Alle vet at vann spiller en avgjørende rolle i plantelivet. Normal utvikling av planteorganismer er bare mulig når alle organer og vev er godt mettet med fuktighet. Vannutvekslingssystemet mellom anlegget og miljøet er imidlertid faktisk komplekst og multikomponent.
Hva er transpirasjon
tran - er en kontrollert fysiologisk prosess med vannbevegelse gjennom organene i planteorganismen, noe som resulterer i tap ved fordampning.
Vet du det? Ordet "transpirasjon" kommer fra to latinske ord: trans-through og spiro-puste, puste, exhaling. Begrepet er bokstavelig oversatt som svette, svette, svette..For å forstå hva transpirasjonen er på et primitivt nivå, er det nok å innse at det viktige vannet for en plante, hentet fra bakken av rotsystemet, må på en eller annen måte komme til bladene, stilkene og blomstene. I løpet av denne bevegelsen går det meste av fuktigheten (fordamper), spesielt i sterkt lys, tørr luft, sterk vind og høy temperatur.
Under påvirkning av atmosfæriske faktorer blir vannreserver i plantens ovennevnte organer konsekvent forbruket, og derfor må de fylles på nytt hele tiden på grunn av nye innganger. Når vannet fordampes i plantens celler, oppstår en viss sugekraft, som "trekker" vann fra nabokjennene og så langs kjeden - opp til røttene. Dermed er hovedmotoren av vannstrømmen fra røttene til bladene plassert i de øvre delene av plantene, som for å si det enkelt, fungerer som små pumper. Hvis du dykker inn i prosessen litt dypere, er vannutvekslingen i plantelivet følgende kjede: trekker vann ut av jorden ved røttene, løfter den til de ovennevnte organene, fordamper. Disse tre prosessene er i konstant vekselvirkning. I cellene i plantens rotsystem dannes det såkalte osmotiske trykket, under påvirkning av hvilket vannet i jorden er aktivt absorbert av røttene.
Når det som følge av fremveksten av et stort antall blader og en økning i omgivelsestemperaturen, begynner vannet å suges ut av anlegget av selve atmosfæren, det er et trykkavbrudd i plantens kar, som overføres ned til røttene og skyver dem til det nye "arbeidet". Som du kan se, trekker anleggets rotsystem vann fra jorden under påvirkning av to krefter - dets eget, aktive og passive, overført fra oven, som skyldes transpirasjon.
Hvilken rolle spiller transpirasjon i plantefysiologi?
Prosessen med transpirasjon spiller en stor rolle i plantelivet.
Først av alt bør det forstås at Det er transpirasjon som gir planter overopphetingsbeskyttelse. Hvis vi på en solfylt dag måler temperaturen på et sunt og bleknet blad i samme plante, kan forskjellen være opptil syv grader, og hvis et falmet blad i solen kan være varmere enn omgivende luft, er temperaturen på det transpirerende bladet vanligvis flere grader lavere ! Dette antyder at transpirasjonsprosessene som foregår i et sunt blad, tillater det å kjøle seg selv, ellers blir bladet overopphetet og dør.
Det er viktig! Transpirasjon er garantisten for den viktigste prosessen i plantens liv - fotosyntese, som skjer best av alt ved en temperatur på 20 til 25 grader Celsius. Med en sterk temperaturøkning, på grunn av ødeleggelsen av kloroplaster i planteceller, er fotosyntese veldig vanskelig, derfor er det viktig for anlegget å forhindre overoppheting.I tillegg er bevegelsen av vann fra røttene til plantens blad, hvis kontinuitet gir transpirasjon, da det forener alle organer i en enkelt organisme, og jo sterkere transpirasjonen, desto mer aktivt utvikler anlegget. Betydningen av transpirasjon ligger i det faktum at i planter de viktigste næringsstoffene kan trenge inn i vev med vann, derfor jo høyere transpirasjonens produktivitet, desto raskere får de ovenfor beskjedne delene av planter mineral og organiske forbindelser oppløst i vann.
Endelig er transpirasjon en fantastisk kraft som kan føre til at vann stiger inne i planten gjennom hele høyden, noe som er av stor betydning, for eksempel for høye trær, hvorav de øvre bladene på grunn av den behandlede prosessen kan motta den nødvendige mengden fuktighet og næringsstoffer.
Typer transpirasjon
Det er to typer transpirasjon - stomatal og kutikulær. For å forstå hva som er den ene og den andre arten, husker vi fra leksjonene av botanikk strukturen av bladet, siden det er dette organet i planten som er den viktigste i transpirasjonsprosessen.
dermed Laken består av følgende stoffer:
- hud (epidermis) er ytre dekning av bladet, som er en enkelt rad celler, tett sammenkoblet for å sikre beskyttelse av indre vev fra bakterier, mekanisk skade og tørking. På toppen av dette laget er det ofte en ekstra beskyttende voks, kalt kutiklen;
- det viktigste vevet (mesofyll), som ligger i de to lagene av epidermis (øvre og nedre);
- årer langs hvilke vann og næringsstoffer oppløst i det beveger seg;
- Stomata er spesielle låseceller og åpningen mellom dem, under hvilken det er et luftrommet. Stomatcellene er i stand til å lukke og åpne, avhengig av om det er nok vann i dem. Det er gjennom disse cellene at prosessen med vannfordampning og gassutveksling hovedsakelig utføres.
stomatal
Først begynner vannet å fordampe fra overflaten av cellens hovedvev. Som et resultat, mister disse cellene fuktighet, vannmenisci i kapillærene er bøyd innover, overflatespenningen øker, og den videre prosessen med vannfordampning blir vanskelig, noe som gjør at planten kan spare vann betydelig. Deretter går det fordampede vannet ut gjennom stomatalskruene. Så lenge stomata er åpent, fordampes vannet fra bladet i samme hastighet som fra vannoverflaten, det vil si diffusjonen gjennom stomata er svært høy.
Faktum er at med samme område fordamper vannet raskere gjennom flere små hull som ligger i noen avstand enn gjennom en stor en. Selv etter at stomata er lukket i halvparten, forblir intensiteten av transpirasjon nesten like høy. Men når stomata lukkes, senker transpirasjonen flere ganger.
Antall stomata og deres plassering i forskjellige planter er ikke det samme. I enkelte arter er de bare på innsiden av bladet, hos andre - både fra og under, som det fremgår av ovenstående, ikke så mye, påvirker antallet av stomata fordampningshastigheten, men graden av åpenhet: Hvis det er mye vann i cellen, åpner stomata, når det oppstår en mangel - de avsluttende cellene er rettet, stomatalmassens bredde reduseres - og stomata lukkes.
cuticular
Kutiklet, så vel som stomata, har evne til å reagere på graden av metning av bladet med vann. Hårene på bladoverflaten beskytter bladet mot luft og sollysbevegelser, noe som reduserer vanntap. Når stomata er lukket, er kutikulær transpirasjon spesielt viktig. Intensiteten av denne typen transpirasjon er avhengig av tykkelsen av kutikula (jo tykkere laget, desto mindre fordampning). Plantealderen er også av stor betydning - vannbladene på modne blader utgjør bare 10% av hele transpirasjonsprosessen, mens de på ungene kan nå opp til halvparten. Imidlertid blir en økning i kutulær transpirasjon observert på for gamle blad, hvis deres beskyttende lag er skadet av alder, sprekker eller sprekker.
Beskrivelse av transpirasjonsprosessen
Prosessen med transpirasjon er signifikant påvirket av flere viktige faktorer.
Faktorer som påvirker transpirasjonsprosessen
Som nevnt ovenfor bestemmes intensiteten av transpirasjon hovedsakelig ved graden av metning av plantebladcellene med vann. I sin tur er denne tilstanden hovedsakelig påvirket av eksterne forhold - fuktighet, temperatur og mengde lys.
Det er klart at med tørr luft skjer fordampningsprosessene mer intensivt. Men jordfuktighet påvirker transpirasjon på motsatt måte: jo tørrere landet, desto mindre vann kommer inn i planten, jo større er underskudet og dermed mindre svette.
Med økende temperatur øker transpirasjonen også. Imidlertid er kanskje den viktigste faktoren som påvirker transpirasjon fortsatt lys. Når bladet absorberer sollys, øker bladetemperaturen, og dermed åpner stomata og transpirasjonshastigheten øker.
Vet du det? Jo mer klorofyll i anlegget, desto sterkere påvirker lyset transpirasjonsprosessene. Grønne planter begynner å fordampe fuktighet nesten dobbelt så mye selv med diffust lys.
Basert på påvirkning av lys på bevegelser av stomata, er det enda tre hovedgrupper av planter i henhold til det daglige løpet av transpirasjon. I den første gruppen er stomata stengt om natten, om morgenen åpner og beveger de seg i dagtid, avhengig av forekomst eller mangel på vannmangel. I den andre gruppen er stomataens nattlige tilstand en "changeling" av dagtid (hvis de var åpne om dagen, lukker om natten og omvendt). I den tredje gruppen avhenger stomata-tilstanden på dagen om metningen av bladet med vann, men om natten er de alltid åpne. Som eksempler på representanter for den første gruppen, kan noen kornblandinger siteres, til den andre gruppen inkluderer finkornede planter, for eksempel erter, rødbeter og kløver, til den tredje gruppen, kål og andre representanter fra planteverdenen med tykke blad.
Men generelt bør det sies det om natten er transpirasjon alltid mindre intens enn i løpet av dagen, for på denne tiden av dagen er temperaturen lavere, det er ikke noe lys og fuktigheten tvert imot økes. Under sommertid er transpirasjon vanligvis mest produktiv om middagstid, og med en nedgang i solaktivitet, går denne prosessen bremset.
Forholdet mellom intensiteten av transpirasjon fra en enhet av overflateareal av et ark per tidsenhet til fordamping av et lignende område av fri vannoverflate kalles relativ transpirasjon.
Hvordan justerer vannbalansen
Planten absorberer det meste av vannet fra jorda gjennom rotsystemet.
Det er viktig! Cellene fra enkelte planters røtter (spesielt de som vokser i tørre områder) er i stand til å utvikle en kraft, hvorved fukt fra jorden blir sugd opp til flere titalls atmosfærer!Planten røtter er følsomme for mengden fuktighet i jorda og er i stand til å endre retningen av vekst i retning av økende fuktighet.
I tillegg til røttene har enkelte planter mulighet til å absorbere vann og jordorganer (for eksempel mosser og lags absorberer fuktighet over hele overflaten).
Vannet som kommer inn i planten, fordeles over alle organene, flyttes fra celle til celle, og brukes til prosesser som er nødvendige for plantens levetid. En liten mengde fuktighet er brukt på fotosyntese, men det meste er nødvendig for å opprettholde vevets fylde (den såkalte turgor), samt å kompensere for tap fra transpirasjon (fordampning), uten hvilken den vitaliteten av anlegget er umulig. Fukt fordamper ved enhver kontakt med luft, så denne prosessen skjer i alle deler av anlegget.
Hvis mengden vann som er absorbert av anlegget harmonisk koordineres med utgiftene på alle disse målene, blir vannbalansen i planten avgjort riktig, og kroppen utvikler seg normalt. Brudd på denne balansen kan være situasjonell eller langvarig. I utviklingsprosessen har mange jordbaserte planter lært å takle kortsiktige svingninger i vannbalansen, men langsiktige forstyrrelser i vannforsyning og fordampningsprosesser fører som regel til at en plante dør.