Transpiracija: što je to u biljnom životu

Svi znaju da voda igra presudnu ulogu u životu biljaka. Normalan razvoj bilo kojeg biljnog organizma moguć je samo ako su svi njegovi organi i tkiva dobro zasićeni vlagom. Međutim, sustav izmjene vode između biljke i okoliša zapravo je složen i višekomponentan..

Što je transpiracija

isparavanje Je regulirani fiziološki proces kretanja vode kroz organe biljnog organizma, koji završava gubitkom isparavanjem.

Da biste shvatili što je transpiracija na primitivnoj razini, dovoljno je shvatiti da voda, vitalna za biljku, koja je korijenski sustav izvađena iz zemlje, mora nekako doći do lišća, stabljika i cvjetova.. Tijekom ovog kretanja, većina vlage se gubi (isparava), osobito na jakom svjetlu, suhom zraku, jakim vjetrovima i visokim temperaturama.

Dakle, pod utjecajem atmosferskih čimbenika, rezerve vode u nadzemnim organima biljke se stalno troše i, stoga, moraju se stalno nadopunjavati zbog novih ulaza. Kako voda isparava u biljnim stanicama, nastaje određena sila sisanja, koja "vuče" vodu iz susjednih stanica i tako dalje duž lanca - do samih korijena. Dakle, glavni "motor" protoka vode iz korijena u lišće nalazi se upravo u gornjim dijelovima biljaka, koji, jednostavnim rečima, djeluju poput malih pumpi.Ako uđete u postupak malo dublje, tada je izmjena vode u životu biljaka sljedeći lanac: izvlačenje vode iz tla korijenom, podizanje do nadzemnih organa, isparavanje. Ova tri procesa su u stalnoj interakciji. Takozvani osmotski tlak nastaje u stanicama korijenskog sustava biljke, pod utjecajem kojih voda u tlu aktivno apsorbira korijenje..

Kada zbog pojave velikog broja lišća i povećanja temperature okoline voda iz biljke počne isisavati samu atmosferu, u posudama biljaka nastaje manjak pritiska, koji se prenosi do korijena i gura ih na novo "djelovanje". Kao što vidite, korijenski sustav biljke izvlači vodu iz tla pod utjecajem dviju sila - vlastite, aktivne i pasivne, koja se prenosi odozgo, što je uzrokovano transpiracijom.

Kakvu ulogu transpiracija igra u fiziologiji biljaka?

Proces transpiracije igra ogromnu ulogu u životu biljaka.

Prije svega, to treba shvatiti upravo transpiracija štiti biljke od pregrijavanja. Ako na vedrog sunčanog dana izmjerimo temperaturu zdravog i nestalog lišća u istoj biljci, razlika može biti i do sedam stupnjeva, a ako osušeni list na suncu može biti topliji od okolnog zraka, tada je temperatura proširivog lišća obično nekoliko stupnjeva niža ! Ovo sugerira da procesi transpiracije u zdravom listu omogućavaju da se sam ohladi, inače se list pregrijava i odumire..

Osim toga, kretanje vode od korijena do lišća biljke, čiji se kontinuitet osigurava transpiracijom, kao da objedinjuje sve organe u jedan organizam, a što je jača transpiracija, to se biljka aktivnije razvija.. Važnost transpiracije leži i u činjenici da u biljkama glavni hranjivi sastojci mogu prodrijeti u tkiva upravo vodom, dakle, što je veća produktivnost transpiracije, brži nadzemni dijelovi biljaka dobivaju mineralne i organske spojeve otopljene u vodi..

Konačno, transpiracija je ona nevjerojatna sila koja može natjerati vodu da se podigne unutar biljke duž cijele visine, što je od velike važnosti, na primjer, za visoka stabla, čije gornje lišće zahvaljujući procesu koji se razmatra može primiti potrebnu količinu vlage i hranjivih sastojaka..

Vrste transpiracije

Postoje dvije vrste transpiracije - stomatalna i kutikularna. Da biste razumjeli što su jedna i druga vrsta, s podsjećanja na botaniku podsjetite se na strukturu lista, jer je upravo taj biljni organ glavni u procesu transpiracije.

tako, plahta se sastoji od sljedećih tkanina:

• koža (epiderma) - vanjski unutarnji dio lista, koji je jedan red stanica, usko povezani međusobno kako bi se osigurala zaštita unutarnjih tkiva od bakterija, mehaničkih oštećenja i isušivanja. Na vrhu ovog sloja često se nalazi dodatni zaštitni voštani premaz zvan kutikula.-
• glavno tkivo (mezofil), koje se nalazi unutar dva sloja epiderme (gornjeg i donjeg);
• vene duž kojih se kreću voda i hranjive tvari otopljene u njoj;
• stomata - posebne zaštitne stanice i otvor između njih, ispod kojeg se nalazi zračna šupljina. Stanične stanice mogu se zatvoriti i otvoriti ovisno o tome imaju li dovoljno vode. Upravo kroz te stanice uglavnom se odvija proces isparavanja vode, kao i izmjena plinova.

puči

Prvo, voda počinje isparavati s površine tkiva glavne stanice. Kao rezultat, ove stanice gube vlagu, vodeni menisci u kapilarima su savijeni prema unutra, površinska napetost se povećava, a daljnji proces isparavanja vode je otežan, što omogućava biljci značajno uštedu vode. Tada isparena voda izlazi kroz stomatalne praznine. Dok su stomaci otvoreni, voda isparava iz lista s velikom brzinom kao i s vodene površine, odnosno difuzija kroz stomate je vrlo velika.

Činjenica je da za isto područje voda brže isparava kroz nekoliko malih rupa smještenih na određenoj udaljenosti nego kroz jednu veliku. Čak i nakon što su stomati napola zatvoreni, stopa transpiracije ostaje gotovo ista. Ali kad se stomaci zatvore, transpiracija se smanjuje nekoliko puta..

Broj stomaka i njihov položaj u različitim biljkama nije isti, kod nekih vrsta nalaze se samo na unutarnjoj strani lista, kod drugih - i iznad i ispod, međutim, kao što se vidi iz gore navedenog, ne toliko broj stomaka utječe na brzinu isparavanja, već na stupanj njihove otvorenosti: ako ima puno vode u stanici, stomati se otvaraju kada postoji deficit - zaštitne ćelije se poravnaju, širina stomatalnog jaza se smanjuje - i stomati se zatvaraju.

Cuticular

Kutikula, poput stomaka, ima sposobnost reagiranja na stupanj zasićenosti lista vodom. Dlake na površini lista štite list od kretanja zraka i sunčeve svjetlosti, smanjujući tako gubitak vode. Kad su stomaci zatvoreni, transpiracija kutikula posebno je važna. Intenzitet ove vrste transpiracije ovisi o debljini kutikule (deblji sloj, manje isparavanja). Starost biljke je također od velike važnosti - na zrelim listovima gubitak vode iznosi samo 10% ukupnog procesa transpiracije, dok na mladim lišćem može doseći polovicu. Međutim, porast transpiracije kutikula opaža se i na listovima koji su previše stari ako se njihov zaštitni sloj oštećuje dobi, presušuje ili pukne..

Opis postupka transpiracije

Na proces transpiracije značajno utječe nekoliko značajnih čimbenika..

Čimbenici koji utječu na proces transpiracije

Kao što je gore spomenuto, intenzitet transpiracije prvenstveno se određuje stupnjem zasićenosti biljnih listova stanicama vodom. Zauzvrat, na ovo stanje utječu uglavnom vanjski uvjeti - vlažnost zraka, temperatura, kao i količina svjetlosti.

Jasno je da se sa suhim zrakom procesi isparavanja odvijaju intenzivnije. Ali vlaga tla utječe na transpiraciju na suprotan način: što je suša zemlja, manje vode ulazi u biljku, to je veći i njezin manjak i, sukladno tome, manje transpiracije.

Kako temperatura raste, povećava se i transpiracija. Međutim, možda je glavni faktor koji utječe na transpiraciju još uvijek lagan. Kada listna ploča apsorbira sunčevu svjetlost, temperatura lista raste i, prema tome, stomaci se otvaraju i intenzitet transpiracije raste..

Na temelju utjecaja svjetlosti na stomatalne pokrete, razlikuju se čak tri glavne skupine biljaka prema dnevnom toku transpiracije.. U prvoj skupini stomake su zatvorene noću, ujutro se otvaraju i kreću tijekom dnevnog vremena, ovisno o prisutnosti ili odsutnosti nedostatka vode. U drugoj skupini, noćno stanje stomata predstavlja „inverziju“ dnevnog stanja (ako su otvoreni tijekom dana, zatvaraju se noću, i obrnuto). U trećoj skupini tijekom dana stanje stomata ovisi o zasićenosti lista listova vodom, no noću su uvijek otvoreni. Neke žitarice mogu se navesti kao primjeri predstavnika prve skupine, druga uključuje biljke s tankim lišćem, na primjer, grašak, repa, djetelina, a treća, kupus i druge predstavnike biljnog svijeta s debelim lišćem..

Ali općenito treba to reći transpiracija je uvijek manje intenzivna noću nego tijekom dana, jer je u ovo doba dana temperatura niža, nema svjetla, a vlaga, naprotiv, povećana je. Tijekom dnevnog vremena, transpiracija je obično najproduktivnija u podne, a s padom sunčeve aktivnosti, ovaj se proces usporava..

Odnos intenziteta transpiracije iz jedinice površine lista po jedinici vremena u odnosu na isparavanje iste slobodne površine vode naziva se relativna transpiracija.

Kako se prilagođava vodna bilanca

Biljka apsorbira većinu vode iz tla kroz korijenski sustav.

Korijenje biljaka osjetljivo je na količinu vlage u tlu i sposobno je promijeniti smjer rasta u smjeru povećanja vlage.

Pored korijena, neke biljke imaju sposobnost upijanja vode i zemaljskih organa (na primjer, mahovine i lišajevi apsorbiraju vlagu kroz cijelu površinu).

Voda koja ulazi u biljku distribuira se kroz sve njene organe, prelazeći iz stanice u stanicu i koristi se za procese potrebne za život biljke. Mala količina vlage odlazi u fotosintezu, ali većina je potrebna za održavanje punoće tkiva (tzv. Turgor), kao i za nadoknadu gubitaka od transpiracije (isparavanja), bez kojih vitalna aktivnost biljke nije moguća. Vlaga isparava pri svakom kontaktu sa zrakom, pa se taj proces događa u svim dijelovima biljke.

Ako je količina vode koju biljka apsorbira usklađena s njegovom potrošnjom za sve određene svrhe, vodna bilanca biljke je pravilno regulirana i tijelo se normalno razvija. Kršenja ove ravnoteže mogu biti situacijska ili dugoročna. Mnoge zemaljske biljke naučile su se nositi s kratkoročnim fluktuacijama u vodenoj ravnoteži u procesu evolucije, ali dugoročni poremećaji u procesima opskrbe vodom i isparavanja u pravilu dovode do smrti bilo koje biljke..