Augalai turi savitą „kraujotakos sistemą“, leidžiančią jiems aprūpinti visas vystymuisi reikalingas medžiagas. Jos vainikėlis yra išsilaisvinimas iš vandens per lapus ir stiebus, kuriuos biologai pavadino „transpiracija“.

Transpiracija - kas tai

Jei mes kalbėsime apie šią sąvoką išsamiau, tada transpiracija yra ne kas kita, kaip iš gyvų augalų lapų ir stiebų išgarinimas į atmosferą. Šis reiškinys padeda vandeniui, kurį absorbuoja šaknų sistema, kartais iš pakankamai gilių dirvožemio sluoksnių (dykumose šaknys gali nusileisti net iki dvidešimties metrų), lipti iš stiebų ar kamienų į lapus, gėles, vaisius, tiekti reikiamus mineralus į visas augalo kūno dalis ir elementai. Dėl vandens transpiracijos augaluose „absorbuojamas“ naujas vandens kiekis su maistinėmis medžiagomis: vieta išlaisvinama išgarinant panaudotą drėgmę per mažas lapų poras, esančias užpakalinėje pusėje. Vandens judėjimo intensyvumas priklauso nuo išorinių veiksnių - paros laiko, temperatūros ir drėgmės. Kitaip tariant, augalas prasiskleidžia tada, kai drėgmė jo viduje yra didesnė už aplinkos atmosferos drėgmę. Įrodyta, kad dešimt procentų visos drėgmės, kuri išgaruoja Žemės paviršiuje, priskiriama mūsų planetos augalų pasauliui.

Biologinė transpiracijos reikšmė

Perfrazuodami visiems gerai žinomą posakį, galime pasakyti: jei egzistuoja koks nors reiškinys, tada kažko reikia. Tai pasakytina ir apie transpiraciją. Augalams tai yra gyvybiškai svarbu, ir manyti, kad tai mirtina floros pasauliui, yra neteisinga.

  1. Transpiracijos procesas užtikrina nuolatinį vandens judėjimą „nuo kulnų iki vainiko“ - per šaknis, stiebus, lapus.
  2. Taigi galima reguliuoti temperatūrą ir vandens sąlygas. Karščiausiu vasaros dienos metu lapai paprastai būna vėsesni už supančią atmosferą nuo trijų iki aštuonių laipsnių.
  3. Išgarinimas padeda atleisti augalą nuo drėgmės pertekliaus viduje ir suteikia vietą naujai vandens partijai, kurioje yra mikroelementų.
  4. Transpiracija apsaugo nuo perkaitimo ir lapų nudegimo esant aukštai temperatūrai ar esant tiesioginiams saulės spinduliams.

Bet jei daugiau vandens palieka, nei augalas sugeba „išgerti“ šaknis iš žemės, jam gresia pavojus:

  • drėgmės trūkumas;
  • sulėtėjęs augimas;
  • sumažėjęs fotosintezės intensyvumas;
  • medžiagų apykaitos sutrikimai augalo viduje.

Rezultatas gali būti ne tik vytimas, bet net mirtis. Ir vis dėlto, jei sąlygos nėra ekstremalios, augalas sugeba savarankiškai reguliuoti išgaravimo lygį. Jei į paviršių, iš kurio jis išgaruoja, nėra pakankamai vandens, transpiracija sulėtėja.

Vandens judėjimo procesai

Kaip mes jau išsiaiškinome, transpiracija yra natūralus fiziologinis procesas augalų pasaulyje. Pagrindinis jo organas yra lapas. Kadangi augaluose yra daug lapų, jie sudaro pakankamai didelį plotą išgaruoti. Dėl to vandens potencialas mažėja, ir tai yra signalas lapų ląstelėms absorbuoti vandenį iš ksileminių venų. Remiantis krentančio domino principu, išprovokuojamas vandens judėjimas iš šaknų palei ksilą iki lapų. Susidaro kažkas panašaus į viršutinį variklį. Ir kuo aktyvesnis transpiracija, tuo galingesnis yra viršutinis „variklis“ ir tuo stipresnė apatinės šaknies sistemos „variklio“ siurbimo jėga.

Iš stiebo vanduo juda į lapą, per lapelius eidamas venomis. Kelyje venos „išsisklaido“, laidžių elementų skaičius sumažėja. Patys venos virsta atskirais tracheidais, kurie sudaro labai tankų tinklą. Drėgmę lape sulaiko vieno sluoksnio epidermis, kurio paviršiuje yra odelė. Vanduo, kuris pavirto garu, išbėga per žandikaulį - specialias daugybę mikronų dydžio skylių, kurias augalas gali išplėsti ar susiaurinti priklausomai nuo išorinių sąlygų.

