Транспирация: механизм, типы, факторы, влияющие на транспирацию, биологическое значение и недостатки

• Растения поглощают большое количество воды из почвы корневыми волосками, и лишь небольшая часть (1-2%) этой воды используется ими в своих жизненных процессах.
• Оставшаяся большая часть (98-99%) воды теряется в виде пара из внутренних тканей.
• Процесс потери воды в виде пара через открытые надземные части растений называется испарение.
• Транспирация регулируется жизнедеятельностью протоплазмы и некоторыми особенностями строения транспирационных органов.

Почему транспирация называется неизбежным злом?

• Транспирация способствует восходящему движению воды и минералов, поглощаемых корнями, но в то же время, если потеря воды в результате транспирации превышает поглощение воды, это может вызвать увядание и даже гибель растения. Следовательно, транспирация называется неизбежным злом.

Механизм транспирации:

• Клетки мезофилла листа забирают воду из ткани ксилемы путем осмотической диффузии и становятся набухшими.
• С поверхности набухших клеток вода испаряется в межклеточные пространства.
• Этот пар, присутствующий в межклеточном пространстве, становится насыщенным и диффундирует наружу в среду, где воздух ненасыщен.
• Водяной пар диффундирует через устьица, кутикулу и чечевицу.
• Скорость потери воды снижается сразу после сильного дождя, поскольку в таких случаях атмосферный воздух обычно насыщен паром.

Типы транспирации:

• В зависимости от задействованных частей растения транспирация подразделяется на следующие три типа:
  1. Стоматальная транспирация:
     • Транспирация через устьица называется устьичной транспирацией.
     • Устьица представляют собой основной путь, по которому 90% водяного пара теряется надземными частями растения.
     • Устьица – это крошечные поры, расположенные на эпидермисе между двумя замыкающими клетками.
     • Эти устьица позволяют водяному пару выходить через них в атмосферу.
     • Устьицы встречаются на листьях, молодом стебле, цветках и плодах.
     • У изобилатеральных листьев устьица равномерно распределены как на верхней, так и на нижней поверхности, тогда как у дорсивентральных листьев они находятся на нижней поверхности.
  2. Кутикулярная транспирация:
     • Потеря водяного пара через кутикулу или кутикулярную поверхность частей растения называется кутикулярной транспирацией.
     • Он составляет около 3-10% от общей транспирации.
     • У травянистых растений, произрастающих во влажных тенистых местах, кутикула очень тонкая и составляет до 50% транспирации.
  3. Линзовидная транспирация:
     • Транспирация, происходящая через чечевицу, называется лентикулярной транспирацией.
     • Чечевица – это пористая ткань, состоящая из клеток с большими межклеточными пространствами.
     • Чечевички образуются в перидерме вторично утолщенных органов и на коре стеблей и корней многолетних двудольных во время вторичного роста.
     • Он составляет всего около 0,5% от общего транспирации.

Факторы, влияющие на скорость транспирации:

• На скорость транспирации растений влияют различные факторы. Они есть:
  1. Факторы окружающей среды
  2. Факторы растений

Факторы окружающей среды:

1. Свет:
   • Это наиболее важный фактор, так как он играет важную роль в открытии и закрытии устьиц.
   • Устьица остается открытой на свету и закрытой в темноте.
   • Следовательно, скорость транспирации выше при большей интенсивности света и ниже в темноте.
2. Температура:
   • Скорость транспирации прямо пропорциональна температуре.
   • Высокая температура увеличивает скорость транспирации до определенного предела.
   • Установлено, что устьица остаются открытыми при высокой температуре даже в темноте.
   • Кроме того, высокая температура вызывает нагревание и снижает влажность окружающей среды, усиливая транспирацию. С другой стороны, низкая температура снижает скорость транспирации.
3. Ветер:
   • Ветер увеличивает скорость испарения, удаляя насыщенный воздух вокруг органов дыхания.
   • Однако высокая скорость ветра (40-50 км / ч) снижает скорость транспирации за счет закрытия устьиц.
4. Влажность окружающего воздуха:
   • Высокая влажность окружающего воздуха снижает скорость транспирации, так как снижает диффузию пара из межклеточного пространства в атмосферу.
   • Низкая влажность увеличивает скорость транспирации.
5. Состояние почвы:
   • Поскольку транспирация зависит от скорости поглощения воды из почвы, состояние почвы (сухая, влажная, влажная) влияет на скорость транспирации.
   • Поглощение воды из почвы напрямую зависит от многих факторов, таких как аэрация почвы, вода, температура и т. Д.

Факторы растений:

1. Площадь просвечивающей поверхности:
   • Растение с большой площадью испарения показывает больше транспирации, чем растение с меньшей площадью испарения.
2. Толщина кутикулы:
   • Скорость транспирации зависит от толщины кутикулы.
   • Растение с тонким слоем кутикулы показывает большую транспирацию.
3. Расположение устьиц:
   • Скорость транспирации снижается, если устьица глубоко погружены, и сводится к минимуму прямой контакт с окружающей средой.
   • Скорость транспирации увеличивается, если устьица расположены поверхностно.
4. Количество устьиц:
   • Части растения с большим количеством устьиц демонстрируют большую транспирацию.
5. Соотношение корень / росток:
   • Это отношение сухой массы корневой биомассы к сухой массе биомассы побегов.
   • Высокое соотношение корней и побегов увеличивает скорость транспирации, а низкое соотношение снижает скорость транспирации.

Биологическое значение транспирации:

• Транспирация удаляет лишнее количество воды из тела растения.
• Понижает температуру листьев и растения в целом за счет испарения воды.
• Транспирация оказывает всасывающее усилие на поверхность листьев, что помогает в подъеме сока.
• С увеличением транспирации скорость поглощения воды и минералов увеличивается, а концентрация минералов внутри растения увеличивается.
• Содержание золы и сахара в плодах увеличивается с увеличением транспирации.
• Транспирация способствует широкому развитию корневой системы, поддерживающей сильный рост побегов.

Недостатки транспирации:

• Высокая транспирация вызывает увядание растений.
• Повышенная скорость транспирации снижает фотосинтез, что останавливает рост растений.
• Он подавляет производство цветов, фруктов и семян.
• Растение теряет огромное количество воды из-за транспирации, которая в противном случае может потребоваться для других жизненных процессов.

Транспирация: механизм, типы, факторы, влияющие на транспирацию, биологическое значение и недостатки