Augiem ir savdabīga “asinsrites sistēma”, kas ļauj tiem piegādāt visas attīstībai nepieciešamās vielas. Tās vainags ir atbrīvošanās no ūdens caur lapām un kātiem, ko biologi ir nodēvējuši par “transpirāciju”.
Materiālais saturs:
Transpirācija - kas tas ir
Ja mēs runājam par šo jēdzienu sīkāk, tad transpirācija ir nekas cits kā mitrums iztvaiko atmosfērā no dzīvu augu lapām un kātiem. Šī parādība palīdz ūdenim, ko absorbē sakņu sistēma, dažreiz no pietiekami dziļiem augsnes slāņiem (tuksnešos saknes var noiet pat līdz divdesmit metriem), kāpt kātiem vai stumbriem līdz lapām, ziediem, augļiem, piegādājot nepieciešamās minerālvielas visām augu ķermeņa daļām un elementi. Un jauna ūdens daļa ar barības vielām tiek absorbēta transpirācijas dēļ augos: vieta tiek atbrīvota iztvaicējot izlietoto mitrumu caur mazām porām lapās, kas atrodas aizmugurē. Ūdens kustības intensitāte ir atkarīga no ārējiem faktoriem - diennakts laika, temperatūras un mitruma. Citiem vārdiem sakot, augs iziet cauri, kad mitrums tā iekšienē ir augstāks nekā apkārtējās atmosfēras mitrums. Ir pierādīts, ka desmit procenti no visa mitruma, kas iztvaiko uz Zemes virsmas, tiek attiecināti uz mūsu planētas augu pasauli.
Transpirācijas bioloģiskā nozīme
Pārfrāzējot plaši pazīstamo izteicienu, mēs varam teikt: ja pastāv kāda parādība, tad tas kaut kam ir nepieciešams. Tas pats attiecas uz transpirāciju. Augiem tas ir ārkārtīgi svarīgi, un nepareizi uzskatīt to par floras pasaulei liktenīgu.
- Transpirācijas process nodrošina pastāvīgu ūdens kustību "no papēžiem uz vainagu" - caur saknēm, kātiem, lapām.
- Tādējādi ir iespējams regulēt temperatūru un ūdens apstākļus. Vasaras dienas karstākajā laikā lapas parasti ir vēsākas par apkārtējo atmosfēru par trim līdz astoņiem grādiem.
- Iztvaikošana palīdz atbrīvot augu no liekā mitruma iekšpusē un dod vietu jaunai ūdens partijai, kas ir pilna ar mikroelementiem.
- Transpirācija novērš lapu pārkaršanu un apdegumus augstā temperatūrā vai tiešos saules staros.
Bet, ja vairāk ūdens lapu nekā augam izdodas “izdzert” saknes no zemes, tas ir pakļauts briesmām:
- mitruma deficīts;
- panīkuši izaugsme;
- fotosintēzes intensitātes samazināšanās;
- vielmaiņas traucējumi augu ķermenī.
Rezultāts var būt ne tikai novīšana, bet pat nāve. Un tomēr, ja apstākļi nav ārkārtīgi, augs spēj patstāvīgi regulēt iztvaikošanas līmeni. Ja virsmai, no kuras tā iztvaiko, nepietiek ūdens, palēninās transpirācija.
Ūdens kustības procesi
Kā mēs jau noskaidrojām, transpirācija ir dabisks fizioloģisks process augu pasaulē. Tās galvenais orgāns ir lapa. Tā kā augos ir daudz lapu, tās veido pietiekami lielu platību iztvaikošanai. Tā rezultātā ūdens potenciāls samazinās, un tas ir signāls lapu šūnām absorbēt ūdeni no ksilēmas vēnām. Saskaņā ar domino krišanas principu tiek provocēta ūdens kustība no saknēm gar ksilēmu līdz lapām. Tiek izveidots kaut kas līdzīgs augšējā gala dzinējam. Un jo aktīvāka transpirācija, jo jaudīgāks ir augšējais “motors” un jo spēcīgāks ir apakšējās saknes sistēmas “motora” sūkšanas spēks.
No kāta ūdens pārvietojas lapiņā, caur kātiņiem izdalot vēnas. Ceļā vēnas “izklīst”, vadošo elementu skaits kļūst mazāks. Pašas vēnas pārvēršas par atsevišķām traheidām, kas veido ļoti blīvu tīklu. Mitrumu loksnē saglabā viena slāņa epiderma, kuras virsmā ir kutikula. Ūdens, kas pārvērties tvaikos, izplūst caur stomātu - īpašiem daudzajiem mikronu lieluma caurumiem, kurus augs spēj paplašināt vai sašaurināt atkarībā no ārējiem apstākļiem.
Transpirācijas mehānisms un intensitāte
Augi absorbē tikai nelielu daļu no kopējā ūdens daudzuma, kas tiek iegūts no augsnes - 0,2 procentus, dažreiz nedaudz vairāk. Viss pārējais iztvaiko gaisā. Motora augšējās daļas darbības mehānisms ir diezgan vienkāršs. Tas ir balstīts uz faktu, ka parasti atmosfērā nav pietiekami daudz ūdens tvaiku, kas nozīmē, ka tā ūdens potenciālu var raksturot kā negatīvu. Piemēram, ar relatīvo mitrumu 90 procentus atmosfēras spiediens ir 140 bāri. Un lielākajai daļai floras valstības pārstāvju spiediens lapas iekšpusē svārstās no 1 līdz 30 bāriem. Tik liela plaisa un nodrošina transpirāciju. Ūdens deficīts, izejot no šūnām no lapām gar kātiem, neizbēgami sasniedz saknes. Tas piespiež apakšējo motoru “iedarbināt”, sūcot ūdeni no zemes. Iztvaikošana no lapu virsmas to kopā ar visiem minerālsāļiem paaugstina.
Ir vairāki faktori, kas ietekmē transpirācijas ātrumu.
- Auga "pilnība" ar ūdeni. Kad tas sasniedz kritisko līmeni, stomata sašaurinās.
- Gaisa piesātinājums ar oglekļa dioksīdu. Lielākā daļa augu reaģē uz tā pārmērīgo koncentrāciju, aizverot stomatus.
- Apgaismojums Parasti, kad gaisma, stomata atveras. Tas kļūst tumšs - viņi aizveras.
- Gaisa temperatūra Pārejot virs 35–40 ° C, tas provocē stomāta slēgšanu.
- Pašas loksnes virsmas temperatūra. Karsējot katru 10 ° C, loksne izdala divreiz vairāk mitruma.
- Mitrums un vēja ātrums. Jo sausāka atmosfēra, jo augstāka ir transpirācija.
Transpirācija: veidi
Ūdens iztvaicēšana augos notiek trīs posmos:
- Virzība no vēnām uz augšējiem mezofila slāņiem.
- Iztvaikošana no šūnas sienām starpšūnu telpās un tukšumos ap stomātu; sekojošā izeja ārpusē.
- Pēdējais posms ir sadalīts:
- transpirācija caur stomātu - stomata;
- iztvaikošana atmosfērā tieši caur epidermas šūnām - kutikulārā transpirācija.
Ustyutnaya
To var iedalīt divos posmos.
- Ūdens pāreja no pilienu stāvokļa (šādā formā tas atrodas šūnu membrānās) starpšūnu telpās gāzveida formā. Šajā laikā augs spēj regulēt transpirācijas spēku. Ja viņam trūkst ūdens, sakņu un stublāju traukos rodas spēcīga spriedze, kas aizkavē ūdens kustību uz lapu šūnām. Un iztvaikošana palēninās.
- Tvaika izdalīšana virsmā caur stomu. Tiklīdz ūdens tvaiki iziet no starpšūnu tukšumiem, tos atkal piepilda, pārvietojoties no šūnu membrānām. Galvenā svira transpirācijas koordinēšanai ir stomata atvērtības pakāpe.
Kutikulārs
Transpirācija, kuru biologi ir nodēvējuši par kutikulāru, dažādās augu sugās ir ļoti atšķirīga pēc intensitātes. Dažos gadījumos mitruma zudums uz tā rēķina ir ļoti neliels. Piemēram, magnoliju un skujkoku ģimenēm ir bieza epiderma, un uz tām virspusē esoša kutikula uz lapām neļauj zaudēt daudz šķidruma. Citiem šādā veidā pārvadātais ūdens var sasniegt 50 procentus no kopējā tilpuma. Īpaši spēcīgs process ir tad, ja lapas vēl ir jaunas, ar ļoti plānu epidermu un kutikulu.
Dienas gaita un transpirācijas rādītāji
Dienas laikā augi “elpo” ar dažādu stiprumu.
- Ja iela ir skaidra un nav ļoti sausa, viņi pirmo dziļu “elpu” saņem rītausmā, kad stomata ir atvērta maksimālajā platumā. Pēcpusdienā tie pakāpeniski sašaurinās un aizveras, kad saule riet.
- Sausā laikā tas notiek daudz agrāk - pulksten desmit līdz vienpadsmit. Tiklīdz karstums mazinās vakarā, tie atkal atveras pirms saulrieta.
- Kad debesis ir duļķainas, stomas parasti ir atvērtas līdz vakaram, bet ne pārāk platas.
Ikdienas ūdens zudumu svārstības ir salīdzināmas ar stomātu kustību. Transpirācija nedaudz pārsniedz mitruma plūsmu, kas nevar iziet cauri augu šūnām ar tādu pašu ātrumu. Tāpēc dienā veidojas noteikts deficīts. Bet naktī, kad stomata ir aizvērta un “guļ”, tā tiek papildināta. Bet daudzējādā ziņā situācija ir atkarīga no reģiona, kurā augs dzīvo, un tā sugām. Tātad kaktuss un euphorbiaceae stomata atveras tikai naktī.
Mērenā klimatā augi izmanto apmēram 300 gramus ūdens, lai uzkrātu vienu gramu sausnas. Kopumā šis indikators var svārstīties no 125 līdz 1000 gramiem.
