Перейти к содержанию
ФИТО - промышленные теплицы и энергокомплексы

  • 0

Осмотическое и корневое давление у растений

Оценить этот вопрос:


samura

Вопрос

  • Модераторы

Только на этом сорте. Переломали всю теплицу.

По - поводу рН и Ес надо поднять данные.

 

Евгений вы хотите сказать, что чем выше осматическое давление почвенного раствора (электропроводность), тем меньше скорость поступления воды и питательных элементов в растения (корневое давление).  Т.е. к моменту  припуска растения скушали все, что было дано на ночь,  электропроводность стала низкая, соотвественно корневое давление  стало высокое, и однократный полив утром не спас ситуацию, корневое давление не уменьшилось.

Вы путаете понятия.. 

Осмотического давления у почвенного раствора не бывает. В общем, осмос- это одна из сил, которая участвует в транспорте веществ на клеточном уровне. Осмотическое давление возникает когда есть разность концентраций соление между межклеточным веществом и клеткой. Есть такой закон, точно формулировку не помну, смысл такой - разность концентратный солей между двумя растворами отделенными мембраной стремится выровняться. Т.е. если в межклеточном веществе концентрация солей меньше, то концентрация солей двух растворов будет выравниваться -  другими словами раствор из межклеточного вещества начнет поступать в клетки. разбавляя более высокую концентрацию солей в клетке - в клетке возникнет тургор - осмотическое давление. А если разница концентраций солей между двумя растворами будет слишком велика, в клетку поступит слишком много раствора - будет повышений тургор, который может привести к разрыву клетки, а механическое воздействие может спровоцировать разрыв клетке и целой ткани, т.к. клетка при высоком тургоре как перекаченный мяч. В университете преподаватель по химии, нам приводил такой пример, по поводу осмоса:

Когда вы варите борщ, вам нужно что бы был вкусный бульон, поэтому, суп нужно солить в конце готовки, т.к. у воды концентрация солей ниже, и вся вкуснятика из мяса и овощей будет выходить в бульон пока концентрация не выровняются. А если вы отвариваете картошку в мундирах, то солить нужно в самом начале, т.к. нам не нужно что бы из картофеля выходили вещества, нам нужно наоборот, сделать концентрацию солей в воде выше чем в картофеле, что бы соль вошла в картофель.

Я хочу посмотреть не было ли систематического пониженного ЕС.

 

Изменено пользователем samura
  • Нравится 2
Ссылка на комментарий

Рекомендуемые сообщения

  • 0

Немного истории:

 

Там правда о выявлении такого механизма как транспирация.

 

 

 

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/0385587f-9c07-b02f-afe4-2dfad30cf396/00149186080769835/00149186080769835.htm

 

Но и радиальный транспорт (от корневого волоска к ксилеме) неплохо показан на последнем рисунке:

Изменено пользователем Grower1
Ссылка на комментарий
  • 0

Вот тут еще неплохо радиальный транспорт (от корневого волоска к проводящим пучкам) показан с 0:38 по 2:14

 

Изменено пользователем Grower1
  • Нравится 1
Ссылка на комментарий
  • 0

А тут очень наглядно показано про то, что вода с элементами может поступать не только по симпласту (через клетку), но и по апопласту (через межклетники) и смешанным путем.

Даже понимать по англицки не обязательно, чтобы понять :)

 

 

Изменено пользователем Grower1
  • Нравится 1
Ссылка на комментарий
  • 0

До кучи: Тут еще и про транспирацию, начиная с 2:55 (по теме транспирации еще уйма видео в ю-тубе есть, но по ней думаю, может отдельную ветку создать)

 

Изменено пользователем Grower1
  • Нравится 1
Ссылка на комментарий
  • 0

Я тут кстати подумал: это осмотическое давление ведь рассчитывают элементарно упрощенно. А именно так же как рассчитывают давление идеального газа (школьная программа 7-8 класс и институт курс Физики).

 

А кто не помнит, что учил, вот цитата из Википедии:

 

Величина осмотического давления, создаваемая раствором, зависит от количества, а не от химической природы растворенных в нём веществ (или ионов, если молекулы вещества диссоциируют), следовательно, осмотическое давление является коллигативным свойством раствора. Чем больше концентрация вещества в растворе, тем больше создаваемое им осмотическое давление. Это правило, носящее название закона осмотического давления, выражается простой формулой, очень похожей на некий закон идеального газа:

5e56b2db13a4b84049decf60b70dafde.png ,

где i — изотонический коэффициент раствора; C — молярная концентрация раствора, выраженная через комбинацию основных единиц СИ, то есть, в моль/м3, а не в привычных моль/л; R — универсальная газовая постоянная; T — термодинамическая температура раствора.

