробочка, треугольная, наверху прижатая.

Семена шаровидные, угловатые или сжатые, с толстой кожурой, черные, гладкие, диаметром около 3 мм. 

Зародыш маленький, с обильным эндоспермом.

Характерный признак семейства луковых — присутствие в чешуях луковиц и зеленых листьях млечников, обычно членистых, заполненных млечным соком (латексом).

Для большинства представителей семейства луковых характерно также присутствие во всех тканях растения чесночного и близких к нему летучих масел. Эти масла содержат диалил дисульфид C₆H₁₀S₂ или диалил трисульфид C₆H₁₀S₃, определяющие специфический луковый или чесночный вкус и запах.

Луковые — перекрестноопыляемые растения. Опылители цветков обычно насекомые (пчелы, мухи, жуки, бабочки). Насекомых привлекают окраска цветков, запах [2].

В цветках луковых можно найти всю гамму цветов и их тончайших оттенков от чисто-белого до темно-бордового, почти черного.

Большинство цветков луковых обладает приятным для человека запахом. На протяжении всего времени цветения выделяется большое количество нектара. Нектарники у большинства луковых септальные, представляющие собой нектарные щели, которые начинаются при основании плодолистиков и поднимаются до середины их высоты или до верхней трети; нектарные щели выстланы клетками в виде сосочков, не имеющих кутикулы и выделяющих нектар путем диффузии. Нектар вытекает через отверстия, расположенные внизу, в середине или на верхушке завязи, на дно цветка и собирается там, как в блюдце, между завязью и основанием 3 внутренних тычинок.

Раскрывание пыльников начинается с тычинок внутреннего круга, нити которых быстро вытягиваются, выставляя пыльники наружу. Как только пыльники раскрылись двумя продольными щелями от верхушки вниз, тычинки склоняются наружу и интрорзные пыльники полностью сохраняют пыльцу для насекомого. После освобождения от пыльцы тычинки увядают и свешиваются наружу. С раскрыванием пыльников внутреннего круга начинается рост тычинок наружного круга. А после того как раскрылись последние, начинается быстрый рост столбика. И лишь после увядания всех тычинок рыльце бывает готово к восприятию пыльцы (на что указывает появление сосочков на его поверхности) и функционирует в течение нескольких дней [3].

Самоопыление у луковых происходит наряду с перекрестным довольно часто. Этому благоприятствует отсутствие самонесовместимости в цветках. Кроме того, механизмы, предохраняющие от самоопыления, оказываются не очень действенными, так как у луков в соцветии обычно много цветков, находящихся к тому же в разных стадиях цветения, и самоопыление производят насекомые, прилетающие за нектаром и переползающие в соцветии с одного цветка на другой.

Большинство луковых образует большое количество семян, и молодые растения размножаются исключительно семенным способом. Семена в природе распространяются ветром, реже животными, в том числе муравьями. Семян бывает очень много за счет большого количества коробочек в зонтике. В каждой камере коробочки одно, несколько или много семян, которые часто остаются там в течение долгого времени после созревания, хотя коробочка открывается достаточно широко для их освобождения [10].

Культурные луки не близки систематически и относятся к разным подродам. Лук репчатый, татарка, шнитт-лук, лук душистый относятся к подроду корневищных луков (Rhizirideum); чеснок и лук-порей из подрода настоящих луков (Allium). В культуре же их обычно классифицируют на однолетние (чеснок), двулетние (лук репчатый, порей) и многолетние (татарка, лук многоярусный, шнитт-лук, лук душистый). Первые выращивают 1 — 2 года главным образом ради луковиц, хотя молодая листва также употребляется в пищу; вторые возделывают преимущественно ради зеленых листьев, которые начинают отрастать очень рано и потом растут в течение всего вегетационного периода.


глава 2. содержание воды в луковых



2.1 Содержание воды в молодых растениях


По признаку высокого содержание воды в молодых растениях семейства луковых вмсесте с другими растениями их объединяют в группу растительного сочного сырья. Из-за высокого содержания воды в продукции этой группы отмечается высокая интенсивность обмена веществ в клетках. Большая часть воды находится в свободной подвижной форме, что обуславливает не только усиленный обмен веществ, но и повышенную чувствительность растения к условиям окружающей среды. Поэтому для снижения интенсивности обмена веществ растения семейства луковых хранят при температуре, близкой к 0°С [16].

