Transpiratie

Transpirația  este procesul de mișcare a apei printr-o plantă și de evaporare a acesteia prin organele externe ale plantei, cum ar fi frunzele , tulpinile și florile . Apa este necesară pentru viața plantei, dar doar o mică parte din apa care intră prin rădăcini este folosită direct pentru nevoile de creștere și metabolism . Restul de 99-99,5% se pierde prin transpirație. Suprafața frunzei este acoperită cu structuri numite stomi și la majoritatea plantelor majoritatea stomatelor se găsesc pe partea inferioară a frunzei. Stomatele sunt delimitate de celule de gardă și celule însoțitoare (cunoscute în mod colectiv sub numele de complexul stomatic) care deschid și închid fantele stomatice. Transpirația are loc prin fantele stomate și poate fi văzută ca un „preț” necesar asociat cu deschiderea stomatelor pentru a permite accesul la dioxidul de carbon , care este necesar pentru fotosinteză . De asemenea, transpirația răcește planta, modifică presiunea osmotică din celule și mută apa și substanțele nutritive de la rădăcini la lăstari.

Apa este preluată de rădăcini din sol prin osmoză și se deplasează în sus prin xilem împreună cu nutrienții dizolvați în acesta. Mișcarea apei de la rădăcini la frunze este parțial asigurată de efectul capilar , dar în principal din cauza diferenței de presiune. La plantele și copacii înalți, gravitația poate fi depășită doar prin reducerea presiunii hidrostatice în părțile superioare ale plantei, datorită difuzării apei prin stomată în atmosferă .

Răcirea se realizează prin evaporarea de pe suprafața plantei a apei, care are o căldură specifică ridicată de vaporizare .

Regulamentul

Planta își reglează rata de transpirație prin modificarea dimensiunii deschiderilor stomatologice. Nivelul de transpirație este afectat și de starea atmosferei din jurul frunzei, umiditate, temperatură și lumina soarelui, precum și starea solului și temperatura și umiditatea acestuia. În plus, este necesar să se țină cont de dimensiunea plantei, care determină cantitatea de apă absorbită de rădăcini și, ulterior, evaporată prin frunze.

Particularitate Efectul asupra transpirației
numărul de frunze Cu cât sunt mai multe frunze, cu atât este mai mare suprafața de evaporare și cu atât este mai mare numărul de stomate pentru schimbul de gaze. Acest lucru crește pierderea de apă.
Numărul stomatelor Cu cât sunt mai multe stomi pe o frunză, cu atât frunza se evaporă mai multă apă.
Dimensiunea foii O frunză cu o suprafață mai mare evaporă mai multă apă decât o frunză cu una mică.
Prezența cuticulei plantei Filmul ceros al cuticulei este slab permeabil la apă și vapori de apă și reduce evaporarea de la suprafața plantei, cu excepția evaporării prin stomată. Suprafața lucioasă a cuticulei reflectă razele soarelui, reducând temperatura frunzelor și evaporarea [1] . Perii mici ( tricomi ) de pe suprafața frunzelor reduc și pierderile de apă prin crearea unei zone de umiditate ridicată lângă suprafață [1] . Astfel de dispozitive pentru conservarea apei pot fi observate la multe plante din locuri aride - xerofite .
continut de CO2 _ La multe plante, o scădere a nivelului de dioxid de carbon din aer duce la o creștere a turgenței celulelor de gardă și la deschiderea stomatelor [2] .
nivelul de lumină Pe lângă scăderea nivelului de dioxid de carbon în timpul fotosintezei, lumina poate avea și un efect direct asupra celulelor de gardă, determinând umflarea acestora [2] .
Temperatura O creștere a temperaturii crește rata de evaporare și scade umiditatea relativă a mediului, ceea ce crește și pierderea de apă.
Umiditate relativă Aerul uscat din jurul frunzelor crește rata de transpirație.
Vânt În aerul stagnat de lângă suprafața de evaporare, se formează o zonă de umiditate ridicată, care încetinește pierderea apei.

În timpul sezonului de creștere, o frunză se poate evapora de multe ori propria greutate în apă. Un hectar de culturi de grâu evaporă 2000-3000 de tone de apă în timpul verii [3] . În agricultură, aceștia funcționează cu conceptul de coeficient de transpirație , acesta este raportul dintre masa de apă cheltuită și creșterea masei uscate. De obicei, este de la 200 la 600 [3] (1000) [4] , adică pentru formarea unui kilogram de masă uscată a culturilor, sunt necesari de la 200 la 1000 de litri de apă.

Există o varietate de tehnici și instrumente pentru măsurarea nivelurilor de transpirație a plantelor, inclusiv potometre , lizimetre , porometre , sisteme fotosintetice senzori termometrici. Pentru măsurarea evapotranspirației se folosesc în principal metode izotopice [5] . Studii recente [6] arată că apa evaporată de plante diferă ca compoziție izotopică de apa subterană.

Plantele de deșert au adaptări speciale pentru a reduce transpirația și a conserva apa, cum ar fi cuticulele groase, suprafața redusă a frunzelor și firele de păr. Multe dintre ele folosesc așa-numita fotosinteză CAM , când stomatele sunt închise în timpul zilei și se deschid doar noaptea, când temperatura este mai scăzută și umiditatea este mai mare.

Note

  1. ↑ 1 2 Viața plantelor / ed. prof. PE. Krasilnikova, prof. A.A. Uranov. - M . : Educaţie, 1974. - T. 1. - 487 p.
  2. ↑ 1 2 Galston A., Davis P., Satter R. The life of a green plant . — M .: Mir, 1983. — 549 p.
  3. ↑ 1 2 Regimul hidric al plantelor / N. A. Maksimov // Marea Enciclopedie Sovietică  : [în 30 de volume]  / cap. ed. A. M. Prohorov . - Ed. a 3-a. - M .  : Enciclopedia Sovietică, 1969-1978.
  4. ↑ Martin, J.; Leonard, W. & Stamp, D. (1976), Principles of Field Crop Production (Ediția a treia) , New York: Macmillan Publishing Co., Inc., ISBN 0-02-376720-0 
  5. ↑ Jasechko, Scott; Zachary D. Sharp, John J. Gibson, S. Jean Birks, Yi Yi și Peter J. Fawcett. Fluxuri terestre de apă dominate de transpirație  (engleză)  // Nature : journal. - 2013. - 3 aprilie ( vol. 496 , nr. 7445 ). - P. 347-350 . - doi : 10.1038/nature11983 . — PMID 23552893 .
  6. ↑ Evaristo, Jaivime; Jasechko, Scott; McDonnell, Jeffrey J. Separarea globală a transpirației plantelor din apele subterane și fluxul de apă  //  Nature : journal. - 2015. - 3 septembrie ( vol. 525 , nr. 7567 ). - P. 91-94 . — ISSN 0028-0836 . - doi : 10.1038/nature14983 .
  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii
În cataloagele bibliografice