Rośliny mają swoisty "układ krążenia", który pozwala im uzyskać wszystkie substancje niezbędne do rozwoju. Jej korona - uwolnienie z wody przez liście i łodygi, które biologowie nazwali "transpiracją".
Transpiracja - co to jest
Jeśli mówimy o tej koncepcji bardziej szczegółowo, to transpiracja to nic innego odparowanie do atmosfery wilgoci z liści i łodyg żywych roślin. Zjawisko to pomaga wodzie, której korzeń zasysa, czasem z dość głębokich warstw gleby (na pustyniach, korzenie mogą sięgać nawet dwudziestu metrów głębokości), wspiąć się na łodygi lub pnie do liści, kwiatów, owoców, dostarczając niezbędne minerały i minerały do wszystkich części organizmu roślinnego przedmioty. I nowa porcja wody z substancjami odżywczymi jest "zasysana" z powodu transpiracji w roślinach: miejsce jest uwalniane przez odparowanie zużytej wilgoci przez małe pory na liściach znajdujących się z tyłu. Natężenie ruchu wody zależy od czynników zewnętrznych - pory dnia, temperatury i wilgotności. Innymi słowy, roślina pojawia się, gdy wilgotność powietrza wewnątrz jest wyższa niż wilgotność otaczającej atmosfery.Udowodniono, że dziesięć procent całej wilgoci wyparowanej na powierzchni Ziemi przypisuje się właśnie roślinnemu światu naszej planety.
Biologiczne znaczenie transpiracji
Parafrazując dobrze znany wyraz, można powiedzieć: jeśli jakieś zjawisko istnieje, oznacza to, że jest ono konieczne dla czegoś. Dotyczy to transpiracji. Dla roślin jest to bardzo ważne i błędem jest uważać to za śmiertelne dla świata flory.
- Proces transpiracji zapewnia stały ruch wody "od palca do góry" - przez korzenie, łodygi, liście.
- W ten sposób można regulować temperaturę i reżimy wodne. W najgorętszym czasie letniego dnia liście są zwykle chłodniejsze niż otaczająca atmosfera o trzy do ośmiu stopni.
- Odparowanie pomaga odciążyć roślinę od nadmiaru wilgoci wewnątrz i dać miejsce nowej porcji wody, pełnej mikroelementów.
- Transpiracja zapobiega przegrzewaniu i oparzeniom liści w wysokich temperaturach lub bezpośrednim nasłonecznieniu.
Ale jeśli woda opuści więcej niż roślina, którą "wypije" z ziemi przez swoje korzenie, jest w niebezpieczeństwie:
- niedobór wilgoci;
- skarłowacenia;
- zmniejszenie intensywności fotosyntezy;
- zaburzenia metaboliczne w organizmie roślinnym.
Rezultatem może być nie tylko więdnięcie, ale nawet śmierć. A jednak, jeśli warunki nie są ekstremalne, zakład jest w stanie samodzielnie regulować poziom parowania. Jeśli nie ma wystarczającej ilości wody na powierzchni, z której wyparowuje, transpiracja spowalnia.
Procesy przepływu wody
Jak już stwierdziliśmy, transpiracja jest naturalnym procesem fizjologicznym w świecie roślin. Jego głównym ciałem jest liść. Ponieważ liście roślin są liczne, tworzą wystarczająco duży obszar do odparowania. W rezultacie potencjał wody zmniejsza się, a to jest sygnał dla komórek liścia do wchłaniania wody z żyły żuchwy. Zgodnie z zasadą spadającego domina, prowokuje się ruch wody z korzeni wzdłuż ksylemu do liści. Powstały coś zbliżonego do silnika górnego końca. A im bardziej aktywny jest transpirat, tym mocniejszy jest górny "silnik", a im silniejsza siła ssąca "silnika" niższego - systemu korzeniowego.
Od łodygi woda przesuwa się w liść, przechodząc przez żyły przez ogonek. Po drodze żyły "biegną", liczba elementów przewodzących maleje.Same żyły są przekształcane w indywidualne cewki, które tworzą bardzo gęstą sieć. Opuść wilgoć w warstwie jednowarstwowego naskórka za pomocą naskórka na jego powierzchni. Woda zamienia się w parę ucieka przez aparaty szparkowe - specjalne liczne otwory o wielkości mikronów, które roślina może rozszerzać lub kurczyć w zależności od warunków zewnętrznych.
Mechanizm i intensywność transpiracji
Rośliny wchłaniają tylko niewielką część całkowitej objętości wody ekstrahowanej z gleby - 0,2 procent, czasem trochę więcej. Wszystko inne wyparowuje w powietrze. Mechanizm górnego końca silnika jest dość prosty. Opiera się na fakcie, że zwykle w atmosferze nie ma wystarczającej ilości pary wodnej, co oznacza, że jej potencjał wodny można scharakteryzować jako ujemny. Na przykład przy wilgotności względnej 90 procent ciśnienie atmosferyczne wynosi 140 barów. W przytłaczającej większości przedstawicieli królestwa flory ciśnienie wewnątrz liścia waha się od 1 do 30 barów. Tak duża przerwa i zapewnia transpirację. Niedobór wody, schodząc z liści komórek wzdłuż łodyg, nieuchronnie dociera do korzeni.Zmusza to dolny silnik do "biegania", zasysając wodę z ziemi. I odparowanie z powierzchni liści podnosi ją, wraz ze wszystkimi solami mineralnymi, z powrotem na górę.
Istnieje kilka czynników, które wpływają na intensywność transpiracji.
- "Napełnione" rośliny wodą. Kiedy osiąga poziom krytyczny, szparki są wąskie.
- Nasycenie powietrzem dwutlenkiem węgla. Większość roślin reaguje na nadmierne stężenia przez zamknięcie szparkowe.
- Oświetlenie Zwykle, gdy światło jest otwarte, szparki są otwarte. Robi się ciemno - oni się zamykają.
- Temperatura powietrza Przechodząc ponad 35-40 ° С wywołuje zamknięcie stomii.
- Temperatura powierzchni samego arkusza. Podgrzewany na każde 10 ° C, arkusz zapewnia dwukrotnie większą wilgotność.
- Wilgotność i prędkość wiatru. Im suchsza atmosfera, tym wyższa transpiracja.
Transpiracja: gatunek
Parowanie wody przez rośliny odbywa się w trzech fazach:
- Promowanie od żył do górnych warstw mezofilu.
- Odparowanie ze ścian komórkowych do przestrzeni międzykomórkowych i pustki wokół aparatów szparkowych; późniejsze wyjście na zewnątrz.
- Ostatni etap podzielony jest na:
- transpiracja przez aparaty szparkowe - przechowywana;
- odparowanie do atmosfery bezpośrednio przez komórki naskórka - transpiracja płata.
Usyutnaya
Można go podzielić na dwa etapy.
- Przejście wody ze stanu kroplowego (w tej postaci znajduje się w błonach komórkowych) do gazów w przestrzeniach międzykomórkowych. W tym czasie roślina jest w stanie regulować moc transpiracji. Jeśli brakuje wody, w naczyniach korzeniowych i łodygowych występuje silne napięcie, które opóźnia ruch wody w komórkach liści. A parowanie zwalnia.
- Uwalnianie pary wodnej na powierzchnię przez szparki. Gdy tylko para wodna opuszcza przestrzeń międzykomórkową, wypełnia je ponownie, przesuwając komórki z osłony. Główną dźwignią koordynującą transpirację jest stopień otwarcia stomii.
Kociasty
Transpiracja, którą biologowie nazywali kutykulą, różni się znacznie w zależności od intensywności różnych gatunków roślin. W niektórych przypadkach utrata wilgoci na jego koszt jest znikoma. Na przykład, rodziny magnolii i iglaków mają gruby naskórek i naskórek na nim na liściach, co zapobiega utracie dużej ilości płynów. Dla innych woda transportowana w ten sposób może stanowić do 50 procent całości. Proces ten jest szczególnie silny, gdy liście są jeszcze młode, z bardzo cienkim naskórkiem i skórek.
Ruchy dzienne i prędkości transpiracji
W ciągu dnia rośliny "oddychają" z różnymi mocami.
- Jeśli jest czysto i niezbyt sucho na zewnątrz, robią pierwszy głęboki "oddech" o świcie, kiedy szparki otwierają się na maksymalną szerokość. Po południu stopniowo zwężają się i zamykają, gdy słońce zachodzi.
- Przy suchej pogodzie dzieje się to znacznie wcześniej - o dziesiątej lub jedenastej. Jak tylko wieczorem upał ustąpi, otwierają się ponownie aż do zachodu słońca.
- Kiedy niebo pokrywają chmury, szparki są zwykle otwarte do wieczora, ale niezbyt szerokie.
Dzienne różnice w utracie wody są porównywalne z ruchem szparkowym. Transpiracja jest nieco przed wejściem wilgoci, która nie może przejść przez komórki roślinne w tym samym tempie. Dlatego w ciągu dnia występuje pewien deficyt. Ale w nocy, gdy aparaty szparkowe są zamknięte i "śpią", są wypełnione. Ale pod wieloma względami sytuacja zależy od regionu, w którym znajduje się roślina i od jej rodzaju. Tak więc w kaktusach i euforiach szparki są otwarte wyłącznie w nocy.
W klimacie umiarkowanym około 300 gramów wody służy do gromadzenia jednego grama suchej masy. Ogólnie rzecz biorąc, liczba ta może wynosić od 125 do 1000 gramów.
