Transpiracija u biljkama najvažniji je proces u fiziologiji biljnog svijeta.
Transpiracija u biljkama je prirodni proces razmjene vode između biljnog svijeta i atmosferskog zraka. Istraživanje znanstvenika pokazalo je da dnevna količina isparene vlage znatno premašuje količinu vode sadržane u biljci. Ova je pojava od presudne važnosti u životu bilo kojeg biljnog organizma koji raste u stakleničkim uvjetima ili na otvorenom terenu. Iz ove publikacije naučit ćete što je transpiracija u biljkama, upoznati se s sortama i metodama reguliranja ovog postupka.
Mehanizam transpiracije
Transpiracija je postupak kretanja tekućine kroz biljni organizam i isparavanja iz prizemnog dijela biljke. U transpiraciju su uključeni lišće, stabljike, cvjetovi, plodovi i korijenov sustav biljnog organizma.
Zašto biljka treba ispariti vlagu? Transpiracija omogućuje biljci primanje hranjivih sastojaka i elemenata u tragovima otopljenih u vodi iz tla.
Mehanizam djelovanja je sljedeći:
- Oslobođeni viška vlage, u biljnim tkivima koja prenose vodu stvara se negativni tlak.
- Vakuum "povlači" vlagu iz susjednih stanica ksilema i tako, duž lanca, izravno do usisnih stanica korijenskog sustava.
Kroz postupak isparavanja, biljke prirodno reguliraju svoju temperaturu, štiteći se od pregrijavanja. Dokazano je da je temperatura sloja za nanošenje niža od temperature vlage koja ne isparava. Razlika doseže 7 ° C.
Biljke imaju dvije vrste izmjene vlage:
- kroz stomate;
- kroz kožicu.
Da bismo razumjeli princip djelovanja ove pojave, potrebno je podsjetiti na strukturu lista iz školskog tečaja iz biologije.
List biljke sastoji se od:
- Epidermalne stanice koje čine glavni zaštitni sloj.
- Kožica je voštani (vanjski) zaštitni sloj.
- Mezofil ili "pulpa" glavno je tkivo smješteno između vanjskih slojeva epiderme.
- Vene su "transportne arterije" lista, duž kojih se kreće vlaga zasićena hranjivim tvarima.
- Usta su rupe na epidermi koje kontroliraju izmjenu plinova u biljci.
Kod stomatalne transpiracije, proces isparavanja odvija se u dvije faze:
- Prijelaz vlage iz tekuće faze u parnu fazu. Tekuća voda nalazi se u staničnim membranama. Para se stvara u međustaničnom prostoru.
- Otpuštanje plinovite vlage u atmosferu kroz usta epiderme.
Stomatalnom izmjenom vlage biljka može regulirati razinu isparavanja. Dalje ćemo razmotriti mehanizam ovog procesa.
Kutikularna transpiracija regulira isparavanje vlage s površine lista kada su usta zatvorena. Brzina isparavanja tekućine ovisi o debljini kutikule i starosti biljke.
Važno je znati da razina oralne transpiracije iznosi 80 do 90% volumena isparavanja cijelog lista. Zato je ovaj mehanizam glavni regulator brzine isparavanja u biljkama.
List kao organ transpiracije
Analizirali smo što je transpiracija. Sada je potrebno razumjeti kakvu ulogu list igra u ovom mehanizmu.
Zbog velike površine isparavanja, lišće je glavno difuzno područje biljke. Proces isparavanja vlage započinje s dna lista kroz otvorena usta, kroz koja se biljka i okolni zrak izmjenjuju kisikom i ugljičnim dioksidom.
Stomatalni mehanizam otvaranja je sljedeći:
- Stražarske ćelije smještene su oko otvora.
- S povećanjem volumena rastežu rupe na epidermisu povećavajući otvor stomata.
Suprotan se proces događa s smanjenjem volumena zaštitnih stanica, čiji zidovi prestaju utjecati na stomatalne praznine.
Intenzitet transpiracije
Brzina transpiracije je količina vlage isparene s dm2 biljke u jedinici vremena. Ovaj je parametar reguliran veličinom otvora stomatalnih praznina, što, pak, ovisi o količini svjetlosti koja pada na biljku. Zatim ćemo razmotriti kako svjetlost utječe na intenzitet transpiracije.
Deformacija stanica epiderme događa se pod utjecajem fotosinteze, tijekom koje se škrob pretvara u šećer.
- Biljke započinju proces fotosinteze u svjetlu. Povećava se pritisak u zaštitnim stanicama, što omogućuje crpljenje vode iz susjednih stanica epiderme. Volumen stanice se povećava, stomati se otvaraju.
- Navečer i noću šećeri se pretvaraju u škrob, tijekom čega stanice epiderme "ispumpavaju" vlagu iz zaštitnih stanica biljke. Njihov volumen se smanjuje, stomati su zatvoreni.
Osim svjetlosti, na intenzitet transpiracije utječu i vjetar i fizičke karakteristike zraka:
- Što je niža razina vlažnosti atmosferskog zraka, to je brže isparavanje vode, a time i brzina izmjene vlage.
- Povišenjem temperature raste elastičnost vodene pare, što dovodi do smanjenja vlažnosti zraka i povećanja volumena isparene vode.
- Pod utjecajem vjetra, brzina isparavanja vlage značajno se povećava, čime se ubrzava prijenos vlažnog zraka s površine lista, što uzrokuje povećanje razmjene vode.
Da bi se odredio ovaj parametar, ne treba zaboraviti na razinu vlažnosti tla. Ako nije dovoljno, tada ga nedostaje u biljci. Smanjivanje količine vlage u biljnom organizmu automatski mijenja brzinu isparavanja.
Dnevna varijacija transpiracije
Danju se razina isparavanja vlage u biljkama mijenja:
- Noću se proces razmjene vode između biljke i okolnog zraka praktički zaustavlja. To je zbog odsutnosti sunca, zatvaranja rupa na epidermisu, smanjenja temperature atmosferskog zraka i povećanja njegove razine vlažnosti.
- U zoru se usta otvore. Stupanj njihovog otkrivanja povećava se s promjenama osvjetljenja, klimatskih i fizičkih pokazatelja zračnih masa.
- Maksimalni intenzitet transpiracije u biljkama opaža se u podne, za 12-13 sati. Na ovaj proces utječe jačina sunčeve svjetlosti.
- S nedovoljnom vlagom u danu, intenzitet razmjene vode može se smanjiti. Ovaj mehanizam omogućuje biljci da značajno smanji gubitak vlage štiteći se od uvenuća.
- Sa smanjenjem solarne insolacije u večernjim satima, intenzitet transpiracije ponovno se povećava.
Dnevni proces razmjene vlage također ovisi o vrsti i starosti biljaka, regiji uzgoja i rasporedu lišća.
Imati kaktus, porast razine transpiracije događa se isključivo noću, kada su usta potpuno otvorena. U biljkama, čije je lišće bočno okrenuto prema horizontu, ovaj proces započinje odmah prvim sunčevim zrakama.