Vypracovala: PaedDr. J. Dolinská

 

 

Význam vody pre rastlinu:

 

  • základná zložka rastlinného prostredia

  • rozpúšťadlo látok

  • zdroj vodíka a kyslíka pre metabolické procesy

  • umožňuje transport látok

  • disociáciou vody na ióny H+ a OH- je umožnené regulovať kyslosť a zásaditosť bunkovej šťavy

  • termoregulačná funkcia – vyrovnáva teplotu rastlinného tela a okolitého prostredia

 

Rastliny udržujú v jednotlivých častiach svojho tela určité množstvo vody. Ak toto množstvo klesá, znižuje sa aj intenzita biologických dejov (napr. fotosyntézy).

 

 

Množstvo vody v rastline závisí od:

 

  • typu rastliny (suchozemské obsahujú menej vody ako rastliny vodné, výnimku môžu tvoriť sukulenty, ktoré uskladňujú určité množstvo vody do zásoby), priemerne suchozemské rastliny obsahujú 60 – 90% vody, riasy až 98% vody

 

  • druhu pletiva (zásobné pletivá obsahujú nižšie percentá vody ako vitálne pletivá), napr. zdrevnatené pletivá obsahujú 50% vody, semená len 5 – 14%

 

  • veku rastliny (mladšie rastliny obsahujú vyšší podiel vody)

 

Celkovo sa dá povedať, že množstvo vody je podmienené stupňom vývinu a pre určitý typ rastliny je charakteristické.

 

Vodný režim rastliny: je hospodárenie rastliny s vodou. Je to nepretržitý obeh vzájomne súvisiacich dejov, ktoré zabezpečujú stály prúd vody vo všetkých častiach rastliny. Zahŕňa príjem, vedenie a výdaj vody.

 

Pohyb vody v rastline

 

 

1. Príjem vody rastlinou sa uskutočňuje:

 

  1. celým povrchom tela – uskutočňuje sa osmózou a difúziou len u vodných (submerzných) rastlín bez kutikuly

  2. nadzemnými časťami rastlinného tela – listami: takto je umožnený príjem vzdušnej vlhkosti z rosy, ale aj príjem živín pri aplikácií hnojív rozprašovaním (niektoré rastliny majú vytvorené metamorfované vzdušné korene – Monstera)

  3. koreňom a koreňovým vlásím, ktoré zväčšuje absorpčnú plochu koreňa o 10 – 15%

 

Rastlina môže prijímať vodu pasívne alebo aktívne.

 

Pasívne prijímanie vody sa uskutočňuje v čase, keď má rastlina vytvorené listy. Pri odparovaní vody v listoch vzniká v cievnom zväzku podtlak, ktorý spôsobuje pasívne nasávanie vody cez koreňové vlásky. Takto rastlina prijíma až 90% všetkej vody z pôdy.

 

Aktívne prijímanie vody prevláda skoro na jar, keď rastlina ešte nemá listy. Pri tomto príjme sa uplatňuje osmóza a voda prechádza cez bunkovú stenu a cytoplazmatickú membránu do cytoplazmy buniek. Osmotickým nasávaním vody vzniká osmotický tlak. Je to vnútorný tlak bunky, ktorý je tým väčší, čím je vyššia koncentrácia rozpustených látok. Osmoticky najúčinnejšie sú elektrolyty, látky, ktorých molekuly disociujú na ióny.

Z vnútra buniek pôsobí na cytoplazmatickú membránu protitlak – osmotický potenciál, čo je záporná hodnota osmotického tlaku. Bunka, ktorá obsahuje dostatočné množstvo vody, je napätá – turgescentná. Jej bunková stena má vysoký turgor – tlak bunkovej steny.

 

Vodný potenciál vyjadruje koľkokrát je aktivita vody v bunke nižšia ako aktivita čistej vody. Hodnota vodného potenciálu umožňuje stanoviť množstvo vody v rastline. Čím je obsah vody v bunkách menší, tým je nižší vodný potenciál a nasávacia sila buniek vyššia.

Vodný potenciál sa vypočíta ako súčet osmotického potenciálu a tlakového potenciálu. 0 Pa je tlak čistej vody.

 

Tlakový potenciál je tlak na obsah bunky a skladá sa z turgoru, tlaku okolitých buniek a hydrostatického tlaku.

 

 

Faktory ovplyvňujúce prijímanie vody:

 

    1. teplota pôdy – každá rastlina vyžaduje iné teplotné podmienky, ktoré jej vyhovujú na príjem vody. Vo všeobecnosti teplotné optimum pre väčšinu rastlín sa pohybuje v rozmedzí 20 – 25°C. Väčšina rastlín prestáva prijímať vodu pri 0°C, no niektoré druhy ju neprijímajú už pri ochladení na 4°C (uhorky, tekvica, rajčiak).

 

    1. veľkosť pôdnych častíc – čím sú menšie rozmery častíc v pôde, tým je horší príjem vody. V ílovitých pôdach rastliny len ťažko prijímajú vodu, hoci jej môže byť v pôde dostatok.

 

    1. koncentrácia pôdneho roztoku – pre optimálny príjem musí mať pôdny roztok nižšiu koncentráciu rozpustených látok ako cytoplazma buniek koreňa, musí byť hypotonický. Hypertonický pôdny roztok spôsobí, že rastlina vodu vôbec neprijíma, hoci je jej v pôde dostatok. Tento jav sa označuje fyziologické sucho. Niektoré rastliny sa však na slané pôdy adaptovali – slanomilné rastliny (halofyty).

 

    1. množstvo vody v pôde – prijímanie vody spomaľuje aj nedostatok alebo nadbytok vody. Ak je v pôde vody veľa, vytláča z pôdy kyslík. Pri nedostatku kyslíka sa zníži intenzita dýchania koreňových buniek, a tým aj prijímanie vody. Optimálna pôdna vlhkosť má byť 60 – 70%. Ak sa voda nachádza v pôde v inom skupenstve ako kvapalnom, hovoríme o ekologickom suchu. Takúto podobu vody rastlina nevie prijímať.

 

 

2. Vedenie vody:

 

A) u stielkatých rastlín – sa uskutočňuje osmózou a difúziou z bunky do bunky

B) u vyšších cievnatých rastlín – na vedenie roztokov sú utvorené cievne zväzky

 

Na zabezpečení prenosu vody sa spolupodieľa niekoľko faktorov:

 

  • koreňový výtlak: sila, ktorá vytláča vodu maximálne do výšky 50 cm nad zemou. Spôsobujú ho osmotické sily cytoplazmy koreňových buniek. O jeho účinku je možné presvedčiť sa narezaním mladých stoniek, z rán ktorých vytekajú roztoky v podobe malých kvapiek.

  • transpiračný prúd: prechádza drevnou časťou cievneho zväzku (xylémom) a vedie vodu s anorganickými látkami z koreňa do nadzemných rastlinných orgánov. Je vyvolaný transpiráciou a umožňuje vedenie vody do výšky 60 – 150 m nad zemou. Rýchlosť transpiračného prúdu sa vyjadruje dĺžkovými mierami za jednotku času, napr. v listnatých stromoch je jeho priemerná rýchlosť za hodinu 1 – 44 m, v lianach až 150 m, v ihličnatých stromoch 1,2 m. Na vytvorení transpiračného prúdu sa uplatňujú ďalšie faktory, ktoré udržujú súvislý stĺpec vody:

- kapilarita (vzlínavosť) – v úzkych cievach a cievicach vystúpi voda vyššie ako je množstvo pôdnej vody (podobne ako voda v pipete)

- adhézia (priľnavosť vody k stenám ciev) – voda je látka, ktorej meniskus je pri okraji steny cievy zvýšený

- kohézia – súdržnosť molekúl vody, ktorú umožňujú vodíkové mostíky

 

Znázornenie kohézie a adhézie v cievnej kapiláre rastliny

 

 

Kapilarita vody

 

 

3. Výdaj vody:

 

Na látkovú premenu využíva rastlina len malú časť prijatej vody. Prebytočnú vodu vracia späť do prostredia 2 spôsobmi:

 

  1. transpirácia – výdaj vody v podobe vodnej pary. Takto vydaná voda je čistá, bez minerálnych látok. Prebieha najmä cez deň. Pokožka listu má na povrchu listu kutikulu, cez ktorú sa vyparí len malá časť vody (kutikulárna transpirácia). Väčšia časť vody (až 99,9%) sa vyparí cez prieduchy (prieduchová transpirácia).

 

  1. gutácia – vydávanie vody v kvapalnom stave, vydávaná voda obsahuje minerálne látky. Takto rastlina vydáva vodu vtedy, keď ju nemôže odparovať, lebo je buď vysoká vlhkosť vzduchu, alebo chladný vzduch (najmä v noci a nad ránom). Vtedy vytláča vodu cez hydatódy – prieduchy so stratenou schopnosťou zatvárania na okraji listov. Proces sa označuje gutácia.

 

Intenzita transpirácie: vyjadruje aké množstvo vody sa vyparí za určitý čas z nejakej plochy. Napr. 1 hektár bukového lesa vyparí denne 25 000 až 30 000 kg vody.

 

Transpiračný kvocient: vyjadruje aké množstvo vody v gramoch je potrebné na produkciu 1g sušiny za vegetačné obdobie.

 

Vydávanie vody má pre rastlinu termoregulačný význam.

 

Vodná bilancia: pomer medzi príjmom a výdajom vody

  • rastline sa darí, ak, príjem vody a výdaj vody sú v rovnováhe

  • rastlina vysychá, ak, výdaj vody je vyšší ako príjem vody

  • rastlina hynie, ak, príjem vody je vyšší ako výdaj vody (hnitie koreňovej sústavy)

 

 

Použitá literatúra:

 

UŠAKOVÁ, K. et al.: Biológia pre gymnázia 1. 1. vyd. Bratislava : MEDIA TRADE. 1999. 87 s. ISBN: 80-08-02983-8

KRIŽAN, J. : Maturita z biológie. 1. vyd. Bratislava : Príroda. 2004. 280 s. ISBN 80-07-01145-5