Транспірація у рослин — добовий хід, інтенсивність, відео

Транспірація у рослин — це природний процес водообміну між рослинним світом і атмосферним повітрям. Дослідження вчених показали, що добова кількість випаровується вологи значно перевищує обсяг води, що міститься в рослині. Таке явище має найважливіше значення в життєдіяльності будь-якого рослинного організму, що росте в тепличних умовах або на відкритих ґрунтах. З цієї публікації ви дізнаєтеся, що таке транспирация у рослин, ознайомитеся з різновидами і способами регулювання даного процесу.

механізм транспірації

Процес життєдіяльності будь-якої рослини нерозривно пов’язаний з споживанням вологою. З добового обсягу отриманої води для фотосинтезу і фізіологічних потреб рослині необхідно тільки 10%. Решта 90% випаровуються в атмосферу.

Транспірація — це процес переміщення рідини по рослинному організму і її випаровування наземною частиною рослини. У транспірації беруть участь листя, стебла, квіти, плоди, коренева система рослинного організму.

Навіщо рослині потрібно випаровувати вологу? Транспірація дозволяє рослині отримувати з грунту поживні речовини і мікроелементи, розчинені у воді.

Механізм дії наступний:

  1. Звільняючись від зайвої вологи, в водопроводящих тканинах рослин створюється негативний тиск.
  2. Розрядження «підтягує» вологу з сусідніх клітин ксилеми, і так, по ланцюжку, безпосередньо до всмоктуючих кліток кореневої системи.

Завдяки процесу випаровування рослини природним чином регулюють свою температуру, захищаючи себе від перегріву. Доведено, що температура транспірірующей листа нижче не випаровується вологу. Різниця досягає 7 ° С.

У рослин розрізняють два різновиди влагообмена:

  • за допомогою продихів;
  • через кутикули.

Щоб зрозуміти принцип дії даного явища необхідно згадати будову листа зі шкільного курсу біології.

Лист рослини складається з:

  1. Клітин епідермісу, які утворюють основний захисний шар.
  2. Кутикула — воскової (зовнішній) захисний шар.
  3. Мезофіл або «м’якоть» — основна тканина, розташована між зовнішніми шарами епідермісу.
  4. Прожилки — «транспортні магістралі» листа, по яких переміщається волога насичена поживними речовинами.
  5. Устя — отвори в епідермісі, контролюючі газообмін рослини.

При устьичной транспірації, процес випаровування відбувається в дві стадії:

  1. Перехід вологи з рідкої фази в пароподібну. Вода в рідкому стані знаходиться в клітинних оболонках. Пар формується в міжклітинному просторі.
  2. Виділення газоподібної вологи в атмосферу через гирла епідермісу.

При устьічнимі влагообмене рослина може регулювати рівень випаровування. Далі розглянемо механізм дії даного процесу.

Кутікулярная транспирация регулює випаровування вологи з поверхні листя при закритих гирлах. Інтенсивність випаровування рідини залежить від товщини кутикули і віку рослини.

Важливо знати, що рівень устічной транспірації становить від 80 до 90% від обсягу випаровування всього листа. Саме тому такий механізм є основним регулятором інтенсивності випаровування у рослин.

Лист як орган транспірації

Завдяки великій площі випаровування, головними дифундують ділянками рослини є листя. Процес випаровування вологи починається з нижньої частини листа через розкриті гирла, через які і здійснюється обмін киснем і вуглекислим газом між рослиною і навколишнім повітрям.

Механізм розкриття продихів полягає в наступному:

  1. По колу устий розташовані замикають клітини.
  2. При збільшенні обсягу вони розтягують отвори в епідермісі, збільшуючи розкриття продихів.

Зворотний процес відбувається при зменшенні обсягу замикаючих клітин, стінки яких перестають впливати на устьічниє щілини.

інтенсивність транспірації

Інтенсивність транспірації — це кількість вологи, що випаровується з дм2 рослини за розрахункову одиницю часу. Даний параметр регулюється величиною розкриття устьічних щілин, яка, в свою чергу, залежить від кількості потрапляє на рослину світла. Далі розглянемо, як впливає світло на інтенсивність транспірації.

Деформація клітин епідермісу проходить під дією фотосинтезу, в процесі якого відбувається перетворення крохмалю в цукру.

  1. При світлі у рослин починається процес фотосинтезу. Тиск в замикаючих клітинах збільшується, що дає можливість витягати воду з сусідніх клітин епідермісу. Обсяг клітин збільшується, продихи розкриваються.
  2. У вечірній і нічний час відбувається перетворення цукрів у крохмаль, в процесі якого клітини епідермісу «відкачують» вологу з замикаючих клітин рослини. Їх обсяг зменшується, продихи закриваються.

Крім світла на інтенсивність транспірації впливає вітер і фізичні характеристики повітря:

  1. Чим нижче рівень вологості атмосферного повітря, тим швидше відбувається випаровування води, а значить і швидкість влагообмена.
  2. При підвищенні температури зростає пружність водяної пари, яка призводить до зниження вологісних характеристик навколишнього середовища і збільшення обсягу випаровується води.
  3. Під впливом вітру значно збільшується швидкість випаровування вологи, тим самим прискорюється перенесення вологого повітря з поверхні листа, викликаючи посилення водообміну.

Для визначення даного параметра не слід забувати і про рівень вологості ґрунту. Якщо її недостатньо, значить і спостерігається її нестача в рослині. Зниження обсягу вологи в рослинному організмі автоматично змінює інтенсивність випаровування.

Добовий хід транспірації

Протягом доби рівень випаровування вологи у рослин змінюється:

  1. Вночі, процес водообміну між рослиною і навколишнім повітрям практично зупиняється. Це обумовлено відсутністю сонця, закриттям отворів епідермісу, зниженням температури атмосферного повітря та збільшенням рівня його вологості.
  2. На світанку, гирла відкриваються. Ступінь їх розкриття збільшується зі зміною освітленості, кліматичних і фізичних показників повітряних мас.
  3. Максимальна інтенсивність транспірації у рослин спостерігається в полудень, до 12-13 години. На даний процес впливає напруженість сонячного світла.
  4. При недостатній вологості в денний період, інтенсивність водообміну може знижуватися. Цей механізм дозволяє рослині значно скоротити втрату вологи, захистивши себе від старіння.
  5. При зниженні сонячної інсоляції в вечірні години інтенсивність транспірації знову зростає.

Добовий процес влагообмена також залежить від виду і віку рослин, регіону виростання, схеми розташування листя.

У кактусів, підвищення рівня транспірації відбувається виключно вночі, коли гирла повністю розкриті. У рослин, листя яких повернута бічною частиною до горизонту, даний процес починається безпосередньо з першими променями сонячного світла.