Alle ved, at vand spiller en afgørende rolle i plantelivet. Normal udvikling af en planteorganisme er kun mulig, når alle dets organer og væv er godt mættet med fugt. Vandsystemet mellem planter og miljø er imidlertid faktisk komplekst og multikomponent.
Hvad er transpiration
transpiration - er en kontrolleret fysiologisk proces af vandbevægelse gennem organerne i planteorganismen, hvilket resulterer i dets tab ved fordampning.
Ved du det? Ordet "transpiration" kommer fra to latinske ord: trans-through og spiro-åndedræt, vejrtrækning, udånding. Udtrykket er bogstaveligt oversat som sved, sved, sved..For at forstå, hvad transpiration er på et primitivt niveau, er det nok at indse, at det afgørende vand til en plante, der udvindes fra jorden af rodsystemet, på en eller anden måde skal komme til blade, stilke og blomster. I denne bevægelses proces går det meste af fugtet (fordampes), især i stærkt lys, tør luft, stærk vind og høj temperatur.
Således påvirkes vandreserverne i plantens ovennævnte organer under indflydelse af atmosfæriske faktorer konstant og skal derfor genopfyldes hele tiden på grund af nye indgange. Når vandet fordampes i plantens celler, opstår der en vis sugekraft, som "trækker" vand fra de nærliggende celler og så langs kæden - op til rødderne. Således er den vigtigste "motor" af vandstrømmen fra rødderne til bladene placeret i de øvre dele af planterne, som for at sige det simpelthen virker som små pumper. Hvis du dykker i processen lidt dybere, er vandudvekslingen i plantelivet følgende kæde: tegning af vand ud af jorden ved rødderne, løft den til de ovenstående organer, fordampning. Disse tre processer er i konstant vekselvirkning. I cellerne i plantens rodsystem dannes det såkaldte osmotiske tryk, under hvilket indflydelsen af vandet i jorden er aktivt absorberet af rødderne.
Når der som følge af fremkomsten af et stort antal blade og en stigning i omgivelsestemperaturen, begynder vandet at blive suget ud af planten af selve atmosfæren, er der et trykunderskud i planternes kar, som overføres ned til rødderne og skubber dem til det nye "arbejde". Som du kan se, trækker plantens rodsystem vand fra jorden under indflydelse af to kræfter - dets eget, aktive og passive, overført ovenfra, hvilket skyldes transpiration.
Hvilken rolle spiller transpiration i plantefysiologi?
Transpirationsprocessen spiller en stor rolle i plantelivet.
Først og fremmest bør det forstås, at Det er transpiration, der giver planterne overophedningsbeskyttelse. Hvis vi på en solskinsdag måler temperaturen på et sundt og falmet blad i samme plante, kan forskellen være op til syv grader, og hvis et falmet blad i solen kan være varmere end den omgivende luft, så er temperaturen på det transpirerende blad normalt flere grader lavere ! Dette tyder på, at transpirationsprocesserne, der finder sted i et sundt blad, gør det muligt at køle sig selv, ellers bliver bladet overophedet og dør.
Det er vigtigt! Transpiration er garant for den vigtigste proces i plantens liv - fotosyntese, der optræder bedst af alt ved en temperatur på 20 til 25 grader Celsius. Med en kraftig temperaturstigning, som følge af ødelæggelsen af kloroplaster i planteceller, er fotosyntese meget vanskelig, derfor er det vigtigt for planten at forhindre overophedning.Hertil kommer, at vandets bevægelse fra rødderne til plantens blade, hvis kontinuitet giver transpiration, da det forener alle organer i en enkelt organisme, og jo stærkere transpirationen, desto mere aktivt udvikler planten. Betydningen af transpiration ligger i det faktum, at de vigtigste næringsstoffer i planter kan trænge ind i væv med vand, og jo højere transpirationsproduktivitet er, desto hurtigere modtager de ovenstående dele af planter mineralske og organiske forbindelser opløst i vand.
Endelig er transpiration en fantastisk kraft, der kan få vand til at stige inde i planten i hele sin højde, hvilket er af stor betydning, for eksempel for høje træer, hvis øverste blade på grund af den pågældende proces kan modtage den nødvendige mængde fugt og næringsstoffer.
Typer af transpiration
Der er to typer transpiration - stomatal og cuticular. For at forstå, hvad der er den ene og den anden art, husker vi fra botanikundervisningen bladets struktur, da det er dette orgel af planten, der er den vigtigste i transpirationsprocessen.
således Pladen består af følgende stoffer:
- hud (epidermis) er den ydre dækning af bladet, som er en enkelt række celler, tæt forbundet med hinanden for at sikre beskyttelse af indre væv fra bakterier, mekanisk skade og tørring. På toppen af dette lag er ofte en ekstra beskyttende voks, kaldet kutiklen;
- det vigtigste væv (mesophyll), som er placeret inde i de to lag af epidermis (øvre og nedre);
- vener langs hvilke vand og næringsstoffer opløst i det flytte;
- Stomata er specielle låseceller og åbningen mellem dem, hvorunder der er et luftrum. Stomatcellerne er i stand til at lukke og åbne, afhængigt af om der er nok vand i dem. Det er gennem disse celler, at processen med vandfordampning og gasudveksling hovedsageligt udføres.
stomatal
For det første begynder vandet at fordampe fra overfladen af cellernes hovedvæv. Som følge heraf taber disse celler fugt, vandmenisci i kapillærerne bøjes indad, overfladespændingen stiger, og den videre proces af vanddampning bliver vanskelig, hvilket gør det muligt for anlægget at reducere vandet betydeligt. Derefter går det fordampede vand ud gennem mundstykkerne. Så længe stomata er åbne, fordampes vandet fra bladet i samme hastighed som fra vandoverfladen, dvs. diffusionen gennem stomata er meget høj.
Faktum er, at med det samme område fordamper vandet hurtigere gennem adskillige små huller, der ligger i nogen afstand end gennem en stor en. Selv efter at stomata er lukket halvt, forbliver intensiteten af transpiration næsten lige så høj. Men når stomata lukker, falder transpirationen flere gange.
Antallet af stomata og deres placering i forskellige planter er ikke det samme. I nogle arter er de kun på indersiden af bladet, hos andre - både ovenfra og nedenfra, som det fremgår af ovenstående, er det ikke så meget, at antallet af stomata påvirker fordampningshastigheden, men graden af åbenhed: Hvis der er meget vand i cellen, åbner stomata, når der opstår en mangel - de lukkende celler er retret, stomatalmængden falder - og stomata lukker.
kutikulære
Kutiklet, såvel som stomata, har evnen til at reagere på grad af mætning af bladet med vand. Hårene på bladoverfladen beskytter bladet mod luft og sollysbevægelser, hvilket reducerer vandtab. Når stomata er lukket, er kutikulær transpiration særlig vigtig. Intensiteten af denne type transpiration afhænger af tykkelsen af cuticle (jo tykkere lag, jo mindre fordampning). Plantealderen er også af stor betydning - vandblader på modne blade udgør kun 10% af hele transpirationsprocessen, mens de på unge kan nå op til halvdelen. Imidlertid ses en stigning i kutikulær transpiration på for gamle blade, hvis deres beskyttende lag er beskadiget af alder, revner eller revner.
Beskrivelse af transpirationsprocessen
Transpirationsprocessen påvirkes signifikant af flere væsentlige faktorer.
Faktorer der påvirker transpirationsprocessen
Som nævnt ovenfor bestemmes intensiteten af transpiration primært af grad af mætning af plantebladcellerne med vand. Til gengæld påvirkes denne tilstand hovedsageligt af ydre forhold - fugtighed, temperatur og mængden af lys.
Det er klart, at der med tør luft forekommer fordampningsprocesser mere intensivt. Men jordfugtighed påvirker transpiration på den modsatte måde: tørrere jorden, jo mindre vand kommer ind i planten, desto større er dets underskud og dermed mindre transpiration.
Med stigende temperatur øges transpirationen også. Men måske er den vigtigste faktor, der påvirker transpiration, stadig lys. Når bladet absorberer sollys, øges bladetemperaturen og dermed åbner stomata og transpirationshastigheden øges.
Ved du det? Jo mere chlorofyl i anlægget er, desto stærkere påvirker lyset transpirationsprocesserne. Grønne planter begynder at fordampe fugt næsten dobbelt så meget selv med diffust lys.
Baseret på lysets indflydelse på stomatas bevægelser er der endog tre hovedgrupper af planter i henhold til det daglige transpirationsforløb. I den første gruppe er stomata lukket om natten, om morgenen åbner de og bevæger sig i dagslyset, afhængigt af tilstedeværelsen eller fraværet af vandunderskud. I den anden gruppe er stomatas nattlige tilstand en omskiftning af dagtimerne (hvis de var åbne om dagen, tæt om natten og omvendt). I den tredje gruppe afhænger tilstanden af stomata om dagens mætning med vand, men om natten er de altid åbne. Som eksempler på repræsentanter for den første gruppe kan der nævnes nogle kornplanter, for den anden gruppe indgår fintblade planter, for eksempel ærter, rødbeter og kløver, til den tredje gruppe, kål og andre repræsentanter for planteverdenen med tykke blade.
Men det skal generelt siges om natten er transpiration altid mindre intens end i løbet af dagen, for på dette tidspunkt er temperaturen lavere, der er ikke noget lys, og fugtighed er tværtimod forøget. I løbet af dagslyset er transpiration normalt mest produktiv ved middagstid, og med et fald i solaktivitet sænkes denne proces.
Forholdet mellem intensiteten af transpiration fra en enhed af overfladeareal af et ark pr. Tidsenhed til fordampningen af et lignende område af fri vandoverflade kaldes relativ transpiration.
Hvordan justeres vandbalancen
Planten absorberer det meste af vandet fra jorden gennem rodsystemet.
Det er vigtigt! Cellerne fra nogle planters rødder (især dem der vokser i tørre områder) er i stand til at udvikle en kraft, hvorved fugt fra jorden suges op til adskillige titre atmosfærer!Planterødder er følsomme over for mængden af fugt i jorden og er i stand til at ændre retningen af vækst i retning af stigende luftfugtighed.
Foruden rødderne har nogle planter mulighed for at absorbere vand og jordorganer (for eksempel mosser og laver absorberer fugt gennem hele overfladen).
Vandet, der kommer ind i planten, fordeles gennem alle dets organer og bevæger sig fra celle til celle og anvendes til de processer, der er nødvendige for plantens levetid. En lille mængde fugt bruges til fotosyntese, men det meste er nødvendigt for at opretholde vævets fylde (den såkaldte turgor) samt at kompensere for tab ved transpiration (fordampning), uden hvilken planteens vitale aktivitet er umulig. Fugt fordampes ved enhver kontakt med luft, så denne proces forekommer i alle dele af planten.
Hvis mængden af vand, der absorberes af planten, harmonisk koordineres med dets udnyttelse af alle disse mål, afvikles vandbalancen af planten korrekt, og kroppen udvikler sig normalt. Overtrædelser af denne balance kan være situationelle eller længerevarende. I udviklingsprocessen har mange jordbaserede planter lært at klare kortvarige udsving i vandbalancen, men langsigtede forstyrrelser i vandforsyning og fordampningsprocesser fører som regel til en plante død.