Transpiraatio kasveissa on tärkein prosessi kasvikunnan fysiologiassa.
Transpiraatio kasveissa on luonnollinen vedenvaihtoprosessi kasvimaailman ja ilmakehän ilman välillä. Tutkijat ovat osoittaneet, että haihtuneen kosteuden päivittäinen määrä ylittää merkittävästi kasvissa olevan vesimäärän. Tämä ilmiö on ensiarvoisen tärkeä minkä tahansa kasvihuoneympäristön elämässä, joka kasvaa kasvihuoneilmiössä tai avoimessa maassa. Tästä julkaisusta opit, mikä on kasvien haihtuminen, tutustu tämän prosessin säätelylajikkeisiin ja -menetelmiin.
Transpiration mekanismi
Transpiraatio on prosessi, joka siirtää nestettä kasvi-organismin läpi ja höyrystää sen kasvin maanosasta. Lehdet, varret, kukat, hedelmät ja kasvi-organismin juuristo ovat mukana henkimisessä.
Miksi kasvin on haihdutettava kosteutta? Transpiration avulla kasvi voi saada maaperästä veteen liuenneita ravinteita ja hivenaineita.
Vaikutusmekanismi on seuraava:
- Ylimääräisestä kosteudesta vapautuessaan vettä kantavissa kasvikudoksissa syntyy alipainetta.
- Paineenalennus "vetää" kosteutta naapurimaisista ksylemisoluista ja siten ketjua pitkin suoraan juurijärjestelmän imusoluihin.
Haihdutusprosessin kautta kasvit säätelevät luonnollisesti lämpötilaansa suojautuen ylikuumenemiselta. On osoitettu, että höyrystyvän levyn lämpötila on alhaisempi kuin haihtumaton kosteus. Ero saavuttaa 7 ° C.
Kasveilla on kahden tyyppinen kosteudenvaihto:
- stomatan kautta;
- kynsinauhojen läpi.
Tämän ilmiön toimintaperiaatteen ymmärtämiseksi on muistettava lehden rakenne biologian koulukurssilta.
Kasvin lehti koostuu:
- Epidermaaliset solut, jotka muodostavat pääsuojakerroksen.
- Kynsinauha on vahamainen (uloin) suojakerros.
- Mesofylli tai "massa" on pääkudos, joka sijaitsee epidermiksen ulkokerrosten välissä.
- Suonet ovat lehden "valtimoita", joita pitkin ravinteiden kyllästämä kosteus liikkuu.
- Suut ovat ihon reikiä, jotka säätelevät kasvin kaasunvaihtoa.
Stomaattisella hengityksellä haihtumisprosessi tapahtuu kahdessa vaiheessa:
- Kosteuden siirtyminen nestefaasista höyryfaasiin. Nestemäistä vettä löytyy solukalvoista. Höyry muodostuu solujen väliseen tilaan.
- Kaasumaisen kosteuden vapautuminen ilmakehään orvaskeden suun kautta.
Stomaalisen kosteuden vaihdon avulla kasvi voi säätää haihtumisnopeutta. Seuraavaksi tarkastelemme tämän prosessin mekanismia.
Kutikulaarinen transpiraatio säätelee kosteuden haihtumista lehden pinnalta, kun suu on suljettu. Nesteen haihtumisnopeus riippuu kynsinauhan paksuudesta ja kasvin iästä.
On tärkeää tietää, että suun kautta tapahtuvan transpiration taso on 80-90% koko lehden haihtumistilavuudesta. Siksi tämä mekanismi on tärkein kasvien haihtumisnopeuden säätelijä.
Lehti hengityselimenä
Olemme analysoineet, mitä transpiratio on. Nyt sinun on ymmärrettävä, mikä rooli lehdellä on tässä mekanismissa.
Suuren haihtumisalueen vuoksi lehdet ovat kasvin päähajotettavia alueita. Kosteuden haihtumisprosessi alkaa lehden alaosasta avoimen suun kautta, jonka kautta happea ja hiilidioksidia vaihdetaan kasvin ja ympäröivän ilman välillä.
Stomataalinen avausmekanismi on seuraava:
- Suojakennot sijaitsevat aukkojen kehän ympäri.
- Tilavuuden kasvaessa ne venyttävät reikiä epidermiksessä lisäämällä stomaten aukkoa.
Käänteinen prosessi tapahtuu pienentämällä vartiosolujen määrää, joiden seinät lakkaavat vaikuttamasta stomaattisiin aukkoihin.
Transpiration voimakkuus
Hengitysnopeus on dm: n kanssa haihdutetun kosteuden määrä2 kasveja aikayksikköä kohti. Tätä parametria säätelee stomaattisten aukkojen aukon koko, joka puolestaan riippuu kasvien putoavan valon määrästä. Seuraavaksi tarkastellaan, kuinka valo vaikuttaa transpiration voimakkuuteen.
Epidermisolujen muodonmuutos tapahtuu fotosynteesin vaikutuksesta, jonka aikana tärkkelys muuttuu sokeriksi.
- Valossa kasvit aloittavat fotosynteesin. Suojakennojen paine kasvaa, mikä mahdollistaa veden imemisen epidermiksen naapurisoluista. Solutilavuus kasvaa, stomat avautuvat.
- Illalla ja yöllä sokerit muuttuvat tärkkelykseksi, jonka aikana orvaskeden solut "pumppaavat" kosteutta kasvin vartiosoluista. Niiden tilavuus pienenee, stomatat ovat kiinni.
Valon lisäksi tuulen voimakkuus vaikuttaa tuuleen ja ilman fyysisiin ominaisuuksiin:
- Mitä alhaisempi ilmakehän kosteustaso, sitä nopeammin vesi haihtuu ja siten kosteudenvaihtonopeus.
- Lämpötilan noustessa vesihöyryn kimmoisuus kasvaa, mikä johtaa ympäristön kosteusominaisuuksien vähenemiseen ja höyrystetyn veden tilavuuden kasvuun.
- Tuulen vaikutuksesta kosteuden haihtumisnopeus kasvaa merkittävästi, mikä nopeuttaa kostean ilman siirtymistä lehden pinnalta aiheuttaen lisääntynyttä vedenvaihtoa.
Tämän parametrin määrittämiseksi ei pidä unohtaa maaperän kosteustasoa. Jos se ei riitä, niin siitä puuttuu laitoksessa. Kasvien organismin kosteuden määrän väheneminen muuttaa automaattisesti haihtumisnopeutta.
Transpiration päivittäinen vaihtelu
Päivän aikana kosteuden haihtumisaste kasveissa muuttuu:
- Yöllä vedenvaihtoprosessi laitoksen ja ympäröivän ilman välillä käytännössä pysähtyy. Tämä johtuu auringon puuttumisesta, orvaskeden reikien sulkemisesta, ilmakehän ilman lämpötilan laskusta ja sen kosteustason noususta.
- Aamunkoitteessa suu avautuu. Niiden avautumisaste kasvaa ilmamassojen valaistuksen, ilmastollisten ja fyysisten parametrien muuttuessa.
- Transpiration enimmäisintensiteetti kasveissa havaitaan keskipäivällä, 12-13 tuntia. Tähän prosessiin vaikuttaa auringonvalon voimakkuus.
- Jos kosteutta ei ole riittävästi päivällä, vedenvaihdon intensiteetti voi laskea. Tämän mekanismin avulla kasvi voi vähentää merkittävästi kosteushäviötä samalla kun se suojautuu kuihtumiselta.
- Kun aurinkokerroin vähenee ilta-aikoina, henkäyksen voimakkuus kasvaa jälleen.
Päivittäinen kosteudenvaihtoprosessi riippuu myös kasvien tyypistä ja iästä, kasvualueesta ja lehtien ulkoasusta.
Omistaa kaktus, transpiraatiotason nousu tapahtuu yksinomaan yöllä, kun suu on täysin auki. Kasveissa, joiden lehdet käännetään sivusuunnassa horisonttiin, tämä prosessi alkaa heti ensimmäisillä auringonvalonsäteillä.