รูปแบบของการคายน้ำและความสำคัญทางสรีรวิทยา

ทุกคนรู้ว่าน้ำมีบทบาทสำคัญในชีวิตพืช การเจริญเติบโตตามปกติของพืชใด ๆ เป็นไปได้เฉพาะเมื่ออวัยวะและเนื้อเยื่อทั้งหมดอิ่มตัวกับความชื้น อย่างไรก็ตามระบบแลกเปลี่ยนน้ำระหว่างโรงงานกับสิ่งแวดล้อมนั้นมีความซับซ้อนและมีหลายองค์ประกอบ

การคายน้ำคืออะไร

การระเหย - เป็นกระบวนการควบคุมทางสรีรวิทยาของการเคลื่อนที่ของน้ำผ่านทางอวัยวะของสิ่งมีชีวิตของพืชส่งผลให้เกิดการสูญเสียโดยการระเหย

เพื่อทำความเข้าใจว่าการคายน้ำอยู่ในระดับเบื้องต้นเท่าใดก็เพียงพอแล้วที่จะทราบได้ว่าน้ำที่สำคัญสำหรับพืชที่สกัดจากพื้นดินโดยระบบรากต้องมาถึงใบลำต้นและดอกไม้ ในระหว่างการเคลื่อนไหวนี้ความชื้นส่วนใหญ่สูญหายไป (ระเหย) โดยเฉพาะอย่างยิ่งในที่มีแสงจ้าอากาศแห้งลมแรงและอุณหภูมิสูง

ดังนั้นภายใต้อิทธิพลของปัจจัยบรรยากาศน้ำสำรองในอวัยวะเหนือพื้นดินของพืชจะถูกบริโภคอย่างต่อเนื่องและดังนั้นจึงต้องเติมเต็มตลอดเวลาผ่านปัจจัยการผลิตใหม่ เมื่อน้ำระเหยอยู่ในเซลล์ของพืชจะมีแรงดูดเกิดขึ้นซึ่งจะ "ดึง" น้ำจากเซลล์ที่อยู่ใกล้เคียงและตามแนวโซ่ไปจนถึงราก ดังนั้น "เครื่องยนต์" หลักของการไหลของน้ำจากรากไปที่ใบตั้งอยู่ในส่วนบนของพืชที่จะนำมันก็ทำงานเหมือนปั๊มขนาดเล็ก ถ้าคุณเจาะลึกกระบวนการนี้การแลกเปลี่ยนน้ำในชีวิตของพืชเป็นห่วงโซ่ต่อไปนี้: การดึงน้ำออกจากดินโดยรากและยกให้อวัยวะเหนือพื้นดินระเหย กระบวนการทั้งสามนี้มีการโต้ตอบกันอย่างต่อเนื่อง ในเซลล์ของระบบรากของพืชเรียกว่าแรงดันออสโมติกที่เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของการที่น้ำในดินถูกดูดซึมอย่างแข็งขันโดยราก

เมื่อเป็นผลมาจากการปรากฏตัวของจำนวนมากของใบและการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิโดยรอบน้ำเริ่มที่จะถูกดูดจากพืชโดยบรรยากาศตัวเองในเรือของพืชที่มีการขาดแคลนความดันที่ส่งลงไปที่รากและผลักดันพวกเขาไป "งาน" ใหม่ ที่คุณสามารถดูระบบรากของพืชดึงน้ำจากดินภายใต้อิทธิพลของสองกองกำลังของตัวเองใช้งานและ passive ส่งจากด้านบนซึ่งเกิดจากการคายน้ำ

บทบาทของการคายน้ำมีบทบาทอย่างไรในสรีรวิทยาของพืช?

กระบวนการของการคายน้ำมีบทบาทอย่างมากในชีวิตพืช

ประการแรกควรจะเข้าใจว่า มันคือการคายน้ำที่ให้พืชที่มีการป้องกันความร้อนสูงเกินไป ถ้าในวันที่มีแดดส่องสว่างเราวัดอุณหภูมิของใบที่มีสุขภาพดีและจางหายไปในโรงงานเดียวกันความแตกต่างอาจถึงเจ็ดองศาและถ้าใบจางหายไปในดวงอาทิตย์อาจร้อนกว่าอากาศโดยรอบอุณหภูมิของใบที่เกิดขึ้นจะลดลงหลายองศา ! สิ่งนี้แสดงให้เห็นว่ากระบวนการคายน้ำที่เกิดขึ้นในใบที่มีสุขภาพดีช่วยให้ตัวเองเย็นตัวเองมิฉะนั้นใบจะร้อนจัดและตาย

นอกจากนี้การเคลื่อนไหวของน้ำจากรากไปยังใบของพืชความต่อเนื่องของที่ให้การคายน้ำตามที่มันรวมเข้าด้วยกันทุกอวัยวะเข้าไปในสิ่งมีชีวิตเดียวและแข็งแรงขึ้นการคายน้ำมากขึ้นอย่างแข็งขันพืชพัฒนา ความสำคัญของการคายน้ำอยู่ที่ความจริงที่ว่าในพืชสารอาหารหลักสามารถเจาะเข้าไปในเนื้อเยื่อด้วยน้ำได้ดังนั้นผลผลิตของการคายน้ำจะสูงขึ้นทำให้พืชที่อยู่เหนือพื้นดินได้รับแร่ธาตุและสารประกอบอินทรีย์ที่ละลายในน้ำได้เร็วขึ้น

ในที่สุดการคายน้ำเป็นแรงที่น่าอัศจรรย์ที่สามารถทำให้น้ำเพิ่มขึ้นภายในโรงงานตลอดความสูงซึ่งเป็นสิ่งที่สำคัญยิ่งเช่นต้นไม้สูงใบบนซึ่งเนื่องจากกระบวนการที่ได้รับการพิจารณาจะได้รับปริมาณความชื้นและสารอาหารที่ต้องการ

ประเภทของการคายน้ำ

มีสองประเภทของการคายน้ำ - stomatal และ cuticularเพื่อให้เข้าใจถึงสิ่งที่เป็นอยู่และชนิดอื่น ๆ เราจำได้จากบทเรียนพฤกษศาสตร์โครงสร้างของใบเนื่องจากเป็นอวัยวะสำคัญของพืชที่เป็นหลักในกระบวนการคายน้ำ

ดังนั้น แผ่นประกอบด้วยผ้าดังต่อไปนี้:

• ผิว (หนังกำพร้า) เป็นเปลือกด้านนอกของใบซึ่งเป็นแถวเดียวของเซลล์ที่เชื่อมต่อกันอย่างแน่นหนาเพื่อให้แน่ใจว่าการป้องกันเนื้อเยื่อภายในจากแบคทีเรียความเสียหายทางกลและการอบแห้ง ด้านบนของชั้นนี้มักจะเป็นขี้ผึ้งป้องกันเพิ่มเติมที่เรียกว่าหนังกำพร้า;

• เนื้อเยื่อหลัก (mesophyll) ซึ่งอยู่ภายในชั้นสองของหนังกำพร้า (บนและล่าง);

• เส้นเลือดที่น้ำและสารอาหารละลายในมันย้าย;

• ช่องว่างนี้เป็นเซลล์ที่มีการล็อคพิเศษและมีช่องว่างระหว่างโพรงซึ่งมีโพรงอากาศอยู่ เซลล์ stomatal สามารถปิดและเปิดได้ขึ้นอยู่กับว่ามีน้ำเพียงพอหรือไม่ ผ่านเซลล์เหล่านี้กระบวนการระเหยของน้ำและการแลกเปลี่ยนก๊าซจะดำเนินการส่วนใหญ่

ปากใบ

ขั้นแรกให้น้ำเริ่มระเหยออกจากผิวของเนื้อเยื่อหลักของเซลล์เป็นผลให้เซลล์เหล่านี้สูญเสียความชื้น menisci น้ำในเส้นเลือดฝอยจะงอด้านในเพิ่มความตึงเครียดผิวและกระบวนการต่อไปของการระเหยของน้ำจะกลายเป็นเรื่องยากซึ่งจะช่วยให้พืชประหยัดน้ำอย่างมีนัยสำคัญ จากนั้นน้ำที่ระเหยออกมาผ่านรอยแยกของช่องปาก ตราบเท่าที่มีการเปิด stomata น้ำระเหยจากใบในอัตราเดียวกับจากผิวน้ำนั่นคือการแพร่กระจายผ่าน stomata สูงมาก

ความจริงก็คือที่มีพื้นที่เดียวกันน้ำระเหยได้เร็วขึ้นผ่านรูเล็ก ๆ ที่ตั้งอยู่ในระยะทางไกลกว่าหนึ่งที่มีขนาดใหญ่ แม้จะมีการหยุดนิ่งลงครึ่งหนึ่งความเข้มของการคายน้ำยังคงสูงอยู่ แต่เมื่อปิดช่องว่างการคายน้ำจะลดลงหลายครั้ง

จำนวน stomata และตำแหน่งของพวกเขาในพืชที่แตกต่างกันไม่เหมือนกันในบางชนิดพวกเขาอยู่เฉพาะด้านในของใบในอื่น ๆ ทั้งจากด้านบนและด้านล่าง แต่เท่าที่สามารถมองเห็นจากด้านบนไม่มากจำนวน stomata มีผลต่ออัตราการระเหย แต่ระดับของการเปิดกว้าง: ถ้ามีน้ำมากในเซลล์ stomata เปิดเมื่อขาดดุลเกิดขึ้น - การยืดของเซลล์ยามเกิดขึ้นความกว้างของลำไส้เล็กจะลดลงและ stomata ปิด

cuticular

หนังกำพร้าและ stomata มีความสามารถในการตอบสนองต่อระดับความอิ่มตัวของแผ่นด้วยน้ำ ขนที่อยู่บนพื้นผิวของใบช่วยปกป้องใบจากการเคลื่อนไหวของอากาศและแสงแดดซึ่งจะช่วยลดการสูญเสียน้ำ เมื่อปิดช่องว่างการหอบหืดเป็นสิ่งสำคัญโดยเฉพาะ ความรุนแรงของการคายน้ำชนิดนี้ขึ้นอยู่กับความหนาของหนังกำพร้า (หนากว่าชั้นการระเหยน้อย) อายุของพืชมีความสำคัญเป็นอย่างยิ่งเช่นกัน - ใบน้ำบนใบโตเต็มที่ทำให้มีเพียง 10% ของกระบวนการคายน้ำทั้งหมดในขณะที่คนหนุ่มสาวสามารถเข้าถึงได้ถึงครึ่งหนึ่ง อย่างไรก็ตามการเพิ่มขึ้นของการคายน้ำของใบมีดจะสังเกตได้จากใบเก่าเกินไปถ้าชั้นป้องกันของพวกเขาได้รับความเสียหายตามอายุรอยแตกหรือรอยแตก

รายละเอียดของกระบวนการคายน้ำ

กระบวนการของการคายน้ำได้รับผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญจากปัจจัยสำคัญหลายประการ

ปัจจัยที่มีผลต่อกระบวนการคายน้ำ

ดังที่ได้กล่าวมาแล้วความเข้มของการคายน้ำจะถูกกำหนดโดยระดับความอิ่มตัวของเซลล์ใบพืชด้วยน้ำ สภาพอากาศส่วนใหญ่ได้รับผลกระทบจากสภาวะแวดล้อมภายนอก ได้แก่ ความชื้นสัมพัทธ์อุณหภูมิและปริมาณแสง

เป็นที่ชัดเจนว่าด้วยอากาศแห้งกระบวนการระเหยเกิดขึ้นอย่างเข้มข้น ความชื้นในดินมีผลต่อการเคลื่อนที่ของน้ำในทิศทางตรงกันข้ามคือการทำให้ดินแห้งมากขึ้นน้ำจะเข้าสู่พืชน้อยลงการขาดดุลมากขึ้นและทำให้เกิดการคายน้ำน้อยลง

อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นการคายน้ำจะเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตามบางทีปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อการคายน้ำยังคงเบา เมื่อแผ่นดูดซับแสงแดดอุณหภูมิของใบจะเพิ่มขึ้นและดังนั้นการเปิด stomata และอัตราการคายน้ำเพิ่มขึ้น

ขึ้นอยู่กับอิทธิพลของแสงในการเคลื่อนไหวของ stomata แม้กระทั่งสามกลุ่มหลักของพืชมีความโดดเด่นตามหลักสูตรประจำวันของการคายน้ำ ในกลุ่มแรกที่ปิดผนึกอยู่ในเวลากลางคืนในตอนเช้าพวกเขาเปิดและเคลื่อนตัวในช่วงเวลากลางวันทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการขาดน้ำหรือขาด ในกลุ่มที่สองสถานะกลางคืนของ stomata คือ "changeling" ในเวลากลางวัน (ถ้าเปิดในช่วงกลางวันปิดตอนกลางคืนและในทางกลับกัน)ในกลุ่มที่สามในช่วงกลางวันสถานะของ stomata ขึ้นอยู่กับความอิ่มตัวของใบกับน้ำ แต่ในเวลากลางคืนพวกเขาจะเปิดเสมอ เป็นตัวอย่างของตัวแทนของกลุ่มแรกที่บางพืชธัญพืชสามารถอ้างถึงกลุ่มที่สองมีพืชบางใบเช่นถั่ว, beets, clover, กลุ่มที่สามรวมถึงกะหล่ำปลีและตัวแทนอื่น ๆ ของโลกพืชที่มีใบหนา

แต่โดยทั่วไปควรจะกล่าวว่า ในเวลากลางคืนการคายน้ำจะรุนแรงน้อยกว่าในตอนกลางวันเพราะในเวลานี้อุณหภูมิต่ำกว่าไม่มีแสงและความชื้นตรงกันข้ามจะเพิ่มขึ้น ในช่วงเวลากลางวันการคายน้ำมักจะมีประสิทธิผลมากที่สุดในตอนเที่ยงและเมื่อกิจกรรมแสงอาทิตย์ลดลงกระบวนการนี้จะช้าลง

อัตราส่วนของความรุนแรงของการคายน้ำจากหน่วยของพื้นที่ผิวของแผ่นต่อหน่วยเวลาเพื่อการระเหยของพื้นที่คล้าย ๆ กันของผิวน้ำฟรีเรียกว่าการคายน้ำสัมพัทธ์

การปรับความสมดุลของน้ำเป็นอย่างไร

พืชดูดซับน้ำส่วนใหญ่จากดินผ่านระบบราก

รากพืชมีความไวต่อปริมาณความชื้นในดินและสามารถเปลี่ยนทิศทางการเจริญเติบโตในทิศทางที่มีความชื้นเพิ่มขึ้น

นอกจากรากพืชบางชนิดมีความสามารถในการดูดซับน้ำและอวัยวะดิน (เช่น mosses และ lichens ดูดซับความชื้นทั่วผิวของมัน)

น้ำที่เข้าสู่พืชจะถูกกระจายไปทั่วทุกอวัยวะการย้ายจากเซลล์ไปยังเซลล์และใช้สำหรับกระบวนการที่จำเป็นสำหรับอายุการใช้งานของพืช แต่ส่วนมากของมันเป็นสิ่งที่จำเป็นในการรักษาความสมบูรณ์ของเนื้อเยื่อ (ที่เรียกว่า turgor) เช่นเดียวกับการชดเชยการสูญเสียจากการคายน้ำ (ระเหย) โดยไม่ต้องซึ่งกิจกรรมที่สำคัญของพืชเป็นไปไม่ได้ ความชื้นจะระเหยในส่วนที่สัมผัสกับอากาศดังนั้นกระบวนการนี้เกิดขึ้นในทุกส่วนของโรงงาน

ถ้าปริมาณน้ำที่โรงงานดูดซึมเข้ากันได้ดีมีการประสานกันอย่างกลมกลืนกับการใช้จ่ายทั้งหมดของเป้าหมายเหล่านี้สมดุลน้ำของพืชจะถูกตั้งรกรากอย่างถูกต้องและร่างกายเจริญเติบโตได้ตามปกติ การละเมิดความสมดุลนี้อาจเป็นไปได้ตามสถานการณ์หรือเป็นเวลานาน กับความผันผวนในระยะสั้นในด้านความสมดุลของน้ำหลายบกพืชในกระบวนการของวิวัฒนาการได้เรียนรู้ที่จะรับมือ แต่การหยุดชะงักในระยะยาวในกระบวนการของการจัดหาน้ำและการระเหยเป็นกฎนำไปสู่การตายของพืชใด ๆ

ดูวิดีโอ: ใบปลิวจะช่วยให้อาหารทางได้รับชมวีดีโอกัน ชาวบ้าน (เมษายน 2024).