Transpiration

Transpiration  er processen med at flytte vand gennem en plante og fordampe det gennem plantens ydre organer såsom blade , stængler og blomster . Vand er nødvendigt for plantens levetid, men kun en lille del af vandet, der kommer ind gennem rødderne, bruges direkte til behov for vækst og stofskifte . De resterende 99-99,5% går tabt gennem transpiration. Bladets overflade er dækket af strukturer kaldet stomata og hos de fleste planter findes de fleste af stomata på undersiden af ​​bladet. Stomata er afgrænset af vagtceller og ledsagende celler (samlet kendt som stomatalkomplekset), der åbner og lukker stomatalspalterne. Transpiration foregår gennem stomatalspalterne og kan ses som en nødvendig "pris" forbundet med at åbne stomata for at få adgang til kuldioxid , som er nødvendigt for fotosyntesen . Transpiration afkøler også planten, ændrer det osmotiske tryk i cellerne og flytter vand og næringsstoffer fra rødderne til skuddene.

Vand optages af rødderne fra jorden ved osmose og bevæger sig op gennem xylemet sammen med de næringsstoffer, der er opløst i det. Vandets bevægelse fra rødderne til bladene er delvist tilvejebragt af kapillæreffekten , men hovedsagelig på grund af trykforskellen. Hos høje planter og træer kan tyngdekraften kun overvindes ved at reducere det hydrostatiske tryk i de øverste dele af planten på grund af vanddiffusion gennem stomata til atmosfæren .

Afkøling opnås ved fordampning fra plantens overflade af vand, som har en høj specifik fordampningsvarme .

Forordning

Planten regulerer sin transpirationshastighed ved at ændre størrelsen af ​​stomatalåbningerne. Transpirationsniveauet påvirkes også af atmosfærens tilstand omkring bladet, luftfugtighed, temperatur og sollys samt jordens tilstand og dens temperatur og fugtighed. Derudover er det nødvendigt at tage højde for plantens størrelse, som bestemmer mængden af ​​vand, der absorberes af rødderne og senere fordampet gennem bladene.

Ejendommelighed Effekt på transpiration
antal blade Jo flere blade, jo større er fordampningsoverfladen, og jo større er antallet af stomata til gasudveksling. Dette øger vandtabet.
Antal stomata Jo flere stomata på et blad, jo mere vand fordamper bladet.
Ark størrelse Et blad med et større areal fordamper mere vand end et blad med et lille.
Tilstedeværelse af plantekutikula Den voksagtige film af neglebåndet er dårligt permeabel for vand og vanddamp og reducerer fordampning fra planteoverfladen, bortset fra fordampning gennem stomata. Den skinnende overflade af neglebåndet reflekterer solens stråler, hvilket reducerer bladtemperaturen og fordampningen [1] . Små hår ( trichomer ) på bladoverfladen reducerer også vandtabet ved at skabe en zone med høj luftfugtighed nær overfladen [1] . Sådanne anordninger til at bevare vand kan observeres i mange planter fra tørre steder - xerofytter .
CO2 indhold _ I mange planter fører et fald i niveauet af kuldioxid i luften til en stigning i vagtcellernes turgor og åbningen af ​​stomata [2] .
lysniveau Udover at sænke niveauet af kuldioxid under fotosyntesen, kan lys også have en direkte effekt på vagtcellerne, hvilket får dem til at svulme op [2] .
Temperatur En stigning i temperaturen øger fordampningshastigheden og mindsker den relative luftfugtighed i miljøet, hvilket også øger vandtabet.
Relativ luftfugtighed Tør luft omkring bladene øger transpirationshastigheden.
Vind I stillestående luft nær fordampningsoverfladen dannes et område med høj luftfugtighed, hvilket bremser vandtabet.

I løbet af vækstsæsonen kan et blad fordampe mange gange sin egen vægt i vand. En hektar hvedeafgrøder fordamper 2000-3000 tons vand i løbet af sommeren [3] . I landbruget opererer de med begrebet transpirationskoefficient , dette er forholdet mellem mængden af ​​brugt vand og stigningen i tør masse. Normalt er det fra 200 til 600 [3] (1000) [4] , dvs. til dannelsen af ​​et kilogram tør masse af afgrøder, er der brug for 200 til 1000 liter vand.

Der findes en række forskellige teknikker og instrumenter til måling af plantetranspirationsniveauer, herunder potometre , lysimetre , porometre , fotosyntetiske systemer termometriske sensorer. For at måle evapotranspiration anvendes hovedsageligt isotopiske metoder [5] . Nyere undersøgelser [6] viser, at vand fordampet af planter adskiller sig i isotopsammensætning fra grundvand.

Ørkenplanter har særlige tilpasninger for at reducere transpiration og spare på vandet, såsom tykke neglebånd, reduceret bladareal og bladhår. Mange af dem bruger den såkaldte CAM-fotosyntese , når stomata er lukket om dagen, og kun åbner om natten, når temperaturen er lavere og luftfugtigheden er højere.

Noter

  1. ↑ 1 2 Planteliv / udg. prof. PÅ DEN. Krasilnikova, prof. A.A. Uranov. - M . : Uddannelse, 1974. - T. 1. - 487 s.
  2. ↑ 1 2 Galston A., Davis P., Satter R. The life of a green plant . — M .: Mir, 1983. — 549 s.
  3. ↑ 1 2 Planternes vandregime / N. A. Maksimov // Great Soviet Encyclopedia  : [i 30 bind]  / kap. udg. A. M. Prokhorov . - 3. udg. - M .  : Sovjetisk encyklopædi, 1969-1978.
  4. ↑ Martin, J.; Leonard, W. & Stamp, D. (1976), Principles of Field Crop Production (tredje udgave) , 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. Terrestriske vandstrømme domineret af transpiration  (engelsk)  // Nature : journal. - 2013. - 3. april ( bd. 496 , nr. 7445 ). - S. 347-350 . - doi : 10.1038/nature11983 . — PMID 23552893 .
  6. ↑ Evaristo, Jaivime; Jasechko, Scott; McDonnell, Jeffrey J. Global adskillelse af plantetranspiration fra grundvand og strømning  //  Nature : journal. - 2015. - 3. september ( bd. 525 , nr. 7567 ). - S. 91-94 . — ISSN 0028-0836 . - doi : 10.1038/nature14983 .
  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
I bibliografiske kataloger