Растения, произрастающие в зоне достаточного увлажнения, редко испытывают недостаток воды и постоянно компенсируют ее потери за счет транспирации. В умеренной и тем более засушливой зонах растительность часто на протяжении длительного периода испытывает водный дефицит. При обезвоживании растительных тканей возникают те или иные нарушения в ходе физиологических процессов, приводящие к снижению интенсивности фотосинтеза и усилению процессов распада. Сдвиг в обмене веществ при засухе зависит от внутренних особенностей растения, его возраста, фазы развития. Наибольший вред засуха причиняет молодым растущим органам и тканям. Злаки, например, очень чувствительны к недостатку почвенной влаги в период формирования у них репродуктивных органов. В засушливую погоду угнетается рост растений, нарушаются процессы формирования цветков и пыльцы, уменьшается число колосков, что выражается в череззернице, пустоколосице (белоколосице) и щуплости зерна (захват). Картофель при высокой температуре не образовывает клубни и вырождается. Оптимальная температура для клуб — необразования у картофеля 17 — 26°С. Засухоустойчивые растения имеют разнообразные приспособления: у одних — мощная кутикула, сильное опушение, у других — глубокая и хорошо развитая корневая система, высокое осмотическое давление клеточного сока и способность клеток и их структур выносить обезвоживание.
Засуха может быть атмосферной и почвенной.Атмосферная засуха — это комплексное метеорологическое явление, характеризующееся низкой влажностью воздуха (8 — 30%) и, как правило, повышенной температурой. В тихую погоду при достаточном содержании влаги в почве отрицательное действие атмосферной засухи проявляется слабо. Положение усугубляется сухими горячими ветрами — суховеями. В ветреную погоду возрастает транспирация, корневая система не успевает компенсировать расход воды и растение завядает.
Гораздо опаснее почвенная засуха, особенно если она сопровождается низкой влажностью воздуха и высокими температурами. В этом случае растения не получают влаги из почвы и находятся в завядшем состоянии длительное время, что приводит к нарушению обмена веществ и гибели растений.
Кроме физической сухости воздуха и почвы имеет место физиологическая засуха. Физиологическую засуху испытывают растения на сырых, болотистых, холодных почвах в северных районах. Потребление холодной воды корнями, несмотря на ее избыток в почве, происходит очень медленно. Поэтому растения болотистых мест — клюква, багульник, брусника и другие — имеют приспособления, снижающие транспирацию: листья покрыты опушением или кутикулой.
По степени засухоустойчивости все растения делятся на три группы: 1) гигрофиты — растения влажных местообитаний, не обладают засухоустойчивостью . 2) ксерофиты — растения пустынь, полупустынь, сухих степей, обладающие наибольшей засухоустойчивостью . 3) мезофиты -растения, занимающие промежуточное положение между двумя группами.
ЗАКОН ЗАЛЕНСКОГО В.Р.: чем выше лист сидит на стебле, тем 1) более густую сеть жилок имеет на единицу поверхности листа . 2) мельче клетки . 3) меньше размеры устьиц . 4) больше устьиц на единицу поверхности листа . 5) сильнее развита столбчатая паренхима . 6) менее выражена губчатая паренхима.
ПРИСПОСОБЛЕНИЯ РАСТЕНИЯ К ПЕРЕНЕСЕНИЮ ЗАСУХИ: глубокая корневая система, мощная кутикула, превращение листьев в колючки, сбрасывание листвы, опушённость листьев. Главное способность цитоплазмы — выдерживать обезвоживание.
Дуб — наиболее засухоустойчивая порода. Мощная корневая система. В течение даже первого года жизни корни проникают вглубь на 1 -1,5 м и сильно ветвятся. Листья имеют ксероморфное строение: густая сеть жилок, мощная кутикула, большое количество мелких устьиц. Цитоплазма клеток выносит сильное обезвоживание, сильно развиты механические ткани (жилки), своеобразный «скелет» листьев, не завядают. Среди хвойных пород наиболее засухоустойчива — сосна обыкновенная. Имеет хорошо развитую корневую систему, листья видоизменены в иголки, имеют мощную кутикулу. Во время засухи хвоя сбрасывается. Лох серебристый и узколистный имеет обильно опушённые листья. Тамарикс и саксаул уменьшают водоотдачу за счёт превращения листьев в бугорки или чешуйки. Повышают засухоустойчивость растений: удобрения (к, р), орошение.
