Транспирация: что это такое в жизни растений

Каждый знает, что вода играет важную роль в жизни растений. Правильное развитие любого растительного организма возможно исключительно в случае, когда все его органы и ткани отлично насыщены влагой. Впрочем система водообмена между растением и внешней средой на самом деле трудна и многокомпонентна.

Что такое транспирация

Транспирация – это регулируемый физиологический процесс движения воды по органам растительного организма, завершающийся ее потерей через парообразование.

Аналогичным образом, под воздействием атмосферных факторов залежи воды в надземных органах растения регулярно тратятся и, поэтому, должны все время пополняться за счёт новых поступлений. По мере испарения воды в клетках растения появляется определенная сосущая сила, которая «подтягивает» воду из соседних клеток и так по цепочке – до самых корней. Аналогичным образом, главный «мотор» тока воды от корней к листам находится собственно в верхних частях растений, которые, говоря упрощенно, работают как небольшие насосы. Если вникнуть в процесс чуть глубже, то водный обмен в жизни растений собой представляет следующую цепочку: вытягивание воды из почвы корнями, подъем ее к надземным органам, парообразование. Эти три процесса находятся в систематическом взаимном действии. В клетках корневой системы растения образуется говоря иначе осмотическое давление, под влиянием которого находящаяся в почве вода активно всасывается корнями.

Когда в результате возникновения приличного количества листьев и увеличения температуры воздуха вода как бы начинает высасываться из растения самой атмосферой, в сосудах растений появляется дефицит давления, передающийся вниз, к корням, и подталкивающий их к новой «работе». Как можно заметить, корневая система растения тянет воду из почвы под влиянием 2-ух сил – своей, энергичной и пассивной, передающейся сверху, которая и вызывается транспирацией.

Какую роль делает транспирация в физиологии растений

Процесс транспирации играет важную роль в жизни растений.

Наконец, транспирация считается той поразительной силой, которая может заставить воду подняться в середине растения по всей его высоте, что имеет большое значение, к примеру, для рослых деревьев, верхние листья которых благодаря рассматриваемому процессу могут получать нужное кол-во влаги и питательных веществ.

Виды транспирации

Есть несколько видов транспирации – устьичная и кутикулярная. Для того чтобы выяснить то, что собой представляет тот и другой виды, вспомним из уроков ботаники строение листа, так как конкретно данный орган растения считается главным в процессе транспирации.

Итак, лист состоит из таких тканей:

• кожица (сосочковый слой дермы) – внешняя покровная часть листа, которая собой представляет один ряд клеток, плотно соединенный между собой для оснащения защиты внутренних тканей от бактерий, повреждений механическим путем и засыхания. Сверху данного слоя часто находится дополнительный защитный восковой налет, именуемый кутикулой;
  

• главная ткань (мезофилл), которая расположена в середине 2-ух слоев сосочкового слоя дермы (нижнего и верхнего);

• жилки, по которой двигается вода и растворенные в ней питательные вещества;

• устьица – специализированные замыкающие клетки и отверстие между ними, под которыми находится воздушная полость. Устьичные клетки способны закрываться и открываться в зависимости от того, достаточно ли в них воды. Собственно через эти клетки как правило и выполняется процесс испарения воды, а еще газообмен.

В первую очередь вода начинает испаряться с поверхности ключевой ткани клеток. благодаря этому клетки теряют влагу, водные мениски в капиллярах вгибаются во внутрь, поверхностное натяжение возрастает, и последующий процесс испарения воды затрудняется, что дает возможность растению сильно экономить воду. Потом испарившаяся вода через устьичные щели выходит наружу. Пока устьица открыты, вода выветривается с листа с подобной же скоростью, что и с поверхности воды, другими словами диффузия через устьица достаточно высокая.

А дело все в том, что при одной и той же площади вода быстрее выветривается через пару маленьких отверстий, размещенных на определенном расстоянии, чем через одно крупное. Даже как только устьица Запираются частично, интенсивность транспирации остается практически аналогичный высокой. Но когда устьица Запираются, транспирация уменьшается в пару раз.

Кол-во устьиц и их расположение у разных растений неравномерно, у одних видов они находятся исключительно на внутренней стороне листа, у прочих – и снизу и сверху, но, как видно из сказанного выше, не столько кол-во устьиц оказывает влияние на интенсивность испарения, сколько степень их открытости: если воды в клетке много, устьице открывается, когда появляется дефицит – происходит выпрямление замыкающих клеток, ширина устьичной щели уменьшается – и устьице закрывается.

Кутикулярная

Кутикула, также как и устьица, обладает способностью реагировать на степень насыщенности листа водой. Находящиеся на поверхности листа волоски оберегают лист от движений воздуха и лучей солнца, что дает возможность уменьшить потери воды. Когда устьица закрытые, кутикулярная транспирация очень важна. Интенсивность данного вида транспирации зависит от толщины кутикулы (чем потолще слой, тем меньше парообразование). Важное имеет значение и возраст растения – на зрелых листах водопотери составляют всего 10 % от всего процесса транспирации, тогда как на молодых могут доходить до половины. Тем не менее, увеличение кутикулярной транспирации встречается и на чрезмерно старых листьях, если их слой защиты повреждается от возраста, рассыхается или растрескивается.

Описание процесса транспирации

На процесс транспирации важное воздействие оказывают несколько важных факторов.

Факторы которые влияют на процесс транспирации

Как было отмечено выше, интенсивность транспирации определяется первым делом степенью насыщенности водой клеток листа растения. Со своей стороны, на состояние это основное влияние оказывают наружные условия – влажность воздуха, температура, а еще кол-во света.

Ясно, что при сухом воздухе испарительные процессы происходят наиболее интенсивнее. А вот влажность почвы действует на транспирацию обратным образом: чем суше земля, тем меньше воды попадает в растение, тем больше ее дефицит и, исходя из этого, меньше транспирация.

Во время температурного повышения также возрастает транспирация. Впрочем, пожалуй, главный фактор, действующий на транспирацию, – это все же свет. При поглощении листовой пластиной солнца возрастает температура листа и, исходя из этого, распахиваются устьица и увеличивается интенсивность транспирации.

Исходя из воздействия света на движения устьиц даже выделяют три ключевые группы растений по суточному ходу транспирации. У первой группы ночью устьица закрытые, по утру они открываются и в течение светового дня двигаются, в зависимости от отсутствия или наличия дефицита воды. У второй группы ночное состояние устьиц считается «перевертышем» дневного (если днем были открыты, ночью Запираются, и наоборот). У третьей группы днем состояние устьиц зависит от насыщенности листа водой, но ночью они всегда открыты. Для примера представителей первой группы можно привести некоторые злаковые растения, ко второй относятся тонколистные растения, к примеру, горох, свекла, клевер, к третьей – капуста и прочие представители мира растительности с толстыми листами.

Но в общем необходимо сказать, что ночью транспирация всегда менее интенсивна, чем днем, потому как в это время суток температура ниже, света нет, а влажность, напротив, повышена. В течение светового дня транспирация в большинстве случаев наиболее продуктивна в послеобеденное время, а со снижением активности солнца данный процесс замедляется.

Отношение интенсивности транспирации с единицы поверхностной площади листа в единицу времени к испарению аналогичный площади свободной поверхности воды именуется относительной транспирацией.

Как происходит регулировка водного баланса

Весомую часть воды растение поглощает из почвы при помощи корневой системы.

Не считая корней, у конкретных растений есть способность поглощать воду и наземными органами (к примеру, мхи и лишайники поглощают влагу всей собственной поверхностью).

Поступившая в растение вода делится по всем его органам, двигаясь от клетки к клетке, и применяется на необходимые для жизни растения процессы. Минимальное количество влаги уходит на фотосинтез, но подавляющая часть нужна для поддержки наполненности тканей (говоря иначе тургор), а еще восполнения потерь от транспирации (испарения), без которых жизнедеятельность растения невозможна. Влага выветривается при любом соприкосновении с воздухом, благодаря этому данный процесс происходит во всех частях растения.

Если кол-во воды, которое поглощается растением, идеально согласовывается с ее расходованием на все указанные цели, водный баланс растения урегулирован правильно, и организм развивается хорошо. Нарушение такого баланса могут быть ситуативными или продолжительными. С непродолжительными колебаниями водного баланса многие наземные растения в процессе эволюции научились справляться, но продолжительные перебои в процессах водоснабжении и испарения, в основном, приводят к гибели любого растения.