Transpiracja w roślinach jest najważniejszym procesem w fizjologii świata roślin.

Transpiracja w roślinach to naturalny proces wymiany wody między światem roślin a powietrzem atmosferycznym. Badania naukowców wykazały, że dzienna ilość odparowanej wilgoci znacznie przewyższa objętość wody zawartej w roślinie. Zjawisko to ma ogromne znaczenie w życiu każdego organizmu roślinnego rosnącego w warunkach szklarniowych lub na otwartym terenie. Z tej publikacji dowiesz się, czym jest transpiracja u roślin, poznasz odmiany i metody regulacji tego procesu..

Mechanizm transpiracji

Proces życiowy każdej rośliny jest nierozerwalnie związany ze zużyciem wilgoci. Roślina potrzebuje tylko 10% dziennej ilości wody produkowanej na potrzeby fotosyntezy i fizjologiczne. Pozostałe 90% wyparowuje do atmosfery.

Transpiracja to proces przemieszczania płynu przez organizm roślinny i odparowywania go z naziemnej części rośliny. W transpiracji biorą udział liście, łodygi, kwiaty, owoce i system korzeniowy organizmu roślinnego..

Dlaczego roślina musi odparować wilgoć? Transpiracja umożliwia roślinie pobieranie z gleby składników odżywczych i pierwiastków śladowych rozpuszczonych w wodzie.

Mechanizm działania jest następujący:

1. Uwalniając się od nadmiernej wilgoci, w tkankach roślin przenoszących wodę powstaje podciśnienie.
2. Próżnia „wyciąga” wilgoć z sąsiednich komórek ksylemu, a więc wzdłuż łańcucha bezpośrednio do komórek ssących systemu korzeniowego.

W procesie parowania rośliny w naturalny sposób regulują swoją temperaturę, chroniąc się przed przegrzaniem. Udowodniono, że temperatura arkusza transpirującego jest niższa niż ta, która nie odparowuje wilgoci. Różnica sięga 7 ° C.

Rośliny mają dwa rodzaje wymiany wilgoci:

• przez aparaty szparkowe;
• przez skórki.

Aby zrozumieć zasadę działania tego zjawiska, konieczne jest przypomnienie struktury liścia ze szkolnego kursu biologii.

Liść rośliny składa się z:

1. Komórki naskórka, które tworzą główną warstwę ochronną.
2. Skórka - woskowa (zewnętrzna) warstwa ochronna.
3. Mezofil lub „miazga” - główna tkanka znajdująca się pomiędzy zewnętrznymi warstwami naskórka.
4. Żyłki - „drogi transportowe” liścia, po których przemieszcza się wilgoć nasycona substancjami odżywczymi.
5. Estuaria - dziury w naskórku kontrolujące wymianę gazową rośliny.

W przypadku transpiracji szparkowej proces parowania przebiega w dwóch etapach:

1. Przejście wilgoci z fazy ciekłej do fazy gazowej. Płynna woda znajduje się w błonach komórkowych. W przestrzeni międzykomórkowej tworzy się para.
2. Uwalnianie wilgoci gazowej do atmosfery przez ujście naskórka.

Dzięki szparkowej wymianie wilgoci roślina może regulować szybkość parowania. Następnie rozważ mechanizm działania tego procesu..

Transpiracja skórki reguluje parowanie wilgoci z powierzchni liści przy zamkniętych ustach. Szybkość parowania płynu zależy od grubości łuski i wieku rośliny..

Ważne jest, aby wiedzieć, że poziom transpiracji ustnej wynosi od 80 do 90% objętości parowania całego liścia. Dlatego właśnie ten mechanizm jest głównym regulatorem szybkości parowania roślin..

Liść jako organ transpiracji

Przeanalizowaliśmy, czym jest transpiracja. Teraz powinniśmy zrozumieć, jaką rolę odgrywa liść w tym mechanizmie..

Ze względu na dużą powierzchnię parowania liście są głównymi obszarami dyfuzyjnymi rośliny. Proces parowania wilgoci rozpoczyna się od spodu liścia przez otwarte usta, przez które następuje wymiana tlenu i dwutlenku węgla między rośliną a otaczającym powietrzem..

Mechanizm otwierania aparatu szparkowego jest następujący:

1. Komórki ochronne znajdują się na obwodzie otworów.
2. Wraz ze wzrostem objętości rozciągają otwory w naskórku, zwiększając otwarcie aparatów szparkowych.

Odwrotny proces występuje wraz ze zmniejszeniem objętości komórek ochronnych, których ściany przestają wpływać na szczeliny aparatów szparkowych.

Intensywność transpiracji

Intensywność transpiracji to ilość wilgoci odparowanej z dm2 rośliny na obliczoną jednostkę czasu. Ten parametr jest regulowany wielkością otwarcia szczelin aparatów szparkowych, co z kolei zależy od ilości światła padającego na roślinę. Następnie zastanowimy się, jak światło wpływa na intensywność transpiracji..

Deformacja komórek naskórka następuje pod wpływem fotosyntezy, podczas której skrobia jest przekształcana w cukier.

1. W świetle rośliny rozpoczynają proces fotosyntezy. Zwiększa się ciśnienie w komórkach ochronnych, co umożliwia pobieranie wody z sąsiednich komórek naskórka. Objętość komórek wzrasta, aparaty szparkowe otwarte.
2. Wieczorem i nocą cukry zamieniają się w skrobię, podczas której komórki naskórka „wypompowują” wilgoć z komórek ochronnych rośliny. Ich objętość maleje, aparaty szparkowe zamykają się.

Oprócz światła na intensywność transpiracji wpływa wiatr i fizyczne właściwości powietrza:

1. Im niższy poziom wilgotności w powietrzu atmosferycznym, tym szybsze parowanie wody, a co za tym idzie - szybkość wymiany wilgoci.
2. Wraz ze wzrostem temperatury zwiększa się elastyczność pary wodnej, co prowadzi do pogorszenia charakterystyki wilgotności środowiska i wzrostu objętości odparowanej wody.
3. Pod wpływem wiatru szybkość parowania wilgoci znacznie wzrasta, przyspieszając tym samym odprowadzanie wilgotnego powietrza z powierzchni liści, powodując zwiększoną wymianę wody.

Aby określić ten parametr, nie należy zapominać o poziomie wilgotności gleby. Jeśli to nie wystarczy, to w roślinie go brakuje. Zmniejszenie ilości wilgoci w organizmie rośliny automatycznie zmienia szybkość parowania.

Dobowe wahania transpiracji

W ciągu dnia zmienia się poziom parowania wilgoci w roślinach:

1. W nocy proces wymiany wody między rośliną a otaczającym go powietrzem praktycznie się zatrzymuje. Wynika to z braku słońca, zamknięcia otworów naskórka, obniżenia temperatury powietrza atmosferycznego i wzrostu jego wilgotności..
2. O świcie usta otwierają się. Stopień ich otwarcia wzrasta wraz ze zmianą oświetlenia, klimatycznych i fizycznych wskaźników mas powietrza.
3. Maksymalną intensywność transpiracji u roślin obserwuje się w południe przez 12-13 godzin. Na proces ten wpływa intensywność światła słonecznego..
4. Przy niewystarczającej wilgotności w ciągu dnia intensywność wymiany wody może się zmniejszyć. Mechanizm ten pozwala roślinie znacznie ograniczyć utratę wilgoci, chroniąc ją przed więdnięciem..
5. Wraz ze spadkiem nasłonecznienia w godzinach wieczornych intensywność transpiracji ponownie wzrasta.

Codzienny proces wymiany wilgoci zależy również od rodzaju i wieku roślin, regionu wzrostu, układu liści..

Mieć kaktus, wzrost poziomu transpiracji występuje wyłącznie w nocy, kiedy usta są całkowicie otwarte. U roślin, których liście są skierowane bokiem do horyzontu, proces ten rozpoczyna się natychmiast po pojawieniu się pierwszych promieni słonecznych..

Oznaczanie transpiracji w biologii - wideo