Вода поступает в растение из почвы через корневые волоски и молодые части корней и по сосудам разносится по всей его надземной части. В вакуолях растительных клеток растворены различные вещества. Молекулы этих веществ, растворенные в клеточном соке, оказывают давление на цитоплазму, которая хорошо пропускает воду, но препятствует прохождению через нее растворенных в воде частиц. Давление растворенных в воде веществ на цитоплазму называется осмотическим давлением. Вода, поглощенная растворенными в клеточном соке веществами, также оказывает давление на цитоплазму и растягивает до известного предела эластичную оболочку клетки. Клеточный сок с растворенными в нем веществами постоянно поддерживает растительную ткань в напряженном состоянии, и лишь при большой потере воды, при завядании, это напряжение (тургор) в растении исчезает. Когда осмотическое давление уравновешено растянувшейся оболочкой, вода не может поступать в клетку. Но стоит клетке потерять часть воды, как оболочка спадается, находящийся в клетке клеточный сок становится более концентрированным и начинает насасывать воду в клетку, пока оболочка снова не растянется и не уравновесится осмотическое давление. Чем больше воды потеряло растение, тем с большей силой вода поступает в клетки. Сила, с которой растение всасывает воду, — сосущая сила — представляет собой разность между осмотическим и тургорным давлением [7].

Растение непрерывно испаряет воду через устьица. Этим создается возможность нового притока воды к листьям. Присасывающее действие испарения играет большую роль в передвижении воды по растению. Устьица могут раскрываться и закрываться, образовывать то широкую, то узкую щель. На свету устьица раскрываются, а в темноте и при слишком большой потере воды закрываются. В зависимости от этого испарение воды то идет интенсивно, то сильно сокращается. Часть воды все время испаряется через кутикулу, однако это испарение идет гораздо слабее, чем через устьица.

Если срезать стебель растения около самого корня, из пенька начинает сочиться сок. Это показывает, что корень и сам нагнетает воду в стебель. Следовательно, поступление воды в растение зависит не только от испарения воды через листья, но и от корневого давления. Оно перегоняет воду из живых клеток корня в полые трубки омертвевших сосудов. Так как в клетках этих сосудов нет цитоплазмы, вода беспрепятственно движется по ним к листьям, где испаряется через устьица.

Испарение очень важно для растения. С передвигающейся водой разносятся по растению поглощенные корнем минеральные вещества. Испарение снижает температуру растения и тем самым предохраняет его от перегрева. Из каждой тысячи частей поглощенной из почвы воды растение усваивает лишь 2—3 части, а остальные 997—998 частей испаряются. Чтобы образовать 1 г сухого вещества, растение испаряет от 300 г до 1 кг воды.

Пока в почве есть влага, растение растет и развивается нормально. Но вот перестали выпадать дожди, наступает засуха, и растение испытывает недостаток воды и растворимых в ней минеральных веществ; в нем перестает образовываться новое вещество, рост и развитие прекращаются. Кроме того, растение начинает повреждаться от перегрева: на листьях и стебле появляются пятна ожогов. Особенно сильно повреждается растение от ожогов при суховее — сухом горячем ветре. Растение увядает и, если погода не изменится к лучшему, гибнет.

Глубокая вспашка, сохранение влаги в почве, своевременное уничтожение сорняков, севообороты, применение минеральных удобрений и другие агротехнические мероприятия помогают бороться с засухой. Не менее важны правильное семеноводство и создание более устойчивых к засухе сортов, а также использование засухоустойчивых культур. Но основная мера борьбы с засухой (там, где это возможно) — орошение полей.


Таблица

Реакция семейства луковых на наличие воды.

Культура	Требования к степени влажности почвы	Интенсивность водопотребления	Реакция на временную засуху	Степень эффективности орошения
Лук на репку, лук на севок, лук-батун, порей, чеснок	Высокая	Умеренная	Торможение роста, снижение урожая без существенного ухудшения качества урожая	Умеренная

В молодых растениях луковых вода составляет 70 - 95 %. Имея уникальные свойства, вода сыграет главную роль во всех процессах жизнедеятельности [7].