Это показывает также схожесть свойств частиц растворённого вещества в вязкой среде растворителя с частицами идеального газа в воздухе. Правомерность этой точки зрения подтверждают опыты Ж. Б. Перрена (1906): распределение частичек эмульсии смолы гуммигута в толще воды в общем подчинялось закону Больцмана.

 

 

При этом Ес прямо пропорционально содержанию ионов в растворе. (1 миллимоль одного из ионов (катионов либо анионов) примерно дает 0,121 мСм)

 

Т.е. 1 мСм раствора дает давление, такое же, какое создает идеальный газ при кол-ве (1 разделить на 0,121 и умножить на два...).

 

Вот только не помню какая там температура идеального газа берется. Возможно н.у.? (т.е. 20 градусов цельсия или 293 К соответственно?)

Изменено пользователем Grower1
  • Нравится 1
Ссылка на комментарий
  • 0

Вот тут человек рассказывает как это осмотическое формируется. 

 

В принципе, говорит, то что в Википедии:

 

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D1%81%D0%BC%D0%BE%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B5_%D0%B4%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5

 

 

Ближе к конкретике начиная с 6:14

 

 

Хотя, если приглядеться, то не совсем то что в Википедии:

На 7:52 он берет концентрацию в моль/литр, в то время как Вики говорит нам о том:

 

 

 

C — молярная концентрация раствора, выраженная через комбинацию основных единиц СИ, то есть, в моль/м3, а не в привычных моль/л;

 

И кстати, если рассуждать логически то Википедия скорее права. Ведь о газах когда мы говорим, то там система СИ это как раз кубометры, а не литры вовсе!

 

Хотя нет. Он уже универсальную газовую постоянную (которая как все мы знаем 8,31 равна а в каих единицах я уже не помню :) но можно попытаться вспомнить:https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D0%BD%D0%B8%D0%B2%D0%B5%D1%80%D1%81%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%B3%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F_%D0%BF%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%8F%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F на литры, т.е. на тысячу поделил заранее) Значит все правильно посчитано.

Изменено пользователем Grower1
  • Нравится 2
Ссылка на комментарий
  • 0

Я лично из этого делаю вывод, что как минимум существуют еще механизмы потребления растениями кальция из прикорневой зоны, кроме как путем транспирации.

 

Хотя и не исключаю, что при наших условиях транспирация может занимать львиную долю в снабжении верхушки и листьев кальцием. В наших условиях.

  Хорошо бы чётко понять, почему кальций  движется по растению в форме Ca+2  "только" по ксилеме (калий, магний могут и по флоэме). Несколько ранее поднимался вопрос об осмотическом давлении (ЕС) в разных частях растений, а заодно и РН. Интересно, какова реакция  Ca+2 на повышение ЕС ( SO4-? )  и РН (СО3 -?)?

Ссылка на комментарий
  • 0

Но тут возникает заминка! Ведь как мы выяснили в создании осмотического давления важен не заряд, а количество частиц! (так говорит Википедия, чуть выше сноска дана)

 

 

Т.е. 1 мСм раствора созданного поваренной солью (хлоридом натрия) будет создавать более высокое давление чем, скажем тот же 1 мСм, но уже "созданный" хлоридом кальция!!!

 

Так как в первом случае заряд в (1) нам дает две частицы при диссоциации, т.е. коэффициент ионизации равен двум. А во втором случае заряд/эквивалент в (2) нам дает три частицы, т.е. коэффициент ионизации/диссоциации (в привязке к эквивалентности, которую я взял за ориентир, ведь пытаемся сейчас все к электропроводности привязать) равен уже 1,5!

 

А если мы берем 1 мСм вообще какого-нибудь Сульфата магния, то коэффициент ионнизации-диссоциации вообще равен 1,0!!!

Изменено пользователем Grower1
  • Нравится 1
Ссылка на комментарий
  • 0

И тем не менее, посчитаем для начала, так что предположим у нас все ионы одновалентные (хотя на деле у нас и двухвалентных уйма, сульфаты, кальций, магний) А потом попросту пересчет сделаем.

Изменено пользователем Grower1
Ссылка на комментарий
  • 0

Тогда коэффициент ионизации будет равен 2.

