Transpiratie bij planten is het belangrijkste proces in de fysiologie van de plantenwereld.
Transpiratie in planten is een natuurlijk proces van wateruitwisseling tussen de plantenwereld en atmosferische lucht. Onderzoek door wetenschappers heeft aangetoond dat de dagelijkse hoeveelheid verdampt vocht aanzienlijk groter is dan de hoeveelheid water in de plant. Dit fenomeen is van het allergrootste belang in het leven van elk plantenorganisme dat groeit in kasomstandigheden of op open grond. Uit deze publicatie leer je wat transpiratie in planten is, maak je kennis met de variëteiten en methoden om dit proces te reguleren.
Transpiratiemechanisme
Transpiratie is het proces waarbij vloeistof door een plantenorganisme wordt verplaatst en verdampt uit het grondgedeelte van de plant. Bladeren, stengels, bloemen, fruit en het wortelsysteem van een plantenorganisme zijn betrokken bij transpiratie.
Waarom moet een plant vocht verdampen? Door transpiratie kan de plant voedingsstoffen en in water opgeloste sporenelementen uit de bodem opnemen.
Het werkingsmechanisme is als volgt:
- Omdat het wordt bevrijd van overtollig vocht, ontstaat er onderdruk in de watervoerende plantenweefsels.
- Vacuüm "trekt" vocht uit naburige xyleemcellen, en dus, langs een ketting, rechtstreeks naar de zuigcellen van het wortelstelsel.
Door het verdampingsproces regelen planten op natuurlijke wijze hun temperatuur en beschermen ze zichzelf tegen oververhitting. Het is bewezen dat de temperatuur van het transpirerende laken lager is dan die van niet-verdampend vocht. Het verschil bereikt 7 ° C.
Planten hebben twee soorten vochtuitwisseling:
- door de huidmondjes;
- door de nagelriemen.
Om het werkingsprincipe van dit fenomeen te begrijpen, is het noodzakelijk om de structuur van een blad uit een schoolcursus biologie te herinneren.
Het plantenblad bestaat uit:
- Epidermale cellen die de belangrijkste beschermende laag vormen.
- De cuticula is een wasachtige (buitenste) beschermlaag.
- Mesofyl of "pulp" is het belangrijkste weefsel dat zich tussen de buitenste lagen van de epidermis bevindt.
- De nerven zijn de "transportslagaders" van het blad, waarlangs met voedingsstoffen verzadigd vocht beweegt.
- De monden zijn gaten in de epidermis die de gasuitwisseling van de plant regelen.
Bij stomatale transpiratie verloopt het verdampingsproces in twee fasen:
- De overgang van vocht van de vloeistoffase naar de dampfase. Vloeibaar water wordt gevonden in de celmembranen. Stoom wordt gevormd in de intercellulaire ruimte.
- Afgifte van gasvormig vocht in de atmosfeer via de mond van de epidermis.
Met stomatale vochtuitwisseling kan de plant de verdamping regelen. Vervolgens zullen we het mechanisme van dit proces bekijken.
Cuticulaire transpiratie reguleert de verdamping van vocht van het bladoppervlak wanneer de mond gesloten is. De verdampingssnelheid van de vloeistof hangt af van de dikte van de cuticula en de leeftijd van de plant.
Het is belangrijk om te weten dat het niveau van orale transpiratie 80 tot 90% van het verdampingsvolume van het hele blad is. Daarom is dit mechanisme de belangrijkste regulator van de verdampingssnelheid in planten.
Blad als orgaan van transpiratie
We hebben geanalyseerd wat transpiratie is. Nu is het nodig om te begrijpen welke rol het blad speelt in dit mechanisme.
Vanwege het grote verdampingsgebied zijn de bladeren de belangrijkste verspreidende delen van de plant. Het proces van vochtverdamping begint vanaf de onderkant van het blad door de open monden, waardoor zuurstof en kooldioxide worden uitgewisseld tussen de plant en de omringende lucht.
Het openingsmechanisme van de huidmondjes is als volgt:
- Bewakingscellen bevinden zich rond de opening.
- Met een toename van het volume strekken ze de gaten in de epidermis uit, waardoor de opening van de huidmondjes groter wordt.
Het omgekeerde proces vindt plaats wanneer het volume van de bewakingscellen afneemt, waarvan de wanden de stomatale openingen niet meer beïnvloeden.
Intensiteit van transpiratie
De transpiratiesnelheid is de hoeveelheid vocht verdampt met dm2 planten per tijdseenheid. Deze parameter wordt geregeld door de grootte van de opening van de huidmondjes, die op zijn beurt afhangt van de hoeveelheid licht die op de plant valt. Vervolgens zullen we bekijken hoe licht de intensiteit van transpiratie beïnvloedt.
De vervorming van epidermale cellen vindt plaats onder invloed van fotosynthese, waarbij zetmeel wordt omgezet in suiker.
- In het licht beginnen planten het proces van fotosynthese. De druk in de wachtcellen wordt verhoogd, waardoor het mogelijk wordt om water uit de naburige cellen van de opperhuid te halen. Het celvolume neemt toe, de huidmondjes gaan open.
- 'S Avonds en' s nachts worden suikers omgezet in zetmeel, waarbij de epidermale cellen vocht uit de wachtcellen van de plant "pompen". Hun volume neemt af, de huidmondjes zijn gesloten.
Naast licht wordt de intensiteit van transpiratie beïnvloed door wind en fysieke kenmerken van de lucht:
- Hoe lager de vochtigheidsgraad van de atmosferische lucht, hoe sneller het water verdampt en dus ook de vochtuitwisseling.
- Naarmate de temperatuur stijgt, neemt de elasticiteit van waterdamp toe, wat leidt tot een afname van de vochtigheidskenmerken van de omgeving en een toename van het volume verdampt water.
- Onder invloed van wind neemt de snelheid van vochtverdamping aanzienlijk toe, waardoor de overdracht van vochtige lucht van het bladoppervlak wordt versneld, waardoor er meer water wordt uitgewisseld.
Om deze parameter te bepalen, mag men het niveau van bodemvocht niet vergeten. Als het niet genoeg is, dan ontbreekt het in de plant. Door de hoeveelheid vocht in het plantenorganisme te verminderen, verandert automatisch de verdampingssnelheid.
Dagelijkse variatie van transpiratie
Gedurende de dag verandert het niveau van vochtverdamping in planten:
- 'S Nachts stopt het proces van wateruitwisseling tussen de plant en de omgevingslucht praktisch. Dit komt door de afwezigheid van de zon, het sluiten van de gaten in de opperhuid, een daling van de temperatuur van de atmosferische lucht en een toename van de luchtvochtigheid.
- Bij zonsopgang gaan de monden open. De mate van onthulling neemt toe met veranderingen in de verlichting, klimatologische en fysieke indicatoren van luchtmassa's.
- De maximale intensiteit van transpiratie in planten wordt 12-13 uur 's middags waargenomen. Dit proces wordt beïnvloed door de intensiteit van zonlicht.
- Bij onvoldoende luchtvochtigheid overdag kan de intensiteit van de wateruitwisseling afnemen. Dit mechanisme zorgt ervoor dat de plant het vochtverlies aanzienlijk kan verminderen door zichzelf te beschermen tegen verwelking.
- Met een afname van de zonnestraling in de avonduren neemt de intensiteit van de transpiratie weer toe.
Het dagelijkse proces van vochtuitwisseling is ook afhankelijk van het type en de leeftijd van de planten, het groeigebied en de indeling van de bladeren.
Hebben cactustreedt een toename van het transpiratieniveau uitsluitend 's nachts op, wanneer de mond volledig open is. Bij planten waarvan het gebladerte lateraal naar de horizon is gedraaid, begint dit proces onmiddellijk met de eerste zonnestralen.