Former for transpiration og dens fysiologiske betydning

Alle ved, at vand spiller en afgørende rolle i plantelivet. Den normale udvikling af en planteorganisme er kun mulig, når alle 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.

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 processen med denne bevægelse går det meste af fugtet (fordampes), især i stærkt lys, tør luft, stærk vind og høj temperatur.

Således påvirkes vandreserverne i plantens overjordiske organer under indflydelse af atmosfæriske faktorer konstant og skal derfor genopfyldes hele tiden gennem 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 ind 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 udseendet af et stort antal blade og en stigning i omgivelsestemperaturen begynder vandet at blive suget fra planten af ​​atmosfæren selv,I planterne er der mangel på tryk, der sendes 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 egne, aktive og passive, overføres 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 planter overophedningsbeskyttelse. Hvis vi på en solskinsdag måler temperaturen på et sunt 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 foregår i et sundt blad, gør det muligt at køle sig selv, ellers bliver bladet overophedet og dør.

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 den kendsgerning, at de vigtigste næringsstoffer i planter kan trænge ind i væv med vand, jo højere transpirationsproduktivitet er, desto hurtigere modtager de ovenstående plantedele mineralske og organiske forbindelser opløst i vand.

Endelig er transpiration en fantastisk kraft, der kan få vand til at stige inde i planten 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 den ene og den anden art er, husker vi fra botanikens lærdomme bladets struktur, da det er dette organ af planten, der er den vigtigste i transpirationsprocessen.

således Laget 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 cuticle;

• 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 et hul mellem dem, hvorunder der er et luftrum. Stomatcellerne kan 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 mister 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 flere 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 deres grad af åbenhed: hvis der er meget vand i cellen, åbner stomata, når der opstår et underskud - retting af vædcellerne opstår, spredes tarmens bredde og stomata lukker.

kutikulære

Kutiklet, såvel som stomata, har evnen til at reagere på mætningsgraden af ​​pladen med vand. Hårene placeret på overfladen af ​​bladet beskytter bladet fra bevægelser af luft og sollys, 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 - luftfugtighed, temperatur og mængden af ​​lys.

Det er klart, at med tør luft forekommer fordampningsprocesserne 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.

Når temperaturen stiger, øger transpirationen også. Men måske er den vigtigste faktor, der påvirker transpiration, stadig lys. Når pladen absorberer sollys, øges bladetemperaturen og dermed åbner stomata og transpirationshastigheden øges.

Baseret på lysets indflydelse på stomatas bevægelse skelnes selv tre hovedgrupper af planter i overensstemmelse med det daglige transpirationsforløb. I den første gruppe er stomata lukket om natten, om morgenen åbner og bevæger de sig i dagslys, afhængigt af tilstedeværelsen eller manglen på vandunderskud. I den anden gruppe er nattesituationen i stomata en omskiftning af dagtimerne (hvis de var åbne om dagen, lukker 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 nogle kornplanter anføres, til den anden gruppe er der tynde blade, for eksempel ærter, rødbeder, kløver, den tredje gruppe omfatter kål og andre repræsentanter for planteverdenen med tykke blade.

Men generelt bør det siges det 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 dagslys er transpiration normalt mest produktiv ved middagstid, og med et fald i solaktivitet sænker 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 er justeringen af ​​vandbalancen

Planten absorberer det meste af vandet fra jorden gennem rodsystemet.

Planterødder er følsomme for mængden af ​​fugt i jorden og kan ændre retningen af ​​vækst i retning af stigende luftfugtighed.

Ud over 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, er fordelt 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 vævsfuldhed (den såkaldte turgor) samt at kompensere for tab ved transpiration (fordampning), uden hvilken den vitalitet af en plante er umulig. Fugt inddampes i 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. Med kortvarige udsving i vandbalancen, mange jordbaseredeplanter i udviklingsprocessen har lært at klare, men langsigtede forstyrrelser i processerne for vandforsyning og fordampning fører som regel til en plante død.