Зависимость транспирации растений и нормы полива от энергии окружающей среды

samura · 28 июля, 2020

Полив из расчета 3 мл/м² на каждый пришедший 1 Дж/см². Подняли тему про норму полива в одной из тем, где я увидел, что не все понимают откуда эта норма берется, и решил ее разобрать.

Чтобы узнать сколько нужно энергии для испарения воды, нужно заглянуть в таблицу удельной теплотой паробразования, и найти там воду. Для испарения воды массой 1 кг и температурой 100 °С требуется 2 256 кДж. Плотность воды равна 1, значит для испарения 1 л воды требуется все те же 2 256 кДж.

Предположим, что исходная вода 20 °С, чтобы ее нагреть до 100 градусов, нужно потратить энергию 4,2 кДж*80= 336 кДж/л или 336000 Дж/л или 336 Дж/мл. Итого 2256 + 336 = 2592 Дж/мл.

Приход радиации 1 Дж/см² равен 10 000 Дж/м². Далее пропорция:
0,2592 Дж/см² (2592 Дж/м²) способны испарить – 1 мл воды,
1 Дж/см² (10 000 Дж/м²) – Х мл воды.

Х =1*1/0,2592=3,85 мл воды испарит на одном метре квадратном энергия, пришедшая на 1 см².

Но дело в том, что 35-44% (35% для ДНаТ, 44% для Солнца) световой энергии является фотосинтетической активной радиацией, и не участвует в испарении, эти 35-44% переходят в энергию химических связей (ассимиляты) в процессе фотосинтеза. Следовательно, 1 Дж/см² испарит не 3,85 мл воды, а на 35-44 % меньше, то есть 1,9 – 2,29 мл.

Но нам нужно еще обеспечить дренаж порядка 33%. Поэтому нужно полить на каждый пришедший 1 Дж/см²: 1,9 + 33% – 2,29 + 33%, то то есть 2,5-3,0 мл/м².

Таким образом сообщенная ламповая/солнечная энергия растениям 1 Дж/см², способна испарить воду, с изначальной температурой 20 °С, 2,5-3,0 мл/м² с обеспечением дренажа порядка 33%. Зимой при искусственной досветке (ДНаТ) полив необходим из расчета 2,5 мл/м² на каждый 1 Дж/см², а летом при солнечной радиации 3 мл/м² на каждый 1 Дж/см².

Изменено 29 июля, 2020 пользователем BKB
Отредактировано. Тем не менее, исходные посылки полностью неверны!

samura · 31 января, 2022

1 час назад, Askar сказал:

Меня удивили безапелляционность высказываний в книге Geelen. На с. 24 написано, о том, что вода испаряется с поверхности клеток мезофилла и улетает через устьица в связи с разностью парциального давления пара в листе и снаружи. Тогда вопрос: чем испарение через кутикулу и экзодесмы отличается от транспирации?

Транспирация - это в целом движение воды через растение, движущей силой которой является испарение воды внутри растения за счет поглощения энергии окружающей среды растением. А то что испарившееся вода покидает растение, в очень относительно малых количествах через кутикулу, так называемая кутикулярная транспирация, говорит о недостаточной совершенности ткани кутикулы, ведь ее функция совершенно противоположная.

1 час назад, Askar сказал:

Кстати, гидрофобные свойства замыкающих клеток дают дополнительную энергию молекулам воды. Тогда получается, что пары, выходя из листа, сначала должны конденсироваться на прохладной поверхности устьичной щели, а потом испарятся и растворяться в окружающем воздухе тем быстрее, чем меньше относительная влажность воздуха.

Надеюсь останемся в конструктивно русле. Никакую дополнительную энергию гидрофобные свойства замыкающих клеток не дают ни воде, ни пару. Пары просто покидают растение через все доступные отверстия, мечась из угла в угол, так как имеют большую энергию, или парциальное давление, занимая весь объем межклеточного пространства, перетекая в область меньшего давления, т.е. в окружающую среду.

Изменено 31 января, 2022 пользователем samura

Askar · 31 января, 2022

15 часов назад, samura сказал:

Транспирация - это в целом движение воды через растение,

Незнание того, что такое транспирация, главная проблема. Оставайтесь в своём заблуждении, читайте голландцев.

Юлианна · 1 февраля, 2022

9 часов назад, samura сказал:

Транспирация - это

Евгений, не стоит "упрощать" сам процесс. Даже если в некоторых ситуациях существованием и влиянием чего-либо можно "пренебречь", то в другом случае этого делать не желательно.

Мы с неравномерной окраской плодов тут параллельно разбираемся. Так вот согласия и понимания на мой взгляд нет по причине того, что часть специалистов замороченная транспирацией листьев через устьица (как будто другой и не существует в растении), пренебрегает кутикулярной транспирацией плода томата.

Вы что про транспирацию плода томата можете рассказать?

samura · 1 февраля, 2022

6 часов назад, Юлианна сказал:

Вы что про транспирацию плода томата можете рассказать?

Что касается транспирации плода томата, он транспирирует, главным образом за счет кутикулярной транспирации, и учитывая, что 80% воды в плод поступает через ксилему, данный процесс достаточно существенный.

6 часов назад, Юлианна сказал:

Вы что про транспирацию плода томата можете рассказать?

У Вас есть мысли связанные с транспирацией плода и зеленым пятном?

Изменено 1 февраля, 2022 пользователем samura

olga0205 · 1 февраля, 2022

Если бы плод транспирировал в полном смысле этого слова, наверное люди не узнали бы что такое "вешинная гниль" плодов.

А если дополнить веше сказанное вами, то плясать нужно не от энтальпии, а от гипотетической тёмной энергии.

Изменено 1 февраля, 2022 пользователем olga0205

Askar · 1 февраля, 2022

Всё дело в неправильном понимании слова транспирация. Пока не согласуем то, что под этим понимается, дальше бессмысленно о чем-то говорить.

Кутикулярная транспирация - это нечто!

Кто-то из участников беседы считал количество устьиц на поверхности плода томата? Я считал. На спелых плодах их практически нет. На зеленых их немного, на порядки меньше, чем на листьях. И это правильно, т.к. поверхность плода - это морфологически верхняя сторона плодолистика, где у томата устьиц практически нет.

samura · 1 февраля, 2022

2 часа назад, olga0205 сказал:

Если бы плод транспирировал в полном смысле этого слова, наверное люди не узнали бы что такое "вешинная гниль" плодов.

А дополнить веше сказанное вами, то плясать нужно не от энтальпии, а от гипотетической тёмной энергии.

Никто не говорил, что плод транспирирует на уровне листьев, один лист за день испаряет 80-200 г. воды, естественно, плод на такое не способен. Но он транспирирует! Как через устьица, так и через кутикулу.

При желании можно найти исследования, но это нужно искать, читать, переводить. Но это слишком трудно, лучше оставаться в прошлом веке.

2 часа назад, Askar сказал:

Кутикулярная транспирация - это нечто!

Нечто это или не нечто - это термин придуман не мной, и встречается не в одной сотни научных публикаций, так и в учебниках по физиологии растений.

Изменено 1 февраля, 2022 пользователем samura
ошибки

Марите · 1 февраля, 2022

31 минуту назад, Askar сказал:

Кутикулярная транспирация - это нечто!

Кутикулярная транспирация. Снаружи листья имеют однослойный эпидермис, внешние стенки клеток которого покрыты кутикулой и воском, образующие эффективный барьер на пути движения воды. На поверхности листьев часто развиты волоски, которые также влияют на водный режим листа, так как снижают скорость движения воздуха над его поверхностью и рассеивают свет и тем самым уменьшают потери воды за счет транспирации. Интенсивность кутикулярной транспирации варьирует у разных видов растений. У молодых листьев с тонкой кутикулой она может составлять около половины всей транспирации. У зрелых листьев с более мощной кутикулой кутикулярная транспирация равна 1/10 общей транспирации. В стареющих листьях из-за повреждения кутикулы она может возрастать. Таким образом, кутикулярная транспирация регулируется главным образом толщиной и целостностью кутикулы и других защитных покровных слоев на поверхности листьев.
http://rudocs.exdat.com/docs/index-75653.html?page=2

Марите · 1 февраля, 2022

18 часов назад, BKB сказал:

Я тоже выражу недоумение Марите . Вместо отсылки к соответствующей теме "Увлекательные пособия для инженеров и агрономов: "Het Nieuwe Telen" и "Plant Empowerment"", зачем-то была выложена ранняя статья J.O. Voogt и P.A. van Weel, которая в переработанном виде потом вошла в их общеизвестную монографию по Новой стратегии выращивания (Будущего способа выращивания / Нового культивирования).

Спасибо, КБ, за отсылку к теме! Мне искать тему было некогда, а брошюра была под рукой :)))

Askar · 1 февраля, 2022

Транспирация - это регулируемый растением процесс. Устьичный аппарат состоит не только из самих устьиц и служит для теплообмена, газового и водного обменов растения.

Испарение - нерегулируемый процесс. Нам не надо путать эти два разных явления, а иностранцы могут писать всё, что им вздумается (возможно, переводчики плохие). Нам главное - понимать разницу.

Гуттация, или выделение капель воды при 100%-й относительной влажности воздуха, и происходит это через гидатоды, которые представляют собой старые устьица с неподвижной щелью.

