Planten hebben een bijzonder "bloedsomloop", waardoor ze alle stoffen kunnen krijgen die nodig zijn voor de ontwikkeling. De kroon is bevrijding van water door bladeren en stengels, die biologen 'transpiratie' hebben genoemd.
Materiaal inhoud:
Transpiratie - wat is het
Als we dit concept in meer detail bespreken, is transpiratie niets anders dan verdamping in de atmosfeer van vocht van de bladeren en stengels van levende planten. Dit fenomeen helpt het water dat het wortelsysteem absorbeert, soms uit voldoende diepe grondlagen (in woestijnen kunnen de wortels zelfs tot twintig meter dalen), stengels of stammen naar bladeren, bloemen, fruit klimmen, de benodigde mineralen leveren aan alle delen van het plantenlichaam en elementen. En een nieuwe portie water met voedingsstoffen wordt "geabsorbeerd" door transpiratie in planten: de plaats wordt vrijgemaakt door verdamping van het gebruikte vocht door kleine poriën op de bladeren aan de achterkant. De intensiteit van waterbeweging is afhankelijk van externe factoren - tijdstip van de dag, temperatuur en vochtigheid. Met andere woorden, de plant transpireert wanneer de vochtigheid erin hoger is dan de vochtigheid in de omringende atmosfeer. Het is bewezen dat tien procent van al het vocht dat op het aardoppervlak verdampt, wordt toegeschreven aan de plantenwereld van onze planeet.
De biologische betekenis van transpiratie
Om een bekende uitdrukking te parafraseren, kunnen we zeggen: als er een fenomeen bestaat, dan is het nodig voor iets. Dit geldt ook voor transpiratie. Voor planten is het van vitaal belang en het is verkeerd om het als fataal voor de wereld van de flora te beschouwen.
- Het transpiratieproces zorgt voor een constante beweging van water "van de hielen naar de kruin" - door de wortels, stengels, bladeren.
- Het is dus mogelijk om de temperatuur en wateromstandigheden te regelen. Op de heetste tijd van een zomerdag zijn de bladeren meestal drie tot acht graden koeler dan de omringende atmosfeer.
- Verdamping helpt de plant te ontdoen van overtollig vocht van binnenuit en plaats te maken voor een nieuwe hoeveelheid water vol micronutriënten.
- Transpiratie voorkomt oververhitting en brandwonden van bladeren bij hoge temperatuur of in direct zonlicht.
Maar als er meer water weggaat dan de plant erin slaagt wortels van de aarde te "drinken", dan is het in gevaar:
- vocht tekort;
- achterblijvende groei;
- een afname van de intensiteit van fotosynthese;
- metabole stoornissen in het plantenlichaam.
Het resultaat is misschien niet alleen verwelking, maar zelfs de dood. En toch, als de omstandigheden niet extreem zijn, kan de plant het verdampingsniveau onafhankelijk regelen. Als er niet genoeg water naar het oppervlak komt waar het verdampt, wordt de transpiratie langzamer.
Waterbewegingsprocessen
Zoals we al hebben ontdekt, is transpiratie een natuurlijk fysiologisch proces in de plantenwereld. Het hoofdorgaan is een blad. Omdat er veel bladeren in planten zijn, vormen ze een voldoende groot gebied voor verdamping. Als gevolg hiervan neemt het waterpotentieel af en dit is een signaal voor bladcellen om water uit xyleemaders te absorberen. Volgens het principe van vallende dominostenen wordt de beweging van water van de wortels langs het xyleem naar de bladeren geprovoceerd. Er wordt iets verwant aan de motor van de bovenkant. En hoe actiever transpiratie, hoe krachtiger de bovenste "motor" en hoe sterker de zuigkracht van de "motor" van het onderste wortelstelsel.
Vanuit de stengel stroomt water in het blad en stroomt het door de aderen door de bladsteel. Onderweg "verspreiden" de aders, het aantal geleidende elementen wordt kleiner. De aderen zelf veranderen in afzonderlijke tracheïden, die een zeer dicht netwerk vormen. Vocht wordt in het vel vastgehouden door een epidermis met een enkele laag met nagelriem op het oppervlak. Water dat stoom is geworden, ontsnapt door de huidmondjes - speciale talloze micron-vormige gaten die de plant kan uitbreiden of versmallen, afhankelijk van externe omstandigheden.
Het mechanisme en de intensiteit van transpiratie
Planten absorberen slechts een klein deel van het totale volume water dat uit de grond wordt gewonnen - 0,2 procent, soms iets meer. Al het andere verdampt in de lucht. Het bedieningsmechanisme van de bovenste motor is vrij eenvoudig. Het is gebaseerd op het feit dat er meestal niet genoeg waterdamp in de atmosfeer is, wat betekent dat het waterpotentieel als negatief kan worden omschreven. Bij een relatieve vochtigheid van 90 procent is de atmosferische druk bijvoorbeeld 140 bar. En voor de overgrote meerderheid van de vertegenwoordigers van het rijk van de flora, varieert de druk in het blad tussen 1 en 30 bar. Zo'n grote opening en zorgt voor transpiratie. Watergebrek, naar beneden de cellen van bladeren langs de stengels, bereikt onvermijdelijk de wortels. Hierdoor wordt de onderste motor gedwongen om te "starten" en water uit de grond te zuigen. En verdamping van het oppervlak van de bladeren verhoogt het, samen met alle minerale zouten, terug.
Er zijn verschillende factoren die de transpiratiesnelheid beïnvloeden.
- "Volheid" van de plant met water. Wanneer het een kritiek niveau bereikt, worden de huidmondjes smal.
- Verzadiging van lucht met kooldioxide. De meeste planten reageren op hun overmatige concentratie door huidmondjes te sluiten.
- Lighting. Meestal wanneer licht, huidmondjes open. Het wordt donker - ze sluiten.
- Lucht temperatuur Bij een temperatuur hoger dan 35-40 ° C veroorzaakt het de sluiting van huidmondjes.
- De oppervlaktetemperatuur van het vel zelf. Voor elke 10 ° C verwarmd, geeft het vel twee keer zoveel vocht af.
- Luchtvochtigheid en windsnelheid. Hoe droger de atmosfeer, hoe hoger de transpiratie.
Transpiratie: soorten
De verdamping van water door planten vindt plaats in drie fasen:
- Van aderen naar de bovenste lagen van het mesofyl gaan.
- Verdamping van de celwanden in de intercellulaire ruimtes en holtes rond de huidmondjes; daaropvolgende uitgang naar buiten.
- De laatste fase is verdeeld in:
- transpiratie door huidmondjes - huidmondjes;
- verdamping in de atmosfeer direct door epidermale cellen - cuticulaire transpiratie.
Ustyutnaya
Het kan in twee fasen worden verdeeld.
- De overgang van water uit een druppeltoestand (in deze vorm bevindt zich in celmembranen) naar gasvormig in intercellulaire ruimtes. Op dit moment kan de plant de transpiratiekracht regelen. Als hij geen water heeft, ontstaat er een sterke spanning in de wortel- en stengelvaten, die de beweging van water naar de bladcellen vertraagt. En verdamping vertraagt.
- Stoomafgifte naar het oppervlak door huidmondjes. Zodra waterdamp de intercellulaire holtes verlaat, worden ze weer gevuld door zich vanuit de celmembranen te verplaatsen. De belangrijkste hefboom voor het coördineren van transpiratie is de mate van openheid van de huidmondjes.
cuticulaire
Transpiratie, die biologen cuticulair hebben genoemd, is heel verschillend in verschillende plantensoorten in zijn intensiteit. In sommige gevallen is het vochtverlies ten koste van hem zeer gering. De families van magnolia en coniferen hebben bijvoorbeeld een dikke opperhuid en een nagelriem bovenop de bladeren laten niet toe om veel vocht te verliezen. Voor anderen kan het op deze manier getransporteerde water tot 50 procent van het totale volume bedragen. Het proces is vooral sterk wanneer de bladeren nog jong zijn, met een zeer dunne opperhuid en opperhuid.
Dagelijkse voortgang en transpiratiegraden
Overdag "ademen" de planten met verschillende sterktes.
- Als de straat helder is en niet erg droog, nemen ze hun eerste diepe "adem" bij het ochtendgloren, wanneer de huidmondjes zich openen tot de maximale breedte. 'S Middags worden ze geleidelijk smaller en sluiten ze als de zon ondergaat.
- Bij droog weer gebeurt dit veel eerder - tegen tien voor elf. Zodra de hitte 's avonds afneemt, gaan ze weer open voor zonsondergang.
- Wanneer de lucht bewolkt is, zijn huidmondjes meestal open tot 's avonds, maar niet erg breed.
Dagelijkse schommelingen in waterverlies zijn vergelijkbaar met de beweging van huidmondjes. Transpiratie loopt iets voor op de vochtstroom, die niet met dezelfde snelheid door de plantencellen kan gaan. Daarom wordt overdag een bepaald tekort gevormd. Maar 's nachts, wanneer de huidmondjes gesloten zijn en' slapen ', wordt deze weer aangevuld. Maar in veel opzichten hangt de situatie af van de regio waar de plant leeft, en zijn soort. Dus, in cactus en euphorbiaceae huidmondjes uitsluitend 's nachts geopend.
In een gematigd klimaat gebruiken planten ongeveer 300 gram water om één gram droge stof op te hopen. Over het algemeen kan deze indicator variëren van 125 tot 1000 gram.