Transpiracijos mechanizmas ir intensyvumas

Augalai sugeria tik nedidelę viso vandens, išgaunamo iš dirvožemio, dalį - 0,2 procento, kartais šiek tiek daugiau. Visa kita išgaruoja ore. Viršutinio variklio veikimo mechanizmas yra gana paprastas. Tai pagrįsta tuo, kad paprastai atmosferoje nėra pakankamai vandens garų, o tai reiškia, kad jo vandens potencialas gali būti apibūdinamas kaip neigiamas. Pavyzdžiui, esant 90 procentų santykinei oro drėgmei, atmosferos slėgis yra 140 barų. O didžiajai daliai floros karalystės atstovų slėgis lapo viduje svyruoja nuo 1 iki 30 barų. Toks didelis tarpas ir suteikia transpiraciją. Vandens trūkumas, nuleidžiant ląsteles iš lapų išilgai stiebų, neišvengiamai pasiekia šaknis. Tai verčia apatinį variklį „startuoti“ ir siurbti vandenį iš žemės. Iškylama nuo lapų paviršiaus, kartu su visomis mineralinėmis druskomis.

Transpiracijos greičiui įtakos turi keli veiksniai.

  1. Augalo "pilnumas" vandeniu. Pasiekus kritinį lygį, stomata susiaurėja.
  2. Oro prisotinimas anglies dioksidu. Daugelis augalų reaguoja į per didelę jo koncentraciją uždarydami stomatą.
  3. Apšvietimas Paprastai, kai šviesa, stomata atvira. Tamsta - jie užsidaro.
  4. Oro temperatūra Viršijanti 35–40 ° C, ji išprovokuoja uždaryti stomatą.
  5. Pačio lapo paviršiaus temperatūra. Kaitinamas kas 10 ° C, lapas išskiria dvigubai daugiau drėgmės.
  6. Drėgmė ir vėjo greitis. Kuo drėgnesnė atmosfera, tuo didesnė transpiracija.

Transpiracija: tipai

Augalai išgarina vandenį trimis etapais:

  1. Toliau nuo venų iki viršutinių mezofilo sluoksnių.
  2. Garinimas iš ląstelių sienelių į tarpląstelines erdves ir tuštumas aplink žandikaulį; vėlesnis išėjimas lauke.
  3. Paskutinis etapas yra padalintas į:
  • transpiracija per stomatą - stomata;
  • išgarinimas į atmosferą tiesiai per epidermio ląsteles - kutikulinė transpiracija.

Ustyutnaya

Jį galima suskirstyti į du etapus.

  1. Vandens perėjimas iš lašelinės būsenos (tokios formos jis yra ląstelių membranose) į tarpląstelinėse erdvėse esančią dujinę. Šiuo metu augalas sugeba sureguliuoti transpiracijos jėgą. Jei jam trūksta vandens, šaknies ir stiebo induose atsiranda stipri įtampa, dėl kurios vėluojama vandens judėjimas į lapų ląsteles. Ir garavimas sulėtėja.
  2. Garų išleidimas į paviršių per stomatą. Kai tik vandens garai palieka tarpląstelines tuštumas, jie vėl užpildomi judant iš ląstelių membranų. Pagrindinis svertas, padedantis koordinuoti transpiraciją, yra stomos atvirumas.

Kutikulinis

Transpiracija, kurią biologai vadino kutikuliu, labai skiriasi skirtingose ​​augalų rūšyse. Kai kuriais atvejais drėgmės praradimas savo sąskaita yra labai nežymus. Pavyzdžiui, magnolijų ir spygliuočių šeimos turi storą epidermį, o viršuje esanti odelė ant lapų neleidžia prarasti daug skysčių. Kitiems tokiu būdu gabenamas vanduo gali sudaryti iki 50 procentų viso tūrio. Procesas ypač stiprus, kai lapai dar jauni, su labai plonu epidermiu ir odelėmis.

Dienos progresas ir transpiracijos rodikliai

Dienos metu augalai „kvėpuoja“ skirtingais stiprumais.

  1. Jei gatvė yra skaidri ir nelabai sausa, jie pirmą gilų „kvėpavimą“ imasi auštant, kai stiebai atsidaro maksimaliu pločiu. Po pietų jie palaipsniui siaurėja ir užsidaro, kai leidžiasi saulė.
  2. Sausu oru tai atsitinka daug anksčiau - nuo dešimties iki vienuoliktos valandos. Kai tik šiluma išnyksta vakare, jie vėl atidaromi prieš saulėlydį.
  3. Kai dangus yra debesuotas, stomos dažniausiai būna atviros iki vakaro, bet nėra labai plačios.

Kasdieniai vandens praradimo svyravimai yra palyginami su stomos judėjimu. Transpiracija šiek tiek lenkia drėgmės srautą, kuris negali praeiti pro augalų ląsteles tokiu pat greičiu. Todėl dienos metu susidaro tam tikras deficitas. Bet naktį, kai stomatos uždaromos ir „miega“, jos pasikartoja. Tačiau daugeliu aspektų padėtis priklauso nuo regiono, kuriame augalas gyvena, ir jo rūšies. Taigi, kaktusuose ir euphorbiaceae stiebai atidaromi tik naktį.

Atšiauriame klimate augalai sunaudoja apie 300 gramų vandens, kad sukauptų vieną gramą sausosios medžiagos. Apskritai šis rodiklis gali svyruoti nuo 125 iki 1000 gramų.

Panašūs:Daugiau iš autoriaus: