Биология. В 3-х томах. Т. 2

Транспирацию легче всего продемонстрировать, если взять растение в горшке и накрыть его стеклянным колпаком, а горшок завязать в полиэтиленовый пакет, чтобы избежать прямого испарения почвенной влаги. Если растение транспирирует, на внутренней поверхности колпака будут собираться капельки жидкости. Проверив эту жидкость индикатором, можно убедиться, что это вода. Индикатором могут служить сухая бумага, пропитанная хлоридом кобальта (II), которая в воде из синей становится розовой, или белые кристаллы безводного сульфата меди (II), в воде синеющие.

Измерить абсолютную скорость транспирации довольно трудно. Ниже описаны два простых эксперимента, дающие приличные результаты (по крайней мере для целей сравнения).

Опыт 14.4. Изучение и измерение действия различных факторов на транспирацию с помощью потометра

Потометр — это прибор, предназначенный для измерения скорости поглощения воды срезанными побегами или молодыми сеянцами. Саму транспирацию он не измеряет, но поскольку основная масса поглощенной воды теряется за счет транспирации, эти два процесса тесно взаимосвязаны. Можно купить готовый потометр, а можно сделать его самому; один из простейших вариантов изображен на рис. 14.9.

Рис. 14.9. Простейший потометр

Материалы и оборудование

Потометр (рис. 14.9: колба Бунзена, короткая резиновая трубка, резиновая пробка с одним сквозным отверстием, шприц с иглой для подкожных инъекций, градуированные капиллярные трубки)

Большой черный полиэтиленовый мешок

Большой прозрачный полиэтиленовый мешок

Небольшой электрический вентилятор

Штатив для реторт и зажим

Запорный кран

Термометр

Вазелин

Стебель с листьями, например ветка сирени

Ведро

Методика

1. Подберите подходящее растение с листьями, срежьте стебель и тотчас же погрузите срез в ведро с водой, чтобы свести к минимуму возможность попадания воздуха в ксилему. После этого сразу обрежьте стебель еще раз, но под водой, сделав косой срез на несколько сантиметров выше первоначального среза. Толщина стебля должна быть такой, чтобы он туго входил в отверстие в резиновой пробке потометра.

2. Погрузите колбу Бунзена в раковину, заполненную водой, и наберите в колбу воду. Перенесите стебель с листьями из ведра в раковину и тотчас же сделайте новый косой срез на несколько сан-тиметров выше предыдущего. Под водой вставьте стебель в отверстие пробки, а затем плотно заткните этой пробкой колбу.

3. Опустите в раковину градуированный капилляр вместе с прикрепленной к нему резиновой трубкой, заполните его водой и подсоедините к боковому отростку колбы.

4. Выньте всю систему из раковины и проткните резиновую трубку иглой шприца, как показано на рис. 14.9. Шприц укрепите в вертикальном положении. То место, где стебель входит в отверстие пробки, следует замазать вазелином, чтобы не проходил воздух.

5. По мере всасывания воды стеблем мениск жидкости в капилляре будет смещаться. Его можно вернуть на старое место, добавив немного воды из шприца. Дайте ветке постоять 5 мин и в это время регулярно подкачивайте воду в систему.

6. Засеките время, за которое столб воды в капилляре сместится на определенное расстояние, и оцените скорость поглощения воды, выразив ее в подходящих единицах, например в см/мин. Следует сделать несколько замеров, чтобы убедиться, что скорость достаточно постоянна, а затем рассчитать среднее значение. Не забудьте записать температуру воздуха вокруг растения.

7. Каждый раз, как только пузырек воздуха дойдет до конца градуированного отрезка капилляра, возвращайте его в исходное положение, подкачав воду шприцем.

8. Можно выяснить, как влияют на скорость поглощения воды такие факторы, как

а) ветер (для этого используйте небольшой электрический вентилятор; струя воздуха не должна сильно бить по листьям, иначе закроются устьица);

б) влажность (поместите ветку в мешок из прозрачного пластика);

в) темнота (закройте ветку черным полиэтиленовым мешком);

г) удаление половины листьев (уменьшится ли в два раза скорость транспирации?);

д) смазывание нижнего или верхнего эпидермиса листьев вазелином с целью уменьшить потерю воды.

В каждом случае надо подождать, чтобы скорость транспирации снова стала постоянной. Не всегда можно изменить только одно из условий; например, закрыв растение в прозрачном мешке, мы в то же время уменьшим, хотя и незначительно, интенсивность освещения.

Абсолютная скорость поглощения воды

Полученные результаты можно выразить как истинный объем воды, поглощенной за единицу времени, например в мл/ч; для этого нужно знать объем, соответствующий одному делению на шкале капилляра.