Transpirace

Transpirace  je proces pohybu vody rostlinou a její odpařování prostřednictvím vnějších orgánů rostliny, jako jsou listy , stonky a květy . Voda je pro život rostliny nezbytná, ale jen malá část vody vstupující přes kořeny se využívá přímo pro potřeby růstu a metabolismu . Zbývajících 99-99,5 % se ztrácí transpirací. Povrch listu je pokryt strukturami zvanými průduchy a u většiny rostlin se většina průduchů nachází na spodní straně listu. Průduchy jsou obklopeny ochrannými buňkamia doprovodné buňky (souhrnně známé jako stomatální komplex), které otevírají a zavírají stomatální štěrbiny. Transpirace probíhá stomatálními štěrbinami a lze ji považovat za nezbytnou „cenu“ spojenou s otevřením průduchů, aby byl umožněn přístup k oxidu uhličitému , který je nezbytný pro fotosyntézu . Transpirace také ochlazuje rostlinu, mění osmotický tlak v buňkách a přesouvá vodu a živiny z kořenů do výhonků.

Voda je přijímána kořeny z půdy osmózou a pohybuje se nahoru přes xylém spolu s živinami v něm rozpuštěnými. Pohyb vody od kořenů k listům je částečně zajištěn kapilárním efektem , ale především tlakovým rozdílem. U vysokých rostlin a stromů lze gravitaci překonat pouze snížením hydrostatického tlaku v horních částech rostliny v důsledku difúze vody průduchy do atmosféry .

Chlazení se dosahuje odpařováním vody z povrchu rostliny, která má vysoké měrné skupenské teplo výparu .

Nařízení

Rostlina reguluje rychlost transpirace změnou velikosti průduchů. Úroveň transpirace je také ovlivněna stavem atmosféry kolem listu, vlhkostí, teplotou a slunečním zářením a také stavem půdy a její teplotou a vlhkostí. Kromě toho je třeba vzít v úvahu velikost rostliny, která určuje množství vody absorbované kořeny a později odpařené přes listy.

Zvláštnost Vliv na transpiraci
počet listů Čím více listů, tím větší je odpařovací plocha a tím větší je počet průduchů pro výměnu plynů. To zvyšuje ztrátu vody.
Počet průduchů Čím více průduchů na listu, tím více vody se z listu odpaří.
Velikost listu List s větší plochou odpaří více vody než list s malou.
Přítomnost rostlinné kutikuly Voskový film kutikuly špatně propouští vodu a vodní páru a snižuje výpar z povrchu rostliny s výjimkou výparu průduchy. Lesklý povrch kutikuly odráží sluneční paprsky, snižuje teplotu listů a odpařování [1] . Drobné chloupky ( trichomy ) na povrchu listu také snižují ztrátu vody tím, že v blízkosti povrchu vytvářejí zónu s vysokou vlhkostí [1] . Taková zařízení na uchování vody lze pozorovat u mnoha rostlin ze suchých míst - xerofytů .
Obsah CO2 _ U mnoha rostlin vede pokles hladiny oxidu uhličitého ve vzduchu ke zvýšení turgoru ochranných buněk a otevírání průduchů [2] .
úroveň světla Kromě snížení hladiny oxidu uhličitého během fotosyntézy může mít světlo také přímý vliv na ochranné buňky a způsobit jejich bobtnání [2] .
Teplota Zvýšení teploty zvyšuje rychlost odpařování a snižuje relativní vlhkost prostředí, což také zvyšuje ztráty vody.
Relativní vlhkost Suchý vzduch kolem listů zvyšuje rychlost transpirace.
Vítr Ve stojatém vzduchu v blízkosti odpařovací plochy se vytváří oblast s vysokou vlhkostí, která zpomaluje ztrátu vody.

Během vegetačního období se list může odpařit ve vodě, která je násobkem jeho vlastní hmotnosti. Jeden hektar plodin pšenice odpaří během léta 2000–3000 tun vody [3] . V zemědělství se operuje s pojmem koeficient transpirace , což je poměr mezi množstvím spotřebované vody a přírůstkem sušiny. Obvykle je to od 200 do 600 [3] (1000) [4] , tedy na vytvoření jednoho kilogramu sušiny plodin je potřeba 200 až 1000 litrů vody.

Pro měření úrovní transpirace rostlin existuje řada technik a nástrojů, včetně potometrů , lysimetrů , porometrů , fotosyntetických systémů termometrických senzorů. K měření evapotranspirace se používají především izotopové metody [5] . Nedávné studie [6] ukazují, že voda vypařovaná rostlinami se liší izotopovým složením od podzemní vody.

Pouštní rostliny mají speciální úpravy, které snižují transpiraci a šetří vodu, jako je silná kutikula, zmenšená plocha listů a chlupy na listech. Mnoho z nich využívá tzv. CAM fotosyntézu , kdy jsou průduchy ve dne uzavřeny a otevřeny pouze v noci, kdy je nižší teplota a vyšší vlhkost.

Poznámky

  1. ↑ 1 2 Život rostlin / ed. prof. NA. Krasilníková, prof. A.A. Uranov. - M . : Vzdělávání, 1974. - T. 1. - 487 s.
  2. ↑ 1 2 Galston A., Davis P., Satter R. Život zelené rostliny . — M .: Mir, 1983. — 549 s.
  3. ↑ 1 2 Vodní režim rostlin / N. A. Maksimov // Velká sovětská encyklopedie  : [ve 30 svazcích]  / kap. vyd. A. M. Prochorov . - 3. vyd. - M  .: Sovětská encyklopedie, 1969-1978.
  4. ↑ Martin, J.; Leonard, W. & Stamp, D. (1976), Principles of Field Crop Production (třetí vydání) , 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 & Peter J. Fawcett. Suchozemské vodní toky ovládané transpirací  (anglicky)  // Nature : journal. - 2013. - 3. dubna ( roč. 496 , č. 7445 ). - S. 347-350 . - doi : 10.1038/příroda11983 . — PMID 23552893 .
  6. ↑ Evaristo, Jaivime; Jasechko, Scott; McDonnell, Jeffrey J. Globální oddělení transpirace rostlin od podzemní vody a proudění  //  Nature : journal. - 2015. - 3. září ( roč. 525 , č. 7567 ). - S. 91-94 . — ISSN 0028-0836 . - doi : 10.1038/příroda14983 .
  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
V bibliografických katalozích