Транспирация у растений – это самый важный процесс в физиологии мира растительности

Транспирация у растений – это нормальный процесс водообмена между растительным миром и атмосферным воздухом. Исследования ученых показали, что суточное кол-во испаряемой влаги существенно превосходит водный объем, имеющийся в растении. Подобное явление имеет очень важное значение в деятельности любого растительного организма, произрастающего в тепличных условиях или на открытых грунтах. Из данной статьи вы узнаете, что такое транспирация у растений, ознакомитесь с разновидностями и способами регулирования этого процесса.

Механизм транспирации

Процесс деятельности любого растения неразделимо связан с потреблением влагой. Из суточного объема получившейся воды для фотосинтеза и физиологических потребностей растению нужно только 10%. Оставшиеся 90% испаряются в атмосферу.

Транспирация – это процесс перемещения жидкости по растительному организму и ее испарения наземной частью растения. В транспирации принимают участие листья, стебли, цветы, плоды, система корня растительного организма.

Для чего растению необходимо испарять влагу? Транспирация позволяет растению получать из грунта питательные вещества и микроэлементы, растворенные в водной массе.

Механизм действия следующий:

1. Освобождаясь от избыточной влажности, в водопроводящих тканях растений создается отрицательное давление.
2. Разряжение «подтягивает» влагу из соседних клеток ксилемы, и так, по цепочке, конкретно до всасывающих клеток корневой системы.

Благодаря процессу испарения растения по настоящему регулируют собственную температуру, защищая себя от перегревания. Доказали, что температура транспирирующего листа ниже не испаряющего влагу. Разница может достигать 7°С.

У растений отличают два вида влагообмена:

• при помощи устьиц;
• через кутикулы.

Чтобы понимать рабочий принцип данного явления стоит вспомнить строение листа из школьного курса биологии.

Лист растения состоит из:

1. Клеток сосочкового слоя дермы, которые создают ключевой слой защиты.
2. Кутикула – восковой (внешний) слой защиты.
3. Мезофилл или «мякоть» – главная ткань, расположеная между внешними слоями сосочкового слоя дермы.
4. Прожилины – «транспортные магистрали» листа, по которой передвигается влага насыщенная питательными веществами.
5. Устья – отверстия в сосочковом слое дермы, контролирующие газообмен растения.

При устьичной транспирации, процесс испарения происходит в две стадии:

1. Переход влаги из жидкой фазы в парообразную. Вода в жидком состоянии находится в клеточных оболочках. Пар сформировывается в межклеточном пространстве.
2. Выделение газообразной влаги в атмосферу через устья сосочкового слоя дермы.

При устьичном влагообмене растение может настраивать уровень испарения. Дальше рассмотрим механизм действия этого процесса.

Кутикулярная транспирация изменяет влажностное испарение с поверхности листьев при закрытых устьях. Интенсивность испарения жидкости зависит от толщины кутикулы и возраста растения.

Необходимо помнить, что уровень устичной транспирации может составлять от 80 до 90 % от объема испарения всего листа. Собственно поэтому подобный механизм считается главным регулятором интенсивности испарения у растений.

Лист как орган транспирации

Что такое транспирация мы разобрали. Теперь необходимо понять, какую роль в этом механизме играет лист.

Благодаря площади больших размеров испарения, главными диффундирующими участками растения являются листья. Процесс испарения влаги начинается с нижней части листа через раскрытые устья, через которые и выполняется обмен кислородом и углекислым газом между растением и находящимся вокруг воздухом.

Механизм раскрытия устьиц состоит в следующем:

1. По окружности устий размещены замыкающие клетки.
2. При увеличении объема они растягивают отверстия в сосочковом слое дермы, делая больше выявление устьиц.

Обратный процесс происходит при уменьшении объема замыкающих клеток, стены которых перестают влиять на устьичные щели.

Интенсивность транспирации

Интенсивность транспирации – это кол-во влаги, испаряемой с дм 2 растения за расчетную единицу времени. Этот показатель изменяется величиной раскрытия устьичных щелей, которая, со своей стороны, зависит от численности попадающего на растение света. Дальше рассмотрим, как оказывает влияние свет на интенсивность транспирации.

Дефармация клеток сосочкового слоя дермы проходит под воздействием фотосинтеза, в процессе которого происходит переустройство крахмала в сахара.

1. При свете у растений начинается процесс фотосинтеза. Давление в замыкающих клетках возрастает, что позволяет вытягивать воду из соседних клеток сосочкового слоя дермы. Объем клеток возрастает, устьица открываются.
2. В вечернее и ночное время происходит изменения сахаров в крахмал, в процессе которого клетки сосочкового слоя дермы «откачивают» влагу из замыкающих клеток растения. Их объем уменьшается, устьица Запираются.

Кроме света на интенсивность транспирации влияет ветер и физические характеристики воздуха:

1. Чем ниже уровень влаги атмосферного воздуха, тем быстрее происходит парообразование воды, а это означает и скорость влагообмена.
2. Во время температурного повышения увеличивается упругость паров воды, которая приводит к уменьшению влажностных параметров внешней среды и увеличению объема испаряемой воды.
3. Под воздействием ветра сильно возрастает скорость влажностное испарение, таким образом убыстряется перенос ненасыщенного воздуха с поверхности листа, вызывая усиление водообмена.

Для определения этого параметра нужно всегда помнить и об уровне влаги почвы. Если ее недостаточно, значит и встречается ее минус в растении. Снижение объема влаги в растительном организме автоматично изменяет интенсивность испарения.

Суточный ход транспирации

В течении 24 часов уровень испарения влаги у растений меняется:

1. Ночью, процесс водообмена между растением и находящимся вокруг воздухом фактически останавливается. Обусловлено это отсутствием солнечного света, закрытием отверстий сосочкового слоя дермы, снижением температуры атмосферного воздуха и увеличением уровня его влаги.
2. Утром, устья открываются. Степень их раскрытия возрастает с изменением освещенности, климатических и физических критериев масс воздуха.
3. Самая большая интенсивность транспирации у растений встречается в 12 часов дня, к 12-13 часам. На этот процесс оказывает влияние напряженность солнца.
4. При недостаточной влаги в дневной период, интенсивность водообмена может уменьшатся. Данный механизм позволяет растению существенно уменьшить потерю влаги, защитив себя от увядания.
5. При снижении солнечной инсоляции вечером интенсивность транспирации вновь увеличивается.

Суточный процесс влагообмена также зависит от варианта и возраста растений, региона произрастания, схемы расположения листьев.

У кактусов, увеличение уровня транспирации происходит исключительно ночью, когда устья полностью раскрыты. У растений, листва которых повернута боковой частью к горизонту, этот процесс начинается конкретно с первыми лучами солнца.

Обозначение транспирации в биологии — видео