Вода в луковых выполняет следующие главные функции:

1. Водная среда объединяет все части организма в единое целое (от молекул до органов). В теле растений водная фаза представляет собой беспрерывная среда на всем протяжении от прикорневой влаги к поверхности распределения жидкость - газ в листках.

2. Вода - важный растворитель и важная среда для биохимических реакций.

3. Она принимает участие в упорядочении структур клеток, входит в состав молекул белков, определяя их конформацию.

4. Структурированная вода имеет относительно высокую протонную и электронную проводимость.

5. Вода - главный компонент в транспортной системе высших растений.

7. Это – терморегуляторный фактор.

8. Хороший амортизатор при механических влияниях.

9. Вода обеспечивает упругое состояние клеток и тканей благодаря явлениям осмоса и тургора.

В клетках различают две формы воды - свободную и связанную. Связанная вода делится на:

1) связанную осмотично (гідратирет раскрытые вещества);

2) колоидно связанную;

3) капиллярно связанную (в клеточных стенках и сосудах).

Проницаемость плазмалеми клеток корней для воды довольно высокая. В молодых корнях до 3/4 всей внутриклеточной воды содержится в вакуолях, 1/4 часть - в оболочках и лишь 1/20 - в цитоплазме [2].

Вода содержится в клетках за счет осмоса и набухание биоколоидов. Даже при наличии влаги меньше критического уровня большое количество воды остается в связанном состоянии.

Клеточные стенки имеют большую гигроскопичность и удерживают воду в основном за счет высокой гидрофильности пектиновых и целлюлозных компонентов. Они содержат 2 фракции:

               - малоподвижную (в микрокапиллярах и связанную с микрофибриллами);

               - подвижную (в крупнокапиллярних пространствах).


Таблица

Значение воды для молодых растений.

Поступление в клетку	Местонахождение и преобразование	Функции
Из окружающей среды	В цитоплазме, вакуолях, матриксе органелл, ядерном соке, клеточной стенке, межклетниках. Вступает в реакции синтеза, гидролиза и окисления	Растворитель, источник кислорода, осмотический регулятор, среда для физиологических и биохимических процессов, химический компонент, терморегулятор

Содержимое воды в клеточных стенках составляет 50%. В цитоплазме содержимое воды достигает 95% от ее массы. Главный вид гидрофильных коллоидов в цитоплазме - это белки. В гидрофобных участках вода имеет структуру, близкую к структуре льда.

В органеллах клетки обычно содержится возле 50% воды (пластиды, митохондрии).

Вакуольный сок содержит возле 98 % воды, а также сахара, соли, ионы, органические кислоты, ферменты, пигменты, слизь и т.д. Вакуольный сок можно рассматривать, как раствор, который удерживает воду осмотично через выборочную проницаемость топопласта.

Дефицит влаги в растениях действует на такие процессы как: поглощение воды, транспирацию, корневое давление, прорастание семян, фотосинтез, дыхание, ферментативная активность, рост и развитие, соотношение минеральных веществ.

Изменяя обмен веществ, недостаток влаги влияет на производительность растений, вкус плодов, плотность дерева, длину и прочность волокна и т.д. Содержимое влаги, необходимой для прорастания, разный для разных видов [13].

Влияние водного дефицита на метаболічні процессы зависит от его продолжительности. При продолжительном увядании увеличивается скорость распада белков, нуклеинових кислот. При этом содержимое белка в листках падает, а в семенах – увеличивается [1].

При водном дефиците содержимое сахаров сначала уменьшается через снижение интенсивности фотосинтеза, потом кое-что возрастает в результате гидролиза полисахаридов листков нижних ярусов и дальше снова уменьшается (все формы).

Водный дефицит снижает интенсивность фотосинтеза и образование АТФ; а также тормозит отток продуктов фотосинтеза из листков.

При В.Д. снижается дыхательный коэффициент, интенсивность дыхания резко падает, особенно у молодых листков.

Вода является растворителем многих химических веществ. Основная масса воды находится в свободном состоянии и не меняет своих свойств по сравнению с чистой водой. Связанная вода прочно соединена с другими компонентами плодов и овощей. Она по своим свойствам резко отличается от свободной. Обычно чем больше воды находится в связанном состоянии, тем меньше ее активность.

Таким образом, активность воды в молодых растениях луковых характеризует их состояние и определяет ее доступность для химических, физических и биологических реакций.


2.2 Содержание воды в семенах

Семена лука имеют неправильную трехгранную форму и покрыты черной твердой оболочкой. Семя возникает из семязачатка (семяпочки), находящегося внутри завязи — части пестика цветка. В семени накоплены содержащие азот соединения (белки) и безазотистые соединения — углеводы (крахмал), а также жиры. Семя этого типа состоит из зародыша и покрывающей его оболочки. Зародыш, в свою очередь, состоит из нескольких частей: почечки (зачаток стебля и листьев), корешка и двух семядолей.

В семенах, в их семядолях откладываются запасы питательных веществ. Большинство семян способно прорастать не сразу после своего образования. Они должны пройти так называемое послеуборочное дозревание (состояние покоя). В сухих семенах луковых влажность не должна превышать 14%. В самих семенах влажность еще меньше [15].

Поэтому все жизненные процессы в семенах протекают очень медленно. Когда содержание воды в семенах увеличивается на 5—10%, в них начинается интенсивное дыхание, и при этом выделяется тепло. Семена могут нагреваться. В сухом семени цитоплазма уплотнена, и жизнь в нем как бы замирает. По виду не отличишь мертвое семя от живого. Но если дать семенам воду, поместить их в тепло и открыть доступ кислороду, живое семя прорастет, а мертвое только набухнет. Таким способом и проверяют всхожесть семян перед посевом.

Проникшая в клетки вода вызывает набухание цитоплазмы, ядра, оболочки и других частей клетки. Цитоплазма клеток состоит из коллоидов, или клееобразующих веществ, способных набухать. В семенах много коллоидов; впитывая воду, они набухают, увеличиваются в объеме. Цитоплазма становится жидкой, и в ней начинается интенсивное дыхание — окисление с выделением углекислого газа и воды, а также образование необходимых растению органических веществ. Чтобы дыхание не прекращалось, семенам нужны углеводы (сахара) или жиры, состоящие из трех химических элементов: углерода, водорода и кислорода. Семя получает их из запасенных в нем сложных веществ — крахмала, жиров. Каким же образом происходят эти превращения? В цитоплазме образуются особые сложные белковые вещества — ферменты. Это катализаторы, ускоряющие ход биохимических процессов в клетке. Сами ферменты при превращении вещества не растрачиваются, и потому небольшого количества их достаточно для превращений огромной массы веществ (см. ст. «Биохимия — наука о составе и превращениях веществ в организмах»). В клетках растений много различных ферментов, так как каждый фермент ускоряет течение только одной биохимической реакции [7].

Таблица 2.

Химический состав луковых.

Вид лука	Сухое вещество, %	Сахара, %		Каротин, мг/кг	Витамин С, мг/100 г	Нитраты, мг/кг
		сумма	в т.ч. моносахара
батун	8,4+0,5	1,74+0,2	1,46+0,3	13,7+0,1	33,9+0,5	50,7
шнитт	11,6+0,3	2,29+0,2	1,83+0,2	22,9+0,2	43,6+0,6	31,7
слизун	10,1+0,5	2,01+0,1	1,57+0,2	18,4+0,1	66,1+0,1	68,8
ветвистый	10,0+0,3	1,85+0,1	1,39+0,2	21,8+0,2	37,0+0,5	68,7
косой	12,9+0,8	2,38+0,2	1,64+0,3	25,6+0,3	50,7+0,6	33,8

Цитоплазма зародыша в семени образует фермент амилазу. Этот фермент проникает в клетки эндосперма и превращает отложенный там крахмал в растворимый сахар. Таким же образом с помощью других ферментов белки, отложенные в запас в семени, переводятся в растворимые аминокислоты, жиры распадаются на глицерин и жирные кислоты. Начинается деление клеток и увеличение их размеров. Семя прорастает. Пройдет несколько дней, зазеленеют листья, и растение начнет питаться уже не за счет запасов, отложенных в семени, а самостоятельно, усваивая нужные ему вещества из почвы и воздуха.