Изменено 1 февраля, 2022 пользователем BKB
Опечатка.

samura · 1 февраля, 2022

10 минут назад, Askar сказал:

Транспирация - это регулируемый растением процесс.

Само собой транспирация, как движение воды в вверх, регулируемый процесс. Никто не путает и не смешивает понятие транспирации и испарения, испарение это часть процесса транспирации, важная, запускающая процесс чать. Вода сначала испарятся внутри листа с клеток мезофилла, а потом растение регулирует с помощью устьичного аппарата выход газообразной воды из растения.

Транспирация начинается с испарения воды, затем устьичный аппарат регулируют выход пара из растения, регулируя скорость потери воды, затем само обезвоживание клеток запускает верхний концевой двигатель, что создает сосущие силу в сосудах ксилемы, и ток воды. И все это движение воды, как газообразное внутри листа, так и жидкое по клеткам мезофила и по сосудом ксилемы является транспирацией, и определяется как процесс движения воды снизу вверх.

Гуттация - это другой процесс. Мы про него вроде разговор не вели. Этот процесс в контролируемых условятся можно и нужно избегать.

Юлианна · 1 февраля, 2022

1 час назад, Askar сказал:

Кутикулярная транспирация - это нечто!

Аскар Камбарович, это термин из физиологии. Устьичная транспирация считается регулируемой, а кутикулярная - нерегулируемой. Все вместе транспирация - процесс испарения воды растением. Из-за нерегулируемости кутикулярной транспирации у растений засушливых регионов выработаны защитные механизмы - опушение, восковый налет на листьях и т.д.

Спасибо за публичное разъяснения о наличии и происхождении устьиц на плодах томата. Для меня удивительно, что почему-то это не учитывается при анализе физиологических проблем и в поиске агрономических ошибок.

Askar · 1 февраля, 2022

Юлианна, спасибо за пояснение, но я прекрасно все это знаю. Я все-таки работал на каф. физиологии растений МГУ и вел в качестве лаборанта малый практикум.

Юлианна · 1 февраля, 2022

2 часа назад, samura сказал:

И все это движение воды

Евгений, движение воды в растениях это не только вверх-вниз (дальний транспорт) есть радиальное движение воды от ксилемы/флоэмы к клеткам (ближний транспорт) по апопласту, симпласту и трансмембранный.

Ксилема (Вы правы, это одревесневшие клетки, те самые волокна из которых нити льна/конопли/крапивы "добывают" и ткани делают, а в плодах томата волокнистая белая часть в центре от места "крепления" к чашелистикам) - это не "труба с краником", присоединенная одним концом к устьицу, и которую может разорвать от избыточного давления, когда устьице закрылось. Скажите, водный поток по ксилеме в растении чем регулируется?)

Аскар Камбарович, но тогда почему Вы были удивлены "кутикулярной транспирацией"? Возможно прочли в ином контексте и что аудитория не поняла?

samura · 1 февраля, 2022

2 минуты назад, Юлианна сказал:

Скажите, водный поток по ксилеме в растении чем регулируется?)

Устьичным аппаратом.

Юлианна · 1 февраля, 2022

4 минуты назад, samura сказал:

Устьичным аппаратом.

И только? А как же корневое давление?)

olga0205 · 1 февраля, 2022

4 минуты назад, Юлианна сказал:

И только? А как же корневое давление?)

Да! Заодно опишите причины, вызывающие односторонний ток воды (гуттация).

Юлианна · 1 февраля, 2022

2 минуты назад, olga0205 сказал:

Заодно опишите причины, вызывающие односторонний ток воды (гуттация).

Да-ааа? А описывать, почему гуттация для климактерических плодов зло, а для неклимактерических благо, не нужно?)))

samura · 1 февраля, 2022

24 минуты назад, Юлианна сказал:

И только? А как же корневое давление?)

Корневое давление просто создается корневой системой, но не является регуляцией транспирации. Каким образом корневое давление может регулировать ток воды? Оно обеспечивает, или не обеспечивает необходимое количество воды, если воды не достаточно, начинает работать регуляция тока испарившийся воды частичным закрыванием устьичное цели, или полным ее закрытым, при закрывании устьиц, температура листа растет, по мере закрытия щели.

Ток воды регулирует устьичный аппарат. Корневая обеспечивает воду, но не регулирует этот процесс.

Изменено 1 февраля, 2022 пользователем Марите
поправила опечатки

olga0205 · 1 февраля, 2022

4 часа назад, Юлианна сказал:

А описывать, почему гуттация для климактерических плодов зло, а для неклимактерических благо, не нужно?)))

Да это я Евгения просила в дополнение!

4 часа назад, samura сказал:

Корневое давление просто создается корневой системой, но не является регуляцией транспирации.

