Вся вода и минеральные вещества поступают в растение, как правило, через корневую систему. Какие же силы регулируют этот процесс? Потенциал почвенной воды на границе между почвой и корнем является весьма важной характеристикой,
определяющей доступность воды для растений. Вода поступает в корень в том случае, если водный потенциал корня ниже водного потенциала почвы. Корневая система постоянно осваивает новые участки почвы, т.е. корень растет в глубину и в ширину. Зона быстрого поглощения воды находится вблизи кончиков растущих корней. Интересно, что содержание воды в различных частях зон пребывания корней отличается.
Вода движется в почве до корней и поступает затем через растение в атмосферу. Когда почва постепенно высушивается, его водный потенциал падает. Когда этот потенциал и сосательная (поглощающее) сила имеют одинаковые величины, растение начинает увядать. Внутри растения от поглощающих зон корня и к листьям, где происходит транспирация, также существует градиент потенциала. Низкий потенциал, т.е. высшая водный дефицит, типичный для листьев, в которых транспирация идет интенсивнее. Затененные листья имеют меньший водный дефицит.
В течение ночи и на рассвете внутренние градиенты в растении и в почве сглажены, поэтому водный потенциал почвы равна поглощательной силе растения. Утром начинается испарение воды листьями, а сосательная сила растения становится больше. Величина внутреннего водного дефицита в растении увеличивается до того момента, когда интенсивность поглощения воды корнем не сравнится с интенсивностью транспирации. Обычно, пока почва после дождя или полива остается влажным, для поддержания движения воды необходима небольшая разница водных потенциалов почвы и растения. Позже, когда почва становится суше и его водный потенциал снижается, то вологопровиднисть почвы быстро падает и для поддержания потока воды на нужном уровне будут необходимы большие значения разницы водных потенциалов почвы и сосательной силы растения.
Скорость движения воды по растению зависит от многих факторов, которые необходимо преодолевать:
- Величина поперечного сечения элементов ксилемы;
- Сила тяжести;
- Сила трения в сосудах;
- Размер, форма и характер поверхности листьев;
- Противодействие устьиц, что определяет степень их открывания;
- Продихова транспирация. В результате продиховои транспирации, вода переходит уже а парообразное состояние и удаляется в атмосферу.
Когда начинается процесс увядания, то с уменьшением влаги в листьях падает их водный потенциал, ослабевает тургор клеток листьев. А полное завьядання наступает тогда, когда тургорного давление равно нулю.
Во всех этих процессах большое значение имеет продихова регуляция транспирации. Когда водоснабжения затрудняется и растение испытывает нехватку влаги, устьица могут оставаться закрытыми целый день. Транспирация в этом случае почти не выражена.
Высыхания почвы приводит к тому, что растение не сможет получать воду, тургорного давление уменьшится, скорость делений клеток уменьшится и рост клеток и растения в целом остановится. Если устьица длительное время закрыты, то температура листьев повысится и фотосинтез упадет до нуля. Прирост растительной массы не будет происходить. Поэтому растения в ходе эволюции приспосабливаются к условиям водоснабжения местности, образуя определенные приспособления к избыточности или дефицита влаги.
Таким образом, вода - это важнейшая неорганическая соединение, необходима растениям, так как при изменении водного баланса в системе: почва - растение - атмосфера изменится планетарное значение фотосинтеза.