Потеря воды сверх допустимого предела приводит к необратимым изменениям в растении и его гибели. Поскольку в количественном отношении вода является главной составной частью клетки, она служит средой для большинства и субстратом (например, для фотосинтеза) для многих биохимических реакций. При очень низком содержании воды (например, в сухих семенах) обмен веществ почти прекращается.

Недостаток влаги способствует наступлению фазы покоя растения.

В 1 г содержится 250-400 штук. Прорастают они медленно. При посеве весной в почву - только на 10-16-й день, а при неблагоприятных условиях температуры и влажности почвы всходы лука появляются только через 20-30 дней.


2.3 Содержание воды в проростках


Проростки имеют вид петельки, образуемой семядолей и подсемядольным коленом, часть которого погружена в землю. Если посев сделан в тяжелую или заплывающую, образующую корку почву, или семена очень глубоко заделаны, то на поверхности может оказаться не развернувшаяся семядоля, а корешок. Такие растения погибают. В первое время лук развивается очень медленно. С появлением первого настоящего листа семядоля отмирает, и посевы в это время выглядят пожелтевшими. Прорастание семян – это переход от состояния покоя к вегетативному росту зародыша и образующегося из него проростка. Основные вегетативные органы есть уже у зародыша растений. У проростка, который образуется из зародыша, не только разрастаются зародышевые органы, но и закладываются новые листья, боковые побеги, почки. По мере дальнейшего развития образуются цветы, органы размножения, зачатков которых у зародыша не бывает [12].

Для прорастания семян нужна в первую очередь вода, доступ кислорода и оптимальное значение температур. Поскольку семена сильно обезвожены, они должны впитать столько воды, чтобы в них начались процессы жизнедеятельности. Впитывая воду, семя набухает, причем его вес может увеличиться на 50–200%.

При набухании семени в нем активируются ферменты, обеспечивающие гидролиз полимерных молекул, в виде которых в эндосперме или семядоле хранятся питательные вещества. При этом крахмал семени превращается в глюкозу, жиры – в глицерин и жирные кислоты, белки – в аминокислоты. Затем полученные соединения окисляются с образованием энергии, которая необходима для синтеза белков и других соединений, без чего невозможен рост и развитие проростка. Поэтому второе необходимое условие для прорастания семени – наличие кислорода. Это вызвано тем, что наиболее эффективное окисление полученных соединений происходит только при участии кислорода в митохондриях, т.е. в процессе дыхания. Количество кислорода, которое необходимо семени для прорастания, индивидуально.


ссылка скрыта


Рис. 3-х дневный проросток.


В процессе развития зародыш использует запасные питательные вещества. Окисление содержащихся в запасе углеводов высвобождает необходимую для роста энергию. Вот почему прорастающие семена испытывают большую потребность в кислороде, интенсивно дышат. Создать такие условия можно только в хорошо аэрируемой среде.Большинство  процессов в семени являются результатом химических превращений, требующих для своего протекания воды. Поэтому нормально развивающееся семя нуждается во все возрастающих количествах воды, и в субстрате она должна содержаться в достатке [3].

В основе всех процессов роста и развития растений лежат химические реакции, скорость которых определяется физическими факторами. Простейший пример: как известно, с повышением температуры скорость реакций возрастает. На практике это означает, что при более высокой температуре семена прорастают быстрее. Но так как все эти реакции протекают в живом организме, существуют биологические пределы для верхней границы температуры. Опыт показывает, что для прорастания семян луковых подходит температура около 22° С, поэтому для проращивания необходимо проветривание. Чтобы семенам хватало влаги и тепла, контейнер для проращивания хорошо накрыть пленкой или стеклом (конденсирующаяся на нем влага будет возвращаться на поверхность почвы) и не забывать при этом периодически проветривать. Проветривание питательной среды обязательный момент.

Во-первых, углеводы окисляясь, дают необходимую энергию для развития зародыша, а также испаряется лишняя влага, избыток который, может вызывать развитие грибковых заболеваний. Проветривать необходимо, в среднем, 4-6 часов в сутки.

Таким образом, сроки прорастания семян зависят от количества накопленных в них питательных веществ, биохимических процессов, которые протекают внутри семя, которые в свою очередь зависят от физических факторов (т.е. от тех, условий, в которое было помещено семя).


заключение


Вода обусловливает внутреннее напряжение клеток (тургор), характеризующее их жизнеспособность, является составной частью органических веществ; играет большую роль в регулировании температуры растений, в ускорении проходящих в почве микробиологических и других процессов. Минеральные соли растения получают преимущественно в водном растворе.

Важное значение имеют условия водного режима, подразумевающего снабжение растений влагой и поддержание баланса поступления и расхода воды листьями в процессе транспира-ции (испарения влаги). Недостаточное количество влаги ведет к замедлению ростовых процессов, большинство устьиц на листовой пластине закрывается, что снижает транспи-рацию и интенсивность переработки питательных веществ.

Вода - один из элементов питания растений, растворитель всех зольных элементов, за счет чего они в доступной форме поступают ко всем органам растения. Вода имеет большое значение для регуляции температуры растений и обмена веществ. Вода играет важную роль в жизни растений. Она поддерживает в них необходимый обмен веществ, входит в состав протоплазмы, клеточного сока и клеточных оболочек, других органов, обусловливает внутреннее напряжение клеток.

При недостатке воды тургор ослабляется и растения увядают. С помощью воды осуществляется передвижение питательных веществ, а благодаря испарению влаги происходит регулирование температуры растения.

Для каждого периода вегетации луковым требуется оптимальная влажность почвы. Наибольшую потребность во влаге растения испытывают во время набухания семян. В этот период степень увлажнения почвы должна быть близкой к полному ее насыщению. Также велика потребность растений во влаге в период роста основных органов, формирования завязей и плодов.

Таким образом, полученные данные при исследовании содержания воды в представителях семейства луковых, позволили сделать следующие выводы:

1. Вода - метаболит и непосредственный компонент (участник) биохимических процессов (при фотосинтезе - донор электронов; принимает участие в окислительных процессах дыхания; в гидролизе, синтезе).
   
2. Водообмен у растений семейства луковых состоит из трех этапов:
   

1) поглощение воды корнями;

2) передвижение ее по сосудам;

3) транспирация (выпарывание воды листками).

3. Вода является главным компонентом в транспортной системе

растений и обеспечивает упругое состояние клеток и тканей

благодаря явлениям осмоса и тургора.






СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бавтуто Г.А., Ерей Л.М. Практикум по анатомии и морфологии растений. Учебное пособие, 2002. – 464с.
   
2. Бавтуто Г.А., Еремин В.М. Ботаника: Морфология и анатомия растений. - Мн.: Выш. школа, 1997. - 375 с.
   
3. Беляевская Е.К. Луковичные и клубневые растения, 2006. – 240с.
   
4. Воронцов В., Евсюкова Т. Луковичные растения Изд-во Фитон+, 2003. – 175с.
   
5. Двораковский М.С. Экология растений. - М.: Высш. школа, 1983. - 190 с.
   
6. Жулева Цветы луковичные и клубнелуковичные, 2005. – 320с.
   

7. ссылка скрыта Физиология растений. Изд-во: ссылка скрыта , 2006. – 742с.

8. Кокорева В.А. "Луки декоративные" - М.: "Армада-пресс" - 2001г.
   
9. Коновалова Т.Ю. Луковичные для сада, 2005. – 269с.
   
10. ссылка скрыта Многолетние луки. Предметная рубрика: ссылка скрыта, 1990. – 44с.
    

11. Мамонов А.Е. Сортовой каталог. Овощные культуры. – М.: Эксмо-пресс, Лик пресс, 2001. – 496 с.

12. Луковые dia.org/wiki
    
13. Октябрьская Т. Лук, чеснок Изд-во МСП, 2004. – 176с.
    
14. Путырский И. Лук, чеснок Изд-во Феникс; Серия Сад и огород, 2004. – 173с.
    
15. Рыженкова Весенние луковичные цветы, 2003. – 128с.
    
16. Хессайон Д.Г. Все о луковичных растениях Исчерпывающее руководство по выращиванию и выгонке луковичных растений. Изд-во: "Кладезь-Букс", 2007. – 131с.
    
17. Ханнеке Ван Дейк Луковичные растения. Иллюстрированная энциклопедия Изд-во Лабиринт, 2003. – 272с.