Co to jest transpiracja w roślinach?

transpiration


Mówiąc najprościej, transpiracja to naturalny system chłodzenia wyparnego, dzięki któremu rośliny pobierają wodę i składniki odżywcze przez korzenie, transportują je przez tkanki roślinne, a następnie uwalniają nową wilgoć przez liście i do atmosfery.

Szpilka

O transpiracji wiedzieliśmy od początku XVIII wieku, kiedy angielski fizjolog i botanik Stephen Hales stworzył sposób pomiaru ilości pary wodnej emitowanej przez rośliny.

Opisał to zjawisko jako rośliny „wypijające” wodę, a następnie „pocące się”.

Zdał sobie sprawę, że proces transpiracji powoduje ciągły przepływ składników odżywczych i wody z korzeni w górę do roślin, a następnie płyn jest uwalniany przez liście.

Hales mógł wtedy nie zdawać sobie sprawy, że ten proces jest znacznie bardziej siłą niż przepływem.

Rośliny pobierają wodę z gleby i unoszą ją w górę (czasem na duże wysokości) wbrew grawitacji, która jest uwalniana do atmosfery przez liście rośliny.

Odbywa się to dzięki działaniu pompującemu, które jest możliwe dzięki silnym właściwościom wiązania wodorowego cząsteczek wody i przypominającym słomę kanałom wodnym ksylemu w roślinie.

Parowanie wytwarza podciśnienie (ssanie), aby podnieść wodę z ziemi i przepuścić ją przez rośliny i ich liście, aby mogła zostać zabrana do atmosfery, jak pokazano w tym fascynującym filmie.

Ksylem i transpiracja

Jak działa transpiracja?

Rośliny uwalniają wodę przez otwory szparkowe w liściach, pokrywając tylko około jednego lub dwóch procent powierzchni liścia.

Otwory te umożliwiają również wnikanie dwutlenku węgla do liścia i wypuszczanie tlenu w ramach fotosyntezy rośliny.

Z tego powodu wielu uważa transpirację za efekt uboczny fotosyntezy, który jest niezbędny do przetrwania i rozwoju rośliny.

Aparaty szparkowe regulują do pewnego stopnia proces parowania, wykorzystując parę komórek ochronnych po obu stronach najmniejszych otworów.

Gdy woda wpływa w górę do komórek ochronnych, stają się one spuchnięte i otwierają się łukiem. W tym momencie woda zostaje uwolniona, a cele strażnicze mogą się ponownie zamknąć.

Oprócz tego, że są wrażliwe na ilość transportowanej wody, komórki ochronne są również podatne na inne czynniki wpływające na transpirację.

Takie jak ilość światła, które roślina otrzymuje, wilgotność względna, ruch powietrza i temperatura oraz ilość dwutlenku węgla zawartego w liściu.

Jeśli nie ma wystarczającej ilości dwutlenku węgla, aparaty szparkowe otwierają się, aby przyjąć więcej do wykorzystania w fotosyntezie. Kiedy tak się dzieje, utrata wody jest nieunikniona.

To jeden z powodów, dla których w gorące letnie dni najlepiej podlewać rośliny wcześnie rano. Będą miały tendencję do tracenia mniej wody i bardziej dostępnej, gdy dzień się nagrzewa.

Różne rodzaje roślin wydzielają się w różnych szybkościach i ilościach

Przez cały sezon wegetacyjny liście roślin przepuszczają do atmosfery bardzo dużo wody. Dojrzały dąb zwykle pozyskuje około czterdziestu tysięcy galonów wody rocznie.

Dojrzały klon może w letnim upale wypuszczać co godzinę nawet 60 litrów wody. Akr kukurydzy zazwyczaj przepuszcza do czterech tysięcy litrów wody dziennie.

Rośliny przystosowane do warunków suchych (rośliny suche) często mają małe liście z niewielką ilością szparek. Mogą również mieć lekko owłosione lub srebrzyste liście i mogą wytwarzać olejki eteryczne.

Wszystko to są adaptacje, które pomagają im mniej transpirować i zachować wilgoć.