 

Т.е. 1 мСм одновалентной соли нам дает 8,26 ммоль * 2 = 16,5 ммоль частиц в литре.

 

Переводим в систему СИ.

 

Это получается 0,0165 моль/литр или 16,5 моль/м3

Изменено пользователем Grower1
Ссылка на комментарий
  • 0

16,5 моль/м3 умножаем дальше на 8,31 (универсальную газовую постоянную) и на 293 К (температура в 20 градусов).

 

Получаем 40 174,7 

 

Надо думать, что это Паскали. Я надеюсь :)

Впрочем можно проверить, если посчитаем в формуле размерные единицы:

 

моль/м3 Х Дж/моль.К Х К

 

Что ж, как видим кельвины точно сокращаются, моли тоже сокращаются.

Остается лишь Дж/м3

 

Дальше: что такое 1 Джоуль? Это ни что иное как 1 Н Х 1 м 

 

Тогда:

Н Х м / м3

 

Метры сокращаются и в сухом остатке получаем:

 

Н/м2

 

Что есть ни что иное как Паскаль! Т.е. единица давления! Которое мы как раз и искали :)

 

Кстати: полагаю парень там все что-то перемудрил при расчет осмотического давления. 

Изменено пользователем Grower1
Ссылка на комментарий
  • 0

Т.е. выходит увеличивая Ес раствора в корнеобитаемойй среде на 1 мСм за счет хлорида натрия (ну или монокалийфосфата, или нитрата калия) мы автоматически снижаем разницу между осм.давлением раствора в субстрате и осм.давлением в корне на 0,4 атмосферы (1 атм это вроде, 105 кПа)

 

А если мы добиваемся того же увеличения Ес раствора за счет сульфата магния, то на 0,2 атмосферы корневое давление снижаем.

 

Если сульфатом калия то на 0,3 атмосферы соответственно!

 

:)

Изменено пользователем Grower1
Ссылка на комментарий
  • 0

Это если я все верно посчитал и ничего не напутал: но вот осмотическое давление в тканях человека например 7,7 атмосфер (данные википедии). Кто бы бы мог подумать, не правда ли :)

 

И для создания изотонического раствора применяют раствор хлорида натрия с концентрацией 0,9%.

 

Так что при желании можно проверить и пересчитать уже с этой стороны :)

 

В организме осмотическое давление должно быть постоянным (≈ 7,7 атм.). Поэтому пациентам вводят изотонические растворы (растворы, осмотическое давление которых равно πПЛАЗМЫ ≈ 7,7 атм. (0,9 % NaCl — физиологический раствор, 5 % раствор глюкозы)

 

Изменено пользователем Grower1
Ссылка на комментарий
  • 0

  Хорошо бы чётко понять, почему кальций  движется по растению в форме Ca+2  "только" по ксилеме (калий, магний могут и по флоэме). Несколько ранее поднимался вопрос об осмотическом давлении (ЕС) в разных частях растений, а заодно и РН. Интересно, какова реакция  Ca+2 на повышение ЕС ( SO4-? )  и РН (СО3 -?)?

Это мне пока неизвестно.

 

Как в таких случаях говорится: будем искать :)

Ссылка на комментарий
  • 0
  • Модераторы

Принцип, а как высокие деревья снабжают свои листья и верхушки кальцием, если мы знаем, что кальций подается именно с током воды, т.е. (как мы проводим аналогию) за счет транспирации?

Деревья понимают раствор именно за счет корневого давления - это можно наблюдать весной, когда листьев еще нет, а раствор  подымается к почкам (но корень деревьев занимает десятки кубических метров).

 

И если растение способно без особых потерь в урожае и качестве перенастроится на потребление воды и кальция без транспирации, путем активизации других механизмов питания. То стоит попытаться это сделать.

В результате испарения с листа запускается верхний кольцевой двигатель, обеспечивающий  сосущую силу. Подмечу, транспирация происходит не только через устьица, но и через эпидермис (кутикулярная транслитерация) т.е. транспирация осуществляется во всех зеленых частях растений, начиная с первого междоузлия. Кроме того, не нужно забывать про флоэму, в процессе транспирации раствор подводится к клеткам флоэмы (в которых высокое содержание сахаров, продуктов фотосинтеза) и по осмотическому градиенту вода поступает в них, создавая повышенное давление в сосудах флоэмы (давление превышающее карпелярную силу), в процессе чего происходит транспорт продуктов фотосинтеза в другие органы ниже в плоть до корня. Посему, жизнедеятельность растения без транспирации не возможна.

Транспирация, кроме того, что создает отрицательное давление в сосудах, участвует в транспорте элементов питания и способствует транспорту продуктов фотосинтеза,  так же выполняет функцию охлаждения(95% воды испаряется охлаждая растение). Растение нагревается не только за счет температуры окружающей среды. Дело в том, что в процессе дыхания  идет процесс окисления ассимилятов, а реакции окисления сопровождаются выделением тепла.

Пример: Нам всем говорили, что нельзя проводить обработки при активном солнце, и лучше выключать досветку, а то будут ожоги, аргументируя, что капельки воды на листьях работают как линзы. Но ожоги возникают по другим причинам, ожог идет изнутри листа. Дело в том, что если полить водой листья, возникнет повышенная влажность, и транспирация остановиться, и вместе с ней охлаждения листа, а реакция окисление  и выделения тепла не остановится  - получится ожог. Дело в том, что вода с поверхности открытой устьичной клетке испаряется таким же образом, как и с поверхности воды. Т.е. если мы нальем в стакан воды с площадью поверхности воды в стакане 50 см^2 и возьмем такое количество устьичных клеток, что их поверхность будет 50 см^2, то в одних и тех же   условиях  в стакане испарится такое же  количество воды, что и с поверхности этих устьиц. К чему это я.. Если мы поставим стакан с водой в условия максимально  насыщенного водой  воздуха, то испарения происходить не будет, т.е. давление водяного пара высокое, и количество покинувших молекул воды будет равняться количеству залетевших обратно. В таких условиях, если нет возможности снизить влажность, запустить транспирацию маломальски, можно путем сдува молекул воды с поверхности   листа, т.е. включить вентиляторы.

  

 

Изменено пользователем samura
  • Нравится 1
Ссылка на комментарий
  • 0

Растение нагревается не только за счет температуры окружающей среды. Дело в том, что в процессе дыхания  идет процесс окисления ассимилятов, а реакции окисления сопровождаются выделением тепла.

Пример: Нам всем говорили, что нельзя проводить обработки при активном солнце, и лучше выключать досветку, а то будут ожоги, аргументируя, что капельки воды на листьях работают как линзы. Но ожоги возникают по другим причинам, ожог идет изнутри листа. Дело в том, что если полить водой листья, возникнет повышенная влажность, и транспирация остановиться, и вместе с ней охлаждения листа, а реакция окисление  и выделения тепла не остановится  - получится ожог.

  

 

Во многом согласен, но здесь не совсем соглашусь:

Ожог все-таки слишком сильно сказано.

 

Вернее будет сказать: "перегрев".

 

Но перегрев это тоже весьма плохо. Стресс для растения и вообще снижение фотосинтетической деятельности растения, и водного обмена.

 

Кстати, вот на видео человек тоже нам говорит про то почему нельзя производить опрыскивание при "активном солнце" (на 1:05). Правда его выступление предназначено для совсем уж дилетантов, но тем не менее:

 

На 1:45-2:10 в том же видео он говорит об осмотическом давлении в тканях растений :)

 

 

 

Изменено пользователем Grower1
  • Нравится 1
Ссылка на комментарий
  • 0
  • Модераторы

Физиология растений Полевой В.В. стр.124 – 145.

Клеточное дыхание – это окислительный, с участием кислорода распад органических питательный веществ, сопровождающийся образованием химически активный метаболитов и освобождением энергии, которые используются клетками для процесса жизнедеятельности.  
Общее уравнение дыхания:
С6Н12О6 + 6О2 ----> 6
CО2 + 6Н2О + энергия (2875 кДж/моль)
Биохимиками К. Нейбергом и С. П. Кострычевым было доказано, что в процессе дыхания происходит молочнокислое брожение, спиртовое брожение, уксуснокислое брожение.
Гликолиз – процесс анаэробного распада глюкозы, идущий с освобождение энергии, конечным продуктом которого является пировиноградная кислота. Гликолиз – общий начальный этап аэробного дыхания и всех видов брожения.
В процессе дыхания окисляются углеводы, белки, жиры и другие соединения. В ходе цикла реакций освобождается основное количество энергии, причем большая  часть этой энергии не теряется для организма, а утилизируется при образовании высокоэнергетичных конечных фосфатных связей АТР.
Эффективность использования гликолиза 55,4 %.

В процессе окисления и в промежуточных реакциях брожения теряется не большое количество энергии в виде тепла, но в период активного солнца, при отсутствии транспирации, из-за намокших растений, этой тепловой энергии в купе с солнечной хватает, и могут быть ожоги органов на клеточном уровне.   
У нас защитник проводил смыв мучнистой слабым раствором мыла в солнечный день,дело было толи конец мая, толи начало июня 2014, и на первых 2,5 домиках проявились маленькие ожоги, а остальные без, т.к. при их обработке солнце уже присело. И причем и на самых нижних листьях, где не мог сработать эффект линзы капли.

Изменено пользователем samura
Ссылка на комментарий
  • 0
Дело в том, что вода с поверхности открытой устьичной клетке испаряется таким же образом, как и с поверхности воды. Т.е. если мы нальем в стакан воды с площадью поверхности воды в стакане 50 см^2 и возьмем такое количество устьичных клеток, что их поверхность будет 50 см^2, то в одних и тех же   условиях  в стакане испарится такое же  количество воды, что и с поверхности этих устьиц.

  

 

  Вот как раз устьица гораздо эффективней (при одинаковой суммарной площади) испаряют воду, чем с поверхности воды в стакане :) .

  • Нравится 1
Ссылка на комментарий
  • 0

Почитал я тут авторов и понял, что всем надо в библиотеку, почитать классиков. Ребята, почитайте Д. Сабинина,  у него там все хорошо расписано по движению воды. Вы забыли о капиллярных свойствах сосудов, о поверхностном натяжении о сосущей силе листа (там не 1 атм, а значительно больше). Вы не знаете об эндодесмах, о том, что с поверхности устьичной щели испарение идет значительно интенсивнее, чем с поверхности воды в стакане. Почитайте классиков, а не малоинформативные видюшки в нете.

  • Нравится 4
Ссылка на комментарий
  • 0
  • Модераторы

  Вот как раз устьица гораздо эффективней (при одинаковой суммарной площади) испаряют воду, чем с поверхности воды в стакане :) .

Физиология растений Полевой В.В. стр. 204. первый абзац.

"Транспирация с поверхности листа через устьица идет почти с такой же скоростью как и с поверхности чистой воды "  

Да, не правильно, отношение между площадью листа и площадью поверхностью воды почти 1/1. А не площадь устьиц..

Изменено пользователем samura
  • Нравится 1
Ссылка на комментарий
  • 0
  • Модераторы

От туда же "Это объясняется законом Стефана.. Поэтому, хотя площадь устьичных отверстий мала по отношению к площади листа, испарения через устьица идет очень интенсивно".

  • Нравится 1
Ссылка на комментарий
  • 0
  • Модераторы

Господа, оптические ожоги существуют на самом деле. При опрыскивании растений жидкость на поверхности листа образует именно капли. Их величина зависит от толщины воскового слоя на поверхности листа (а она тоже не одинакова) и от поверхъностного натяжения самого рабочего раствора, а также от температуры раствора. Это я лично неоднократно наблюдала при проведении опрыскиваний и калибровке опрыскивателей.

 

Кстати, в светокультуре оптические ожоги нередко образует капель из-под лотка, если не предусмотрен сбор и отвод конденсата.

 

Кроме того, в дождь устьица вовсе не закрываются, они закрываются в туман. Кто-нибудь задумывался о том, что во время дождя относительная влажность самого воздуха между каплями снижается за счет конденсации воды в капли?

 

При снижении транспирации листья привядают, это хорошо видно в жаркую погоду. Кто-нибудь наблюдал привядшие листья растений в открытом грунте во время дождя?

  • Нравится 1
Ссылка на комментарий
  • 0

Тут важно не смешивать два явления: капель на верхней стороне листа, и ожоги там же, а устьица с их транспирацией на нижней стороне листа. Условия разные. Ожоги обычны по краю листа, а не по центру. Вот те, что в центре листа - действительно тепловые или световые, а краевые - скорее всего носят характер химических.

Рядом с каплей воды температура ближнего воздуха ниже, а следовательно относительная влажность выше. В тумане относительная влажность 100%, испарения нет, температура воздуха вблизи капли и вдали нее одинаковая, конденсация возможна на гигрофильной поверхности (металлы, волоски растений). 

  • Нравится 3
Ссылка на комментарий

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйте новый аккаунт в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти

Благодарим за поддержку сайта!


×
×
  • Создать...

Важная информация

Мы используем файлы cookie, чтобы улучшить работу сайта. Дальнейшее пребывание на сайте означает согласие с их применением.