Значення води для організмів розглянемо в чотирьох аспектах: як компонент, розчинник, носій і чинник термобуферності.
1. Вода є основною частиною усіх живих організмів. У живих клітинах вміст води сягає 90%, причому в біохімічних процесах значення води як структурного чинника навіть важливіше, ніж як сировини в процесах продукування та розчинника хімічних сполук.
2. Важлива функція води і як розчинника. В ній може розчинятися велика кількість хімічних сполук. Як рослини, так і тварини засвоюють мінеральні солі тільки у формі водних розчинів.
3. Транспорт речовин в організмах здійснюється тільки через водні розчини. Процеси росту залежать від надходження води, оскільки вона також є будівельним елементом.
4. Вода – важливий чинник термобуферності організмів, оскільки дає їм змогу підтримувати відносну стабільність температури в умовах різкої зміни теплового режиму середовища.
За значенням води для життєдіяльнсті організмів поділяють на пойкілогідричні - ті, які витримують зневоднення тканин внаслідок зниження вологості середовища, і гомойогідричні – ті, які потребують стабільного вмісту води в тканинах.
Особливо чутливі до нестачі води тіневитривалі рослини-мезофіти, у яких втрата 1% води може спричинити в'янення. У степових ксерофітів втрата навіть 25% води не призводить до припинення життєдіяльності. Рекордсменом є торфовий мох сфагнум, який витримує втрату 95-97% води з організму.
1. Джерела води для організмів. Водний баланс організмізму регулюється як самим організмом, так і умовами навколишнього середовища.
Організми споживають воду такими основними шляхами:
1) абсорбцією із водного середовища крізь поверхню тіла (гідробіонти);
2) всмоктуванням за допомогою кореневої системи;
3) абсорбцією водяної пари (переважно нижчі рослини – мохи, лишайники, водорості, а також комахи);
4) отриманням води із дощових опадів (деякі рослини);
5) споживанням з їжею;
6) за рахунок вивільнення води в процесі метаболізму.
Джерелом води для рослин в основному є волога ґрунту, яку поділяють на категорії. Найважливіша з них – продуктивна. Її нижньою і верхньою межею є вологість в'янення рослин (ВВР) та повна вологоємність. Оптимальна для рослин продуктивна волога грунту – в діапазоні від вологості розриву капілярів (ВРК) до найменшої вологоємності (НВ).
Організми виділяють воду:
1) шляхом транспірації (залежно від відносної вологості повітря, швидкості вітру та ін.);
2) шляхом випаровування води з поверхні тіла (найчастіше нижчими рослинами і тваринами);
3) з водяною парою;
4) через екскрецію у тварин та гутацію у рослин.
3. Кількісний та якісний вплив води на організми.
За відношенням до води розрізняють такі групи організмів:
1) гідробіонти – організми, які живуть у воді;
2) гелобіонти – організми, які живуть у межовій зоні води й суходолу;
3) гігрофіли – організми, які потребують високої вологості середовища (атмофіли – високої вологості повітря, власне гігрофіли – високої вологості грунту);
4) мезофіли – організми, які живуть в умовах середнього зволоження;
5) ксерофіли – організми, найстійкіші в умовах сухого середовища.
Критичними періодами за потребами у воді для озимих і ярих зернових колосових культур є період від фази виходу в трубку до колосіння, для кукурудзи – від цвітіння до молочної стиглості, для бобових і гречки – період цвітіння, для соняшнику – від утворення кошика до цвітіння, для картоплі – періоди цвітіння і формування бульб, для бавовнику – від цвітіння до закладання коробочок, для баштанних – від цвітіння до достигання. За помірного і недостатнього забезпечення рослин водою урожайність їх знижується, але якість продукції, зумовлена вмістом цінних речовин, поліпшується. Так, за сухого клімату в зерні збільшується вміст білка, в насінні соняшнику – жиру, в бульбах картоплі – крохмалю, в ягодах винограду і коренеплодах цукрових буряків – цукру і т.д.
Надмірна вологість повітря (>75%):
● призводить до вилягання зернових культур;
● перешкоджає нормальному запиленню рослин;
● затримує підсихання зерна і соломи, збирання врожаю;
● зумовлює поширення грибкових захворювань рослин.
Занадто низька вологість повітря (< 30 %):
● призводить до підсихання листків, зменшення фотосинтетичного потенціалу посівів;
● спричиняє пересихання пилку, неповне запліднення;
● зумовлює слабке закладання бруньок;
● знижує якість льоноволокна;
● призводить до розтріскування зерна, дострокового його достигання, але підвищує хлібопекарські якості пшениці, вміст цукру в коренеплодах цукрових буряків.
Особливо небезпечне поєднання низької вологості повітря із нестачею води у ґрунті. Зокрема, в період після цвітіння це прискорює достигання зерна (так званий запал зерна), воно виходить щуплим, невиповненим.
Загальну кількість води, потрібну рослині для життєдіяльності впродовж періоду вегетації, виражають коефіцієнтом водоспоживання Rв;( грам води/грам сухої речовини). Для певної рослини він не є сталою величиною: за обмежених ресурсів вологи він зменшується, за достатніх – збільшується.