Что значит просто? Каким образом, причины? Там двухпоршневой насос стоит? Причём не хило давит по Сабинину Д.А..

Изменено 1 февраля, 2022 пользователем BKB
Сжат текст.

cofessor · 1 февраля, 2022

3 часа назад, Askar сказал:

Всё дело в неправильном понимании слова транспирация. Пока не согласуем то, что под этим понимается, дальше бессмысленно о чем-то говорить.

А зачем для реализации стратегии выращивания, учитывающей транспирацию, глубоко погружаться в феномен транспирации?

Это, по сути, то же самое, как если бы для того, чтобы освежить воздух в помещении, убрав излишки влаги, выдыхаемой и испаряемой людьми, переключиться на физиологию потоотделения, хотя понятно что проблему решает не она, а вентиляция.

И для чего вам это надо? Чтобы математически точно установить величину транспирации для каждого произвольного уровня энергии окружающей среды? И что это даст? Всё равно одно это не делает климат оптимальным, требуется техническое вмешательство.

Я, честно говоря, никак не врублюсь в цели темы - разве не в создании условий для бесстрессового выращивания растений?

samura · 1 февраля, 2022

18 минут назад, olga0205 сказал:

Да это я Евгения просила в дополнение )).

Что значит просто? Просто чирий .... Каким образом, причины? Там двухпоршневой насос стоит?

Причём не хило давит, по Сабинину Д.А.

Господи, за счет водного потенциала, тобиш осмотических сил создаваемой разницей концентраций. Первый курс физиологии будем обсуждать?

Давит не хило, но в ксилеме в нормальных условиях днем давление отрицательное, около минус - 0,3 МПа. А это говорит, что сосущая сила транспирации выше по модулю чем создает корень.

Изменено 1 февраля, 2022 пользователем samura

Askar · 1 февраля, 2022

3 часа назад, samura сказал:

Нечто это или не нечто - это термин придуман не мной, и встречается не в одной сотни научных публикаций, так и в учебниках по физиологии растений.

Да, действительно. Кутикулярная транспирация - это устоявшийся термин и здесь я погорячился. Приношу свои извинения.

Она имеет место быть, причем в нормальных условиях теплиц она значительно меньше устьичной транспирации и её даже предлагают не учитывать. Мне кажется, что здесь лучше говорить о кутикулярном испарении. Кстати, у Д.А. Сабинина говорится то о кутикулярном испарении, то о кутикулярной транспирации.

Юлианна · 1 февраля, 2022

1 час назад, samura сказал:

но в ксилеме в нормальных условиях днем давление отрицательное, около минус - 0,3 МПа.

Евгений, устьице не к концу ксилемы "прикручено". Воде нужно еще пройти "путь" от ксилемы до устьица. И как это происходит... при отрицательном то давлении?

1 час назад, Askar сказал:

Она имеет место быть, причем в нормальных условиях теплиц она значительно меньше устьичной транспирации и её даже предлагают не учитывать.

У листьев томата – да. А у плодов томата наоборот она основная, ведь для томатов наоборот можно не учитывать устьичную транспирацию из-за малого количества устьиц в начале развития плода, и их отсутствия при наливе и созревании.

olga0205 · 1 февраля, 2022

3 часа назад, cofessor сказал:

И для чего вам это надо? Чтобы математически точно установить величину транспирации для каждого произвольного уровня энергии окружающей среды? И что это даст? Всё равно одно это не делает климат оптимальным, требуется техническое вмешательство.

Наверное надо. Сейчас, дабы не чувствовать себя в прошлом веке, стратегию выращивания без прикладной математики, физики и квантовой механики не определить. Наверняка, весь этот "базар", непонятно для чего и чем меряющийся, однозначно устранит проблему серостенности томатов, с которой всё собственно и началось :lol: .

Изменено 1 февраля, 2022 пользователем BKB
Сокращено.

Зависимость транспирации растений и нормы полива от энергии окружающей среды

Вопрос

Ссылка на комментарий

362 ответа на этот вопрос

Рекомендуемые сообщения

Ссылка на комментарий

Ссылка на комментарий

Ссылка на комментарий

Ссылка на комментарий

Ссылка на комментарий

Ссылка на комментарий

Ссылка на комментарий

Ссылка на комментарий

Ссылка на комментарий

Ссылка на комментарий

Ссылка на комментарий

Ссылка на комментарий

Ссылка на комментарий

Ссылка на комментарий

Ссылка на комментарий

Ссылка на комментарий

Ссылка на комментарий

Ссылка на комментарий

Ссылка на комментарий

Ссылка на комментарий

Ссылка на комментарий

Ссылка на комментарий

Ссылка на комментарий

Ссылка на комментарий

Ссылка на комментарий

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Создать аккаунт

Войти

Похожий контент

Популярное сейчас

Важная информация