การคายน้ำในพืชเป็นกระบวนการที่สำคัญที่สุดในสรีรวิทยาของโลกของพืช
การถ่ายเทในพืชเป็นกระบวนการแลกเปลี่ยนน้ำตามธรรมชาติระหว่างโลกของพืชและอากาศในชั้นบรรยากาศ การวิจัยของนักวิทยาศาสตร์แสดงให้เห็นว่าปริมาณความชื้นที่ระเหยในแต่ละวันเกินปริมาณน้ำที่มีอยู่ในพืชอย่างมีนัยสำคัญ ปรากฏการณ์นี้มีความสำคัญยิ่งต่อชีวิตของสิ่งมีชีวิตในพืชใด ๆ ที่เติบโตในสภาพเรือนกระจกหรือบนพื้นที่เปิดโล่ง จากเอกสารนี้คุณจะได้เรียนรู้ว่าการคายน้ำในพืชคืออะไรทำความคุ้นเคยกับพันธุ์และวิธีการควบคุมกระบวนการนี้
กลไกการถ่ายเท
การถ่ายเทเป็นกระบวนการเคลื่อนย้ายของเหลวผ่านสิ่งมีชีวิตของพืชและทำให้ไอระเหยจากส่วนพื้นดินของพืช ใบลำต้นดอกไม้ผลไม้และระบบรากของสิ่งมีชีวิตในพืชมีส่วนเกี่ยวข้องกับการคายน้ำ
ทำไมพืชถึงต้องระเหยความชื้น? การถ่ายเททำให้พืชได้รับสารอาหารและธาตุที่ละลายในน้ำจากดิน
กลไกการออกฤทธิ์มีดังนี้:
- เมื่อถูกปลดปล่อยจากความชื้นส่วนเกินแรงดันลบจะถูกสร้างขึ้นในเนื้อเยื่อพืชที่อุ้มน้ำ
- สูญญากาศ "ดึง" ความชื้นจากเซลล์ข้างเคียงของ xylem และตามสายโซ่ไปยังเซลล์ดูดของระบบรากโดยตรง
ผ่านกระบวนการระเหยพืชจะควบคุมอุณหภูมิตามธรรมชาติปกป้องตัวเองจากความร้อนสูงเกินไป ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าอุณหภูมิของแผ่นขนถ่ายต่ำกว่าความชื้นที่ไม่ระเหย ความแตกต่างถึง 7 ° C
พืชมีการแลกเปลี่ยนความชื้นสองประเภท:
- ผ่านปากใบ;
- ผ่านหนังกำพร้า
เพื่อให้เข้าใจหลักการทำงานของปรากฏการณ์นี้จำเป็นต้องจำโครงสร้างของแผ่นงานจากหลักสูตรชีววิทยาของโรงเรียน
ใบพืชประกอบด้วย:
- เซลล์ผิวหนังที่เป็นชั้นป้องกันหลัก
- หนังกำพร้าเป็นชั้นป้องกันขี้ผึ้ง (ด้านนอก)
- เมโสฟิลล์หรือ "เยื่อ" เป็นเนื้อเยื่อหลักที่อยู่ระหว่างชั้นนอกของหนังกำพร้า
- เส้นเลือดเป็น“ เส้นเลือดใหญ่” ของใบไม้ซึ่งความชื้นอิ่มตัวไปกับสารอาหารจะเคลื่อนตัว
- ปากเป็นรูในหนังกำพร้าที่ควบคุมการแลกเปลี่ยนก๊าซของพืช
ด้วยการคายทางปากกระบวนการระเหยเกิดขึ้นในสองขั้นตอน:
- การเปลี่ยนความชื้นจากเฟสของเหลวเป็นเฟสไอ พบน้ำเหลวในเยื่อหุ้มเซลล์ ไอน้ำเกิดขึ้นในช่องว่างระหว่างเซลล์
- ปล่อยความชื้นของก๊าซสู่ชั้นบรรยากาศทางปากของหนังกำพร้า
ด้วยการแลกเปลี่ยนความชื้นในปากใบพืชสามารถควบคุมระดับการระเหยได้ ต่อไปเราจะพิจารณากลไกของกระบวนการนี้
การคายน้ำของผิวหนังจะควบคุมการระเหยของความชื้นจากผิวใบเมื่อปิดปากใบ อัตราการระเหยของของเหลวขึ้นอยู่กับความหนาของหนังกำพร้าและอายุของพืช
สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าระดับการคายน้ำในช่องปากคือ 80 ถึง 90% ของปริมาตรการระเหยของทั้งใบ นั่นคือเหตุผลที่กลไกนี้เป็นตัวควบคุมหลักของอัตราการระเหยในพืช
ใบไม้เป็นอวัยวะในการคายน้ำ
เราได้วิเคราะห์แล้วว่าการคายน้ำคืออะไร ตอนนี้จำเป็นต้องเข้าใจว่าใบไม้มีบทบาทอย่างไรในกลไกนี้
เนื่องจากพื้นที่ส่วนใหญ่ของการระเหยใบไม้จึงเป็นพื้นที่กระจายหลักของพืช กระบวนการระเหยของความชื้นเริ่มจากด้านล่างของใบผ่านทางปากใบซึ่งจะแลกเปลี่ยนออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ระหว่างพืชกับอากาศโดยรอบ
กลไกการเปิดปากใบมีดังนี้:
- เซลล์ป้องกันอยู่รอบ ๆ ปาก
- เมื่อปริมาณเพิ่มขึ้นพวกมันจะยืดรูในหนังกำพร้าเพิ่มการเปิดของปากใบ
กระบวนการตรงกันข้ามเกิดขึ้นพร้อมกับการลดลงของปริมาตรของเซลล์ป้องกันผนังซึ่งจะไม่ส่งผลกระทบต่อช่องว่างปากใบ
ความเข้มของการคายน้ำ
อัตราการคายคือปริมาณความชื้นที่ระเหยด้วย dm2 พืชต่อหน่วยเวลา พารามิเตอร์นี้ควบคุมโดยขนาดของการเปิดช่องว่างปากใบซึ่งในทางกลับกันขึ้นอยู่กับปริมาณแสงที่ตกลงบนพืช ต่อไปเราจะพิจารณาว่าแสงมีผลต่อความเข้มของการคายน้ำอย่างไร
การเปลี่ยนรูปของเซลล์ผิวหนังชั้นนอกเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของการสังเคราะห์ด้วยแสงซึ่งแป้งจะถูกเปลี่ยนเป็นน้ำตาล
- พืชเริ่มกระบวนการสังเคราะห์แสงด้วยแสง ความดันในเซลล์ป้องกันเพิ่มขึ้นซึ่งทำให้สามารถดึงน้ำจากเซลล์ใกล้เคียงของหนังกำพร้าได้ ปริมาณเซลล์เพิ่มขึ้นปากใบเปิด
- ในตอนเย็นและตอนกลางคืนน้ำตาลจะถูกเปลี่ยนเป็นแป้งในระหว่างที่เซลล์ผิวหนังจะ "สูบ" ความชื้นออกจากเซลล์ป้องกันของพืช ปริมาตรของพวกมันลดลงปากใบจะปิด
นอกจากแสงแล้วความเข้มของการคายน้ำยังได้รับอิทธิพลจากลมและลักษณะทางกายภาพของอากาศ:
- ยิ่งระดับความชื้นของอากาศในชั้นบรรยากาศต่ำลงการระเหยของน้ำก็จะเร็วขึ้นและด้วยเหตุนี้อัตราการแลกเปลี่ยนความชื้น
- เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นความยืดหยุ่นของไอน้ำจะเพิ่มขึ้นซึ่งนำไปสู่การลดลงของลักษณะความชื้นของสิ่งแวดล้อมและการเพิ่มขึ้นของปริมาตรของน้ำที่ระเหย
- ภายใต้อิทธิพลของลมอัตราการระเหยของความชื้นจะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญซึ่งจะช่วยเร่งการถ่ายเทอากาศชื้นจากพื้นผิวของใบไม้ทำให้เกิดการแลกเปลี่ยนน้ำเพิ่มขึ้น
ในการกำหนดพารามิเตอร์นี้อย่าลืมเกี่ยวกับระดับความชื้นในดิน หากยังไม่เพียงพอแสดงว่ามีการขาดในพืช การลดปริมาณความชื้นในสิ่งมีชีวิตของพืชจะเปลี่ยนอัตราการระเหยโดยอัตโนมัติ
การเปลี่ยนแปลงของการคายน้ำในแต่ละวัน
ในระหว่างวันระดับการระเหยของความชื้นในพืชเปลี่ยนแปลง:
- ในเวลากลางคืนกระบวนการแลกเปลี่ยนน้ำระหว่างพืชกับอากาศโดยรอบจะหยุดลง นี่คือสาเหตุที่ไม่มีดวงอาทิตย์การปิดรูของหนังกำพร้าการลดลงของอุณหภูมิของอากาศในชั้นบรรยากาศและการเพิ่มขึ้นของระดับความชื้น
- พอรุ่งเช้าปากก็เปิด ระดับการเปิดเผยข้อมูลจะเพิ่มขึ้นตามการเปลี่ยนแปลงของการส่องสว่างตัวบ่งชี้สภาพอากาศและกายภาพของมวลอากาศ
- ความเข้มสูงสุดของการคายน้ำในพืชจะสังเกตได้ในตอนเที่ยงภายใน 12-13 ชั่วโมง กระบวนการนี้ได้รับอิทธิพลจากความเข้มของแสงแดด
- เนื่องจากความชื้นไม่เพียงพอในเวลากลางวันความเข้มของการแลกเปