Транспирация у растений – суточный ход, интенсивность, видео

Транспирация у растений — суточный ход, интенсивность, видео

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:

Освобождаясь от избыточной влажности, в водопроводящих тканях растений создается отрицательное давление.
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:

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

При устьичной транспирации, процесс испарения происходит в две стадии:

Переход влаги из жидкой фазы в парообразную. Вода в жидком состоянии находится в клеточных оболочках. Пар сформировывается в межклеточном пространстве.
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:

По окружности устий размещены замыкающие клетки.
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.

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.
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:

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

Читать еще: Удивительный огород Игоря Лядова видео и фото, обзор умного огорода

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:

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.
Утром, устья открываются. Степень их раскрытия возрастает с изменением освещенности, климатических и физических критериев масс воздуха.
Самая большая интенсивность транспирации у растений встречается в 12 часов дня, к 12-13 часам. На этот процесс оказывает влияние напряженность солнца.
При недостаточной влаги в дневной период, интенсивность водообмена может уменьшатся. Данный механизм позволяет растению существенно уменьшить потерю влаги, защитив себя от увядания.
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

Транспирация, ее значение; лист как орган транспирации. Виды транспирации, ее показатели. Суточный ход транспирации, влияние внешних условии

Значения: Транспирация спасает растение от перегрева, который ему грозит на прямом солнечном свете; Транспирация создает непрерывный ток воды из корневой системы к листьям, который связывает все органы растения в единое целое; С транспирационным током передвигаются растворимые минеральные и частично органические питательные вещества, при этом чем интенсивнее транспирация, тем быстрее идет этот процесс.Основным транспирирующим органом является лист. Средняя толщина листа составляет 100—200 мкм. Паренхимные клетки листа расположены рыхло, между ними имеется система межклетников. Эпидермис — покровная ткань листа, состоит из компактно расположенных клеток, наружные стенки которых утолщены. Кроме того, листья большинства растений покрыты кутикулой. Удаление кутикулы во много раз повышает интенсивность испарения. Для соприкосновения листа с атмосферой имеются поры — устьица. Устьице — это отверстие (щель), ограниченная двумя замыкающими клетками. Каждая замыкающая клетка устьица в отличие от клеток эпидермиса имеет хлоропласта. В них происходит фотосинтез, хотя с меньшей интенсивностью, чем в клетках мезофилла. Устьица — одно из оригинальных приспособлений, обладающих способностью открываться и закрываться в зависимости от насыщенности замыкающих клеток водой. Обычно устьичные отверстия ограничены двумя замыкающими клетками, стенки которых неравномерно утолщены. У двудольных растений замыкающие клетки бобовидной, или полулунной, формы, при этом их внутренние прилегающие друг к другу клеточные стенки более толстые, а внешние — более тонкие.

Кутикулярная транспирация Снаружи листья имеют однослойный эпидермис, внешние стенки клеток которого покрыты кутикулой и воском, образующие эффективный барьер на пути движения воды. На поверхности листьев часто развиты волоски, которые также влияют на водный режим листа, так как снижают скорость движения воздуха над его поверхностью и рассеивают свет и тем самым уменьшают потери воды за счет транспирации.Интенсивность кутикулярной транспирации варьирует у разных видов растений. У молодых листьев с тонкой кутикулой она может составлять около половины всей транспирации. У зрелых листьев с более мощной кутикулой кутикулярная транспирация равна 1/10 общей транспирации. В стареющих листьях из-за повреждения кутикулы она может возрастать. Таким образом, кутикулярная транспирация регулируется главным образом толщиной и целостностью кутикулы и других защитных покровных слоев на поверхности листьев. Кутикулярная транспирация обычно составляет около 10% от общей потери воды листом.

Устьичная транспирация Основная часть воды испаряется через устьица. Устьица играют важную роль в газообмене между листом и атмосферой, так как являются основным путем для водяного пара, углекислого газа и кислорода. Устьица находятся на обеих сторонах листа. Есть виды растений, у которых устьица располагаются только на нижней стороне листа. В среднем число устьиц колеблется от 50 до 500 на 1 мм². Транспирация через устьица идет почти с такой же скоростью, как и с поверхности чистой воды. Это объясняется законом И. Стефана: через малые отверстия скорость диффузии газов пропорциональна не площади отверстия, а диаметру или длине окружности. Поэтому, хотя площадь устьичных отверстий мала по отношению к площади всего листа (0,5-2 %), испарение воды через устьица идет очень интенсивно

Читать еще: Различные способы размножения винограда отводками летом + видео

Количественные показатели транспирации: Интенсивность транспирации – это количество, г, воды, испаряемой растением в единицу времени (ч) с единицы поверхности (дм 2 ). При определении продукционных характеристик рассчитывают ко- личество воды, израсходованной растением за весь вегетационный период, и относят его к сухой массе всего растения. Транспирационный коэффициент – это количество воды (г), расходуе- мой растением на образование 1 г сухого вещества.

Сутчный ход транспирации. У всех растений наблюдается периодичность суточного хода транспирации. У деревьев, теневых растений злаков (гидростабильные виды) испарение воды достигает максимума до наступления максимума дневной температуры. В полуденные часы транспирация падает. Вечером, при снижении дневных температур транспирация снова увеличивается. Такой ход транспирации приводит к незначительным изменениям осмотического давления и содержания воды в клетках в течение дня.

У видов, способных переносить резкие изменения содержания воды в клетках в течение дня, транспирация повышается в полдень и падает ночью (гидролабильные виды) Закрывание устьиц в полдень может быть вызвано увеличением уровня углекислого газа в листьях при повышении температуры воздуха (усиление дыхания и фотодыхания), а также возможным водным дефицитом, возникающим в тканях при высоких температурах и низкой влажности воздуха. Это приводит к повышению концентрации АБК и закрыванию устьиц.

На поступление воды в растение оказывают влияние внешние условия.

1. Температура. Поступление воды в растение зависит от температуры. С понижением температуры скорость поступления воды сокращается. Это может происходить в результате следующих причин:

а) повышается вязкость воды и снижается ее подвижность;

б) Тормозится рост корней;

в) Уменьшается скорость метаболических процессов;

2. Снижение аэрации почвы (повышение углекислого газа) Повышение концентрации углекислого газа приводит к повышению вязкости воды и снижает проницаемость цитоплазмы.

3. Содержание воды в почве, концентрация почвенного раствора. Вода поступает в корень, если водный потенциал корня ниже, чем водный потенциал почвы. На засоленных почвах или на почвах, где концентрация почвенного раствора очень высокая, водный потенциал почвы ниже. Поэтому вода начнет выделяться из корня. У растений, произрастающих на этих почвах – галофитах, в процессе эволюции выработался такой приспособительный признак как высокая

концентрация клеточного сока. Это обуславливает более низкий водный потенциал клеточного сока, вследствие чего вода из почвенного раствора поступает в корни.

109.201.143.27 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

Транспирация у растений – это важнейший процесс в физиологии растительного мира

Транспирация у растений – это естественный процесс водообмена между растительным миром и атмосферным воздухом. Исследования ученых показали, что суточное количество испаряемой влаги значительно превышает объем воды, содержащийся в растении. Такое явление имеет важнейшее значение в жизнедеятельности любого растительного организма, произрастающего в тепличных условиях или на открытых грунтах. Из этой публикации вы узнаете, что такое транспирация у растений, ознакомитесь с разновидностями и способами регулирования данного процесса.

Механизм транспирации

Процесс жизнедеятельности любого растения неразрывно связан с потреблением влагой. Из суточного объема полученной воды для фотосинтеза и физиологических потребностей растению необходимо только 10%. Оставшиеся 90% испаряются в атмосферу.

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

Зачем растению нужно испарять влагу? Транспирация позволяет растению получать из грунта питательные вещества и микроэлементы, растворенные в воде.

Механизм действия следующий:

Освобождаясь от лишней влаги, в водопроводящих тканях растений создается отрицательное давление.
Разряжение «подтягивает» влагу из соседних клеток ксилемы, и так, по цепочке, непосредственно до всасывающих клеток корневой системы.

Благодаря процессу испарения растения естественным образом регулируют свою температуру, защищая себя от перегрева. Доказано, что температура транспирирующего листа ниже не испаряющего влагу. Разница достигает 7°С.

У растений различают две разновидности влагообмена:

посредством устьиц;
через кутикулы.

Читать еще: Инсектицид Оперкот Акро - инструкция по применению, норма расхода, сроки обработки, видео

Чтобы понять принцип действия данного явления необходимо вспомнить строение листа из школьного курса биологии.

Лист растения состоит из:

Клеток эпидермиса, которые образуют основной защитный слой.
Кутикула – восковой (внешний) защитный слой.
Мезофилл или «мякоть» – основная ткань, расположенная между внешними слоями эпидермиса.
Прожилки – «транспортные магистрали» листа, по которым перемещается влага насыщенная питательными веществами.
Устья – отверстия в эпидермисе, контролирующие газообмен растения.

При устьичной транспирации, процесс испарения происходит в две стадии:

Переход влаги из жидкой фазы в парообразную. Вода в жидком состоянии находится в клеточных оболочках. Пар формируется в межклеточном пространстве.
Выделение газообразной влаги в атмосферу через устья эпидермиса.

При устьичном влагообмене растение может регулировать уровень испарения. Далее рассмотрим механизм действия данного процесса.

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

Важно знать, что уровень устичной транспирации составляет от 80 до 90 % от объема испарения всего листа. Именно поэтому такой механизм является основным регулятором интенсивности испарения у растений.

Лист как орган транспирации

Что такое транспирация мы разобрали. Теперь следует понять, какую роль в данном механизме играет лист.

Благодаря большой площади испарения, главными диффундирующими участками растения являются листья. Процесс испарения влаги начинается с нижней части листа через раскрытые устья, через которые и осуществляется обмен кислородом и углекислым газом между растением и окружающим воздухом.

Механизм раскрытия устьиц заключается в следующем:

По окружности устий расположены замыкающие клетки.
При увеличении объема они растягивают отверстия в эпидермисе, увеличивая раскрытие устьиц.

Обратный процесс происходит при уменьшении объема замыкающих клеток, стенки которых перестают воздействовать на устьичные щели.

Интенсивность транспирации

Интенсивность транспирации – это количество влаги, испаряемой с дм 2 растения за расчетную единицу времени. Данный параметр регулируется величиной раскрытия устьичных щелей, которая, в свою очередь, зависит от количества попадающего на растение света. Далее рассмотрим, как влияет свет на интенсивность транспирации.

Деформация клеток эпидермиса проходит под действием фотосинтеза, в процессе которого происходит преобразование крахмала в сахара.

При свете у растений начинается процесс фотосинтеза. Давление в замыкающих клетках увеличивается, что дает возможность вытягивать воду из соседних клеток эпидермиса. Объем клеток увеличивается, устьица раскрываются.
В вечернее и ночное время происходит преобразования сахаров в крахмал, в процессе которого клетки эпидермиса «откачивают» влагу из замыкающих клеток растения. Их объем уменьшается, устьица закрываются.

Помимо света на интенсивность транспирации оказывает влияние ветер и физические характеристики воздуха:

Чем ниже уровень влажности атмосферного воздуха, тем быстрее происходит испарение воды, а значит и скорость влагообмена.
При повышении температуры возрастает упругость водяных паров, которая приводит к снижению влажностных характеристик окружающей среды и увеличению объема испаряемой воды.
Под влиянием ветра значительно увеличивается скорость испарение влаги, тем самым ускоряется перенос влажного воздуха с поверхности листа, вызывая усиление водообмена.

Для определения данного параметра не следует забывать и об уровне влажности почвы. Если ее недостаточно, значит и наблюдается ее недостаток в растении. Снижение объема влаги в растительном организме автоматически изменяет интенсивность испарения.

Суточный ход транспирации

В течение суток уровень испарения влаги у растений меняется:

Ночью, процесс водообмена между растением и окружающим воздухом практически останавливается. Это обусловлено отсутствием солнца, закрытием отверстий эпидермиса, снижением температуры атмосферного воздуха и увеличением уровня его влажности.
На рассвете, устья открываются. Степень их раскрытия увеличивается с изменением освещенности, климатических и физических показателей воздушных масс.
Максимальная интенсивность транспирации у растений наблюдается в полдень, к 12-13 часам. На данный процесс влияет напряженность солнечного света.
При недостаточной влажности в дневной период, интенсивность водообмена может снижаться. Этот механизм позволяет растению значительно сократить потерю влаги, защитив себя от увядания.
При снижении солнечной инсоляции в вечерние часы интенсивность транспирации вновь возрастает.

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

У кактусов, повышение уровня транспирации происходит исключительно ночью, когда устья полностью раскрыты. У растений, листва которых повернута боковой частью к горизонту, данный процесс начинается непосредственно с первыми лучами солнечного света.

Определение транспирации в биологии — видео

Источники:

http://www.lineyka.net/raboty-na-dache/transpiracija-u-rastenij-sutochnyj-hod.html
http://studopedia.ru/5_97143_transpiratsiya-ee-znachenie-list-kak-organ-transpiratsii-vidi-transpiratsii-ee-pokazateli-sutochniy-hod-transpiratsii-vliyanie-vneshnih-uslovii.html
http://glav-dacha.ru/transpiraciya-u-rasteniy/