Sukulenty i kaktusy zwykle nie przepuszczają światła, ponieważ wyewoluowały, aby oszczędzać wodę w swoich rodzimych, suchych domach.

Rośliny te otwierają aparaty szparkowe wieczorem, aby zmniejszyć tempo transpiracji, ponieważ pobierają dwutlenek węgla. Magazynują ten CO2 w swoich liściach do fotosyntezy, gdy wychodzi słońce.

Oczywiście w takich warunkach gleba nie ma zbyt wiele wilgoci, aby rośliny mogły ją wchłonąć.

Rośliny w miejscach, gdzie ich korzenie mają dostęp do lustra wody (np. obok akwenu) pobierają więcej wilgoci i bardziej przepuszczają powietrze.

Warunki środowiskowe wpływają na transpirację

Na liczbę roślin wodnych wpływa kilka rzeczy. Na przykład dużą rolę odgrywa temperatura.

W cieplejszą pogodę rośliny mają tendencję do występowania częściej, ponieważ komórki roślinne, które uwalniają wilgoć, są bardziej otwarte podczas cieplejszej pogody.

W bardzo upalną i suchą pogodę w tkankach rośliny mogą tworzyć się bąbelki, które blokują przepływ wody.

Bardziej wietrzna pogoda stymuluje również transpirację, ponieważ suche, poruszające się powietrze powoduje parowanie. Kiedy wieje wiatr, odparowuje wilgoć, która ma tendencję do gromadzenia się w pobliżu lub na powierzchni liści roślin.

Wilgotność względna również odgrywa istotną rolę w transpiracji. Jeśli powietrze jest bardziej wilgotne, rośliny przepuszczają mniej, ponieważ powietrze jest już nasycone wilgocią.

Sucha gleba spowoduje również zmniejszoną transpirację, ponieważ rośliny potrzebują mniej wody do pobierania, cyrkulacji i uwalniania do atmosfery.

Jeśli roślina nie może uzyskać wystarczającej ilości wilgoci do transpiracji, przegrzeje się i zwiędnie. Jest to strategia przetrwania mająca na celu zapobieganie utracie wody.

Oczywiście, jeśli ten stan rzeczy będzie trwał zbyt długo, roślina wyschnie i umrze.

Powiązane czytanie:

Transpiracja i fotosynteza są ze sobą powiązane

Około 98% energii rośliny inwestuje się w transpirację, która może zapewnić roślinie energię potrzebną do przeprowadzenia fotosyntezy.

Wilgoć jest wciągana do liści i ogrzewana przez słońce, dzięki czemu staje się parą i odparowuje.

To działanie może również pomóc roślinie zachować chłód w bezpośrednim świetle słonecznym poprzez odparowanie wody.

Zbyt duża transpiracja jest szkodliwa dla roślin. Jeśli roślina traci więcej wody niż pobiera, jej wzrost zostanie zahamowany na krótką metę.

Jeśli brak wody będzie się utrzymywał, roślina naturalnie odwodni się i umrze.

Transpiracja i życie na Ziemi są ze sobą powiązane

Wszystkie rośliny uczestniczą w transpiracji. Jest to roślinny odpowiednik oddychania, niezbędny składnik utrzymania wszelkiego życia na ziemi.

Jest to etap cyklu wodnego, w którym wilgoć jest pobierana z ziemi i dostarczana z powrotem do atmosfery, aby zamienić się w chmury i wytworzyć opady.

Prawie 100% wilgoci pobieranej przez rośliny jest ostatecznie uwalniane do powietrza w postaci pary wodnej.

Transpiracja przyczynia się do wilgotności, czyniąc życie na ziemi wygodniejszym dla wszystkich i dla wszystkiego.

Na obszarach, na których występuje duża liczba drzew, występują również duże opady.

Stąd obfite opady śniegu w północnych Stanach Zjednoczonych i obfite deszcze w lasach deszczowych o trafnej nazwie.

Dlatego niezbędna jest odpowiedzialna gospodarka leśna — precyzyjne cięcie skutkuje zmniejszeniem transpiracji i opadów.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *