Transpirația în plante este cel mai important proces din fiziologia lumii plantelor.
Transpirația în plante este un proces natural de schimb de apă între lumea plantelor și aerul atmosferic. Cercetările efectuate de oamenii de știință au arătat că cantitatea zilnică de umiditate evaporată depășește semnificativ cantitatea de apă conținută în plantă. Acest fenomen este de o importanță capitală în viața oricărui organism vegetal care crește în condiții de seră sau pe teren deschis. Din această publicație, veți afla ce este transpirația în plante, vă veți familiariza cu soiurile și metodele de reglementare a acestui proces.
Mecanismul de transpirație
Transpirația este procesul de mișcare a fluidului printr-un organism vegetal și vaporizarea acestuia din partea solului plantei. Frunzele, tulpinile, florile, fructele și sistemul radicular al unui organism vegetal sunt implicate în transpirație.
De ce o plantă trebuie să evapore umezeala? Transpirația permite plantei să primească nutrienți și oligoelemente dizolvate în apă din sol.
Mecanismul de acțiune este următorul:
- Eliberându-se de excesul de umiditate, se creează presiune negativă în țesuturile plantei purtătoare de apă.
- Vidul „trage” umezeala din celulele vecine ale xilemului și astfel, de-a lungul unui lanț, direct către celulele de aspirație ale sistemului radicular.
Prin procesul de evaporare, plantele își reglează în mod natural temperatura, protejându-se de supraîncălzire. S-a dovedit că temperatura foii transpirante este mai mică decât cea a umezelii neevaporante. Diferența ajunge la 7 ° C.
Plantele au două tipuri de schimb de umiditate:
- prin stomate;
- prin cuticule.
Pentru a înțelege principiul funcționării acestui fenomen, este necesar să reamintim structura fișei din cursul școlar de biologie.
Frunza plantei constă din:
- Celule epidermice care formează stratul protector principal.
- Cuticula este un strat protector ceros (exterior).
- Mesofila sau „pulpa” este țesutul principal situat între straturile exterioare ale epidermei.
- Venele sunt „arterele de transport” ale frunzei, de-a lungul cărora se mișcă umezeala saturată cu nutrienți.
- Gurile sunt găuri în epidermă care controlează schimbul de gaze al plantei.
În cazul transpirației stomatale, procesul de evaporare are loc în două etape:
- Trecerea umezelii de la faza lichidă la faza de vapori. Apa lichidă se găsește în membranele celulare. Aburul se formează în spațiul intercelular.
- Eliberarea de umiditate gazoasă în atmosferă prin gura epidermei.
Cu schimbul de umiditate stomatală, planta poate regla nivelul de evaporare. În continuare, vom lua în considerare mecanismul acestui proces.
Transpirația cuticulară reglează evaporarea umezelii de pe suprafața frunzei atunci când gura este închisă. Rata de evaporare a lichidului depinde de grosimea cuticulei și de vârsta plantei.
Este important de știut că nivelul transpirației orale este de 80 până la 90% din volumul de evaporare al întregii frunze. De aceea acest mecanism este principalul regulator al ratei de evaporare a plantelor.
Frunza ca organ al transpirației
Am analizat ce este transpirația. Acum este necesar să înțelegem ce rol joacă frunza în acest mecanism.
Datorită suprafeței mari de evaporare, frunzele sunt principalele zone de difuzare ale plantei. Procesul de evaporare a umezelii începe de la fundul frunzei prin gurile deschise, prin care se schimbă oxigen și dioxid de carbon între plantă și aerul din jur.
Mecanismul de deschidere stomatală este după cum urmează:
- Celulele de gardă sunt situate în jurul orificiului.
- Cu o creștere a volumului, ei întind găurile din epidermă, crescând deschiderea stomatelor.
Procesul opus are loc cu o scădere a volumului de celule de pază, ale cărei pereți încetează să mai afecteze golurile stomatale.
Intensitatea transpirației
Rata de transpirație este cantitatea de umiditate evaporată cu dm2 plante pe unitate de timp. Acest parametru este reglat de mărimea deschiderii golurilor stomatale, care, la rândul său, depinde de cantitatea de lumină care cade pe plantă. În continuare, vom analiza modul în care lumina afectează intensitatea transpirației.
Deformarea celulelor epidermice are loc sub influența fotosintezei, timp în care amidonul este transformat în zahăr.
- Plantele încep procesul de fotosinteză în lumină. Presiunea din celulele de gardă crește, ceea ce face posibilă extragerea apei din celulele vecine ale epidermei. Volumul celulei crește, stomatele se deschid.
- Seara și noaptea, zaharurile sunt transformate în amidon, timp în care celulele epidermice „pompează” umezeala din celulele de gardă ale plantei. Volumul lor scade, stomatele sunt închise.
În plus față de lumină, intensitatea transpirației este influențată de vânt și de caracteristicile fizice ale aerului:
- Cu cât nivelul de umiditate al aerului atmosferic este mai scăzut, cu atât evaporarea apei este mai rapidă și, prin urmare, rata schimbului de umiditate.
- Pe măsură ce temperatura crește, elasticitatea vaporilor de apă crește, ceea ce duce la o scădere a caracteristicilor de umiditate ale mediului și la o creștere a volumului de apă evaporată.
- Sub influența vântului, rata de evaporare a umezelii crește semnificativ, accelerând astfel transferul de aer umed de pe suprafața frunzei, provocând o creștere a schimbului de apă.
Pentru a determina acest parametru, nu trebuie să uităm de nivelul de umiditate al solului. Dacă nu este suficient, atunci există o lipsă a acestuia în plantă. Reducerea cantității de umiditate din organismul plantei modifică automat rata de evaporare.
Variația diurnă a transpirației
În timpul zilei, nivelul de evaporare a umezelii în plante se modifică:
- Noaptea, procesul de schimb de apă între plantă și aerul din jur se oprește practic. Acest lucru se datorează absenței soarelui, închiderii găurilor epidermei, scăderii temperaturii aerului atmosferic și creșterii nivelului de umiditate al acestuia.
- În zori, gurile se deschid. Gradul de dezvăluire a acestora crește odată cu modificările iluminării, ale indicatorilor climatici și fizici ai maselor de aer.
- Intensitatea maximă a transpirației la plante se observă la prânz, cu 12-13 ore. Acest proces este influențat de intensitatea luminii solare.
- Cu umiditate insuficientă în timpul zilei, intensitatea schimbului de apă poate scădea. Acest mecanism permite plantei să reducă semnificativ pierderile de umiditate protejându-se de ofilire.
- Cu o scădere a insolației solare în orele de seară, intensitatea transpirației crește din nou.
Procesul zilnic de schimb de umiditate depinde, de asemenea, de tipul și vârsta plantelor, de regiunea de creștere și de aspectul frunzelor.
Avea cactus, o creștere a nivelului de transpirație are loc exclusiv noaptea, când gurile sunt complet deschise. La plante, ale căror frunziș este rotit lateral spre orizont, acest proces începe imediat cu primele raze de soare.