Které rostliny nedokážou regulovat svůj vodní režim?

Pro vytvoření udržitelných a výrazných výsadeb na území krajinářské architektury je nutné usilovat o optimální kombinaci hlavních faktorů života rostlin, mezi které patří vlhkost, vzduch (obsahující kyslík), živiny a světlo.

Na nadměrně vlhkých pozemcích, s nimiž se poměrně často setkáváme při krajinných pracích, ani s potřebným množstvím sluneční energie nemohou rostliny dosáhnout optimálního vývoje v důsledku nepříznivého vodního režimu v kořenové vrstvě půdy.

Nadměrná vlhkost vede k nedostatku vzduchu a v důsledku toho k rozvoji anaerobních procesů a zhoršení nutričního režimu v důsledku částečné nedostupnosti živin. Nadměrná vlhkost také způsobuje zhoršení dalších fyzikálních a chemických vlastností.

Podmáčené půdy mají vysokou tepelnou kapacitu, což s sebou nese pomalejší jarní rozmrazování a prohřívání a také brzký nástup podzimních mrazíků, což zkracuje dobu vegetace rostlin.

Při nadbytku vláhy v půdě jsou prvky minerální výživy pro rostliny v nepřístupné nebo nepřístupné formě. Prvky, jako je dusík, mohou být vyluhovány z půdy, když je půdní vlhkost vysoká. Převlhčení inhibuje životně důležitou aktivitu aerobních mikroorganismů, které hrají hlavní roli při rozkladu organických zbytků a hnojiv.

Pro rozvoj aerobních bakterií je nezbytné dostatečné množství vzduchu, který v důsledku výměny plynů s atmosférou proniká do půdy. Například při vytváření pěstovaného bylinného pokryvu (trávníku) by výměna vzduchu v kořenové vrstvě měla být alespoň 20 %. Při pěstování stromové a keřové vegetace se podíl výměny vzduchu v půdním prostředí zvyšuje na 30 %.

Na rekultivovaných pozemcích musí být udržována optimální vlhkost a provzdušnění aktivní vrstvy půdy, jejíž tloušťka závisí na hloubce pronikání kořenových systémů rostlin. V tomto případě je tloušťka aktivní vrstvy půdy o něco menší než hloubka pronikání kořenů. Na začátku vegetačního období je 20 cm, do konce vegetačního období se zvýší na 30 cm.V důsledku toho je možné regulací vlhkosti aktivní vrstvy půdy zajistit potřebnou vodu-vzduch a živiny režimů.

Pro posouzení regulace vlhkosti v aktivní vrstvě rekultivovaných zemin se navrhuje použít rovnici vodní bilance pro tuto vrstvu

kde ΔW — změna zásob vlhkosti v aktivní vrstvě za určité časové období, m³/ha; О — srážky, m³/ha; S — povrchový odtok, m³/ha; Е — spotřeba vody (spotřeba vody na transpiraci a fyzikální vypařování), m³/ha; g — výměna vlhkosti mezi aktivní vrstvou a podložními horizonty (znak „+“ je pro kapilární dobití; znak „-“ je pro infiltraci do podložních horizontů), m³/ha.

Při převlhčení těžkých, špatně propustných zemin a hluboké hladině podzemní vody lze zásoby vláhy v půdě regulovat změnou hodnoty povrchového odtoku S při nevýznamné vertikální výměně vody g. V období nedostatku vláhy je nutné zavlažování.

Na snadno propustných půdách, které jsou podmáčené v důsledku blízké polohy hladiny podzemní vody, je povrchový odtok obvykle nevýznamný. Vlhkost aktivní vrstvy půdy do značné míry závisí na vertikální výměně vody a poloze hladiny podzemní vody.

Snížením hladiny podzemní vody lze kontrolovat vlhkost půdy. Horní horizonty lze zvlhčit závlahou.

Drenážní síť na těžkých půdách by měla po dešti vyčistit povrch a horní horizont půdy do dvou až tří dnů. Zaplavení území městského zařízení bouřkovými a letními povodněmi je nepřijatelné. Jarní zaplavení území velkého objektu, např. záplavové části lesoparku, je méně destruktivní, ale i zde jsou nutná opatření k odvodnění území. Pokud je příčinou podmáčení blízký výskyt podzemní vody, pak je hlavním úkolem drenážního systému regulovat její hloubku.

Odtoková rychlost je nejmenší pokles hladiny podzemní vody v nejméně odvodněné zóně (uprostřed mezi drény), při kterém je dosaženo optimálních ukazatelů úrodnosti půdy a vývoje vegetace.

Rychlost odvodnění závisí na plodině, fázi vývoje rostliny, vegetačním období atd. Rychlost odvodňování se v čase mění v závislosti na klimatických a povětrnostních podmínkách, půdě a hydrologických vlastnostech.

V tabulce V tabulce 3.1 jsou uvedeny odvodňovací normy pro různé typy porostů jak v zemědělství a lesnictví, tak při zlepšování a krajinářství území s přihlédnutím k jejich vlastnostem a zkušenostem s využíváním.

Tabulka 3.1. Míry odvodnění pro různé typy vegetace

Normy získané ze zemědělské praxe jsou potvrzeny dlouhodobým pozorováním buď na experimentálních stanicích, nebo ve výrobních zařízeních. Vysoké jarní (předseťové) normy pro odvodňování ploch na jaře se vysvětlují nejen biologickými vlastnostmi rostlinné kultury, ale také potřebou vytvořit normální podmínky pro provoz strojů a mechanismů.

Odvodňovací normy v podmínkách lesa při výstavbě lesoparků nezohledňují specifika provozu strojů. Pokud taková potřeba vznikne (například při výsadbě lesních plodin), měly by být použity odvodňovací normy používané v zemědělství. Současně byly odvodňovací rychlosti pro lesy získány prostřednictvím specializovaných experimentů a jsou poměrně přesné. Takové normativy se nepočítají pro dlouhodobé průměrné podmínky, ale pro roky se srážkami s pravděpodobností přesahující 25 %, tzn. pro průměrně vlhké roky. V roce s průměrnými srážkami bude o něco vyšší.

Standardy pro území určená ke zlepšení a krajinářským úpravám jsou navrhovány na základě informací a experimentálních dat získaných z nesystematických pozorování (nebo převzatých analogicky s normami používanými v zemědělství a lesnictví) * (Je třeba mít na paměti, že i takto slabě opodstatněné normy odvodnění území a jednotlivých částí zařízení je lepší než jejich úplná absence, protože na základě těchto norem (a studií stromové krajiny) je možné vypočítat odvodňovací systémy pomocí vzorců doporučených aktuálním SNiP).

Při posuzování odvodnění podmáčených lesních porostů se používá pojem „stupeň odvodnění“. Stupeň odvodnění je charakterizován stupněm dosažení normy odtoku, nebo poměrem dosaženého snížení hladiny podzemní vody, vyjádřeným v jednotkách měření (cm nebo m), k normě odtoku, vyjádřené ve stejných jednotkách. . Tento poměr se obvykle vyjadřuje v procentech (nebo zlomcích jednotky).

Zdroj: Výstavba a provoz objektů krajinářské architektury. Teodoronskij V.S.

Podle způsobu regulace vodního režimu se rostliny dělí na:

poikilohydrické (neschopné regulovat svůj vodní režim – lišejníky),

homoyohydrické (schopné regulovat vodní režim – většina rostlin).

Struktura a funkce rostlin závisí na dostupnosti vláhy na stanovišti. Ve vztahu k vlhkosti se rozlišuje několik skupin rostlin:

• 1. Hydatofyty jsou vodní rostliny, které jsou zcela nebo téměř zcela ponořeny ve vodě. Například elodea, rybníček, pryskyřník vodní, leknín bílý, leknín žlutý, šípek. Pokud je taková rostlina vytažena z vody, rychle uschne a zemře. Mají zmenšené průduchy a žádnou kutikulu.
• 2. Hydrofyta – suchozemsko-vodní rostliny, částečně ponořené ve vodě. Rostou podél břehů nádrží, v mělkých vodách a bažinách. Například rákos obecný, měsíček bahenní. Rostou pouze za stálého nasávání vody. V důsledku toho se vyznačují vysokou rychlostí transpirace.
• 3. Hygrofyty jsou suchozemské rostliny, které rostou v podmínkách vysoké vzdušné a půdní vlhkosti. Jedná se o rostliny nižších vrstev vlhkých lesů – netýkavky, bodlák, mnoho tropických bylin, rostliny vlhkých půd mírných pásem – papyrus, rýže, rosnatka. Závody patřící do této skupiny nemají zařízení omezující spotřebu vody. Hygrofyty se vyznačují relativně velkými buňkami, tenkostěnnou schránkou, mírně lignifikovanou stěnou cév, dřevitými a lýkovými vlákny, tenkou kutikulou a mírně zesílenými vnějšími stěnami epidermis, velkými průduchy a jejich malým počtem na jednotku povrchu , velká listová čepel, málo vyvinutá mechanická pletiva, řídká síť žilek v listu, velká kutikulární transpirace, dlouhý stonek, nedostatečně vyvinutý kořenový systém. Strukturou se hygrofyty blíží rostlinám odolným vůči stínu, ale mají zvláštní hygromorfní strukturu. Mírný nedostatek vody v půdě způsobuje rychlé vadnutí hygrofytů. Osmotický tlak buněčné mízy v nich je nízký. Patří mezi ně manna, divoký rozmarýn, brusinka a lokše.

Rostliny s listy částečně nebo zcela ponořenými ve vodě nebo plovoucími na jejím povrchu, které se nazývají hydrofyty, jsou podle svých růstových podmínek a strukturních znaků velmi blízké hygrofytům.

• 4. Mezofyty jsou schopny snášet krátkodobé a nepříliš silné sucho. Rostou v mírně vlhkém, mírně teplém klimatu. Jedná se o stálezelené stromy vyšších pater tropických lesů, bylinné rostliny dubových lesů a vodních luk a většinu kulturních rostlin. Rostliny této ekologické skupiny rostou v podmínkách dostatečné vlhkosti. Osmotický tlak buněčné mízy u mezofytů je 1-1,5 tisíc kPa. Snadno vadnou. Mezi mezofyty patří většina lučních obilovin a luskovin – pšenice plazivá, lipnice luční, timotejka luční, vojtěška modrá aj. Mezi polní plodiny patří pšenice tvrdá a měkká, kukuřice, oves, hrách, sója, cukrová řepa, konopí, téměř všechno ovoce (kromě mandlí, hrozny), mnoho zeleninových plodin (mrkev, rajčata, zelí atd.).
• 5. Xerofyty – rostliny míst s nedostatečnou vlhkostí. Mají adaptace, které jim umožňují získávat vodu při nedostatku vody, omezovat výpar vody a ukládat ji během sucha.Jedná se o rostliny pouští, stepí, tvrdolistých stálezelených lesů a křovin, písečných dun a suchých, vysoce vyhřívané sjezdovky. Jsou rozděleny do dvou typů:
  • a) sukulenty – sukulentní rostliny s vysoce vyvinutým vodním parenchymem v různých orgánech (například kaktusy, aloe, agáve, šťavel);
  • b) sklerofyty – rostliny jsou suchého vzhledu, s úzkými nebo malými listy, někdy svinuté do trubice, s dobře vyvinutým sklerenchymem. Bez vadnutí mohou ztratit až 25 % vlhkosti.

  Rostliny v suchých oblastech se nazývají xerofyty. Jsou schopny se adaptovat na atmosférické a půdní sucho v procesu individuálního vývoje. Charakteristickými znaky xerofyt jsou malá velikost jejich výparného povrchu a také malá velikost nadzemní části ve srovnání s podzemní. Xerofyty jsou obvykle byliny nebo nízké keře. Jsou rozděleny do několika typů. Uvádíme klasifikaci xerofytů podle P. A. Genkela.

  Sukulenty jsou velmi odolné vůči přehřátí a odolné vůči dehydrataci, v období sucha nepociťují nedostatek vody, protože jí obsahují velké množství a spotřebovávají ji pomalu. Jejich kořenový systém je v horních vrstvách půdy rozvětvený všemi směry, díky čemuž rostliny v deštivých obdobích rychle absorbují vodu. Jedná se o kaktusy, aloe, sedum a mladé.

  Euxerofyty jsou tepelně odolné rostliny, které dobře snášejí sucho. Do této skupiny patří stepní rostliny jako rozrazil šedý, hvězdnice vlasatá, pelyněk modrý, kolocynt vodní, velbloudí trn aj. Mají nevýznamnou transperaci, vysoký osmotický tlak, cytoplazma je vysoce elastická a viskozita, kořenový systém je velmi rozvětvený a jeho hlavní hmota je umístěna v horní vrstvě půdy (50-60 cm). Tyto xerofyty jsou schopny shazovat listy a dokonce i celé větve.

  Hemixerofyty nebo semixerofyty jsou rostliny, které nejsou schopny tolerovat dehydrataci a přehřátí. Viskozita a elasticita jejich protoplastu je nevýznamná, vyznačují se vysokou transpirací, hlubokým kořenovým systémem, který může dosáhnout až podzemní vody, což zajišťuje nepřerušovaný přísun vody do rostliny. Do této skupiny patří šalvěj, řezačka obecná aj.

  Stypaxerofyty jsou péřovka, tyrsa a další úzkolisté stepní trávy. Jsou odolné proti přehřívání a dobře využívají vlhkost krátkodobých dešťů. Snesou jen krátkodobý nedostatek vody v půdě.

  Poikiloxerofyty jsou rostliny, které neregulují svůj vodní režim. Jde především o lišejníky, které mohou vyschnout do suchého stavu a po deštích se opět aktivovat.