Transpirasi pada tumbuhan adalah proses terpenting dalam fisiologi dunia tumbuhan.
Transpirasi pada tumbuhan adalah proses pertukaran air semula jadi antara dunia tumbuhan dan udara atmosfera. Penyelidikan oleh para saintis telah menunjukkan bahawa jumlah kelembapan menguap harian melebihi jumlah air yang terkandung di dalam tanaman. Fenomena ini sangat penting dalam kehidupan organisma tumbuhan yang tumbuh dalam keadaan rumah hijau atau di kawasan terbuka. Dari penerbitan ini, anda akan mengetahui apa itu transpirasi pada tanaman, berkenalan dengan variasi dan kaedah mengatur proses ini.
Mekanisme pernafasan
Transpirasi adalah proses menggerakkan cecair melalui organisma tumbuhan dan menguapnya dari bahagian tanah tumbuhan. Daun, batang, bunga, buah-buahan, dan sistem akar organisma tumbuhan terlibat dalam transpirasi.
Mengapakah tanaman perlu menguap kelembapan? Transpirasi membolehkan tanaman menerima nutrien dan unsur surih yang dilarutkan dalam air dari tanah.
Mekanisme tindakan adalah seperti berikut:
- Dibebaskan dari kelembapan berlebihan, tekanan negatif dihasilkan pada tisu tanaman yang membawa air.
- Vakum "menarik" kelembapan dari sel xilem yang berdekatan, dan oleh itu, di sepanjang rantai, terus ke sel penghisap sistem akar.
Melalui proses penyejatan, tumbuh-tumbuhan secara semula jadi mengatur suhu mereka, melindungi diri daripada terlalu panas. Telah terbukti bahawa suhu lembaran transpiring lebih rendah daripada kelembapan yang tidak menguap. Perbezaannya mencapai 7 ° C.
Tumbuhan mempunyai dua jenis pertukaran kelembapan:
- melalui stomata;
- melalui kutikula.
Untuk memahami prinsip operasi fenomena ini, perlu mengingat struktur lembaran dari kursus sekolah dalam bidang biologi.
Daun tanaman terdiri daripada:
- Sel epidermis yang membentuk lapisan pelindung utama.
- Kutikula adalah lapisan pelindung berlilin (luar).
- Mesophyll atau "pulp" adalah tisu utama yang terletak di antara lapisan luar epidermis.
- Vena adalah "arteri pengangkutan" daun, di mana kelembapan tepu dengan nutrien bergerak.
- Mulut adalah lubang di epidermis yang mengawal pertukaran gas kilang.
Dengan transpirasi stomatal, proses penyejatan berlaku dalam dua peringkat:
- Peralihan kelembapan dari fasa cecair ke fasa wap. Air cair dijumpai di membran sel. Wap terbentuk di ruang antara sel.
- Melepaskan kelembapan gas ke atmosfera melalui mulut epidermis.
Dengan pertukaran kelembapan stomatal, kilang dapat mengatur tahap penyejatan. Seterusnya, kita akan mempertimbangkan mekanisme proses ini.
Transpirasi kutikular mengatur penyejatan kelembapan dari permukaan daun ketika mulut ditutup. Kadar penyejatan cecair bergantung pada ketebalan kutikula dan usia tanaman.
Penting untuk mengetahui bahawa tahap transpirasi oral adalah 80 hingga 90% daripada jumlah penyejatan seluruh daun. Itulah sebabnya mengapa mekanisme ini adalah pengatur utama kadar penyejatan pada tanaman.
Daun sebagai organ transpirasi
Kami telah menganalisis apa itu transpirasi. Sekarang perlu untuk memahami peranan daun dalam mekanisme ini.
Kerana kawasan penyejatan yang besar, daun adalah kawasan penyebaran utama tanaman. Proses penyejatan kelembapan bermula dari bahagian bawah daun melalui mulut terbuka, di mana oksigen dan karbon dioksida ditukar antara tanaman dan udara sekitarnya.
Mekanisme pembukaan stomatal adalah seperti berikut:
- Sel pengawal terletak di keliling lubang.
- Dengan peningkatan jumlah, mereka meregangkan lubang di epidermis, meningkatkan pembukaan stomata.
Proses sebaliknya berlaku dengan penurunan jumlah sel pengawal, dindingnya berhenti mempengaruhi jurang stomatal.
Intensiti transpirasi
Kadar transpirasi adalah jumlah kelembapan yang disejat dengan dm2 tanaman per unit masa. Parameter ini diatur oleh ukuran bukaan celah stomatal, yang pada gilirannya, bergantung pada jumlah cahaya yang jatuh pada tanaman. Seterusnya, kita akan mempertimbangkan bagaimana cahaya mempengaruhi intensiti transpirasi.
Deformasi sel-sel epidermis berlaku di bawah pengaruh fotosintesis, di mana kanji ditukar menjadi gula.
- Secara terang, tumbuhan memulakan proses fotosintesis. Tekanan dalam sel pengawal meningkat, yang memungkinkan untuk menarik air dari sel-sel epidermis yang berdekatan. Isipadu sel meningkat, stomata terbuka.
- Pada waktu malam dan malam, gula diubah menjadi pati, di mana sel epidermis "mengepam keluar" kelembapan dari sel pengawal tanaman. Isipadu mereka berkurang, stomata ditutup.
Selain cahaya, intensiti transpirasi dipengaruhi oleh angin dan ciri fizikal udara:
- Semakin rendah tahap kelembapan udara atmosfera, semakin cepat penyejatan air, dan dengan itu kadar pertukaran kelembapan.
- Apabila suhu meningkat, keanjalan wap air meningkat, yang menyebabkan penurunan ciri kelembapan persekitaran dan peningkatan jumlah air yang tersejat.
- Di bawah pengaruh angin, kadar penyejatan kelembapan meningkat dengan ketara, sehingga mempercepat pemindahan udara lembap dari permukaan daun, menyebabkan pertukaran air meningkat.
Untuk menentukan parameter ini, seseorang tidak boleh melupakan tahap kelembapan tanah. Sekiranya tidak mencukupi, maka terdapat kekurangannya di kilang. Mengurangkan jumlah kelembapan dalam organisma tumbuhan secara automatik mengubah kadar penyejatan.
Variasi transpirasi diurnal
Pada siang hari, tahap penyejatan kelembapan pada tumbuhan berubah:
- Pada waktu malam, proses pertukaran air antara kilang dan udara di sekitarnya berhenti. Ini disebabkan oleh ketiadaan matahari, penutupan lubang-lubang epidermis, penurunan suhu udara atmosfera dan peningkatan tahap kelembapannya.
- Pada waktu subuh, mulut terbuka. Tahap pendedahan mereka meningkat dengan perubahan pencahayaan, petunjuk iklim dan fizikal jisim udara.
- Intensiti maksimum transpirasi pada tanaman diperhatikan pada tengah hari, pada 12-13 jam. Proses ini dipengaruhi oleh intensiti cahaya matahari.
- Dengan kelembapan yang tidak mencukupi pada waktu siang, intensiti pertukaran air dapat berkurang. Mekanisme ini membolehkan tanaman mengurangkan kehilangan kelembapan secara signifikan dengan melindungi dirinya daripada layu.
- Dengan penurunan insolasi matahari pada waktu petang, intensiti transpirasi meningkat lagi.
Proses pertukaran kelembapan harian juga bergantung pada jenis dan usia tanaman, kawasan tumbuh, dan susunan daun.
Mempunyai kaktus, peningkatan tahap transpirasi berlaku secara eksklusif pada waktu malam, ketika mulut benar-benar terbuka. Pada tumbuh-tumbuhan, dedaunan yang dipusingkan secara lateral ke cakrawala, proses ini dimulakan secara langsung dengan sinar matahari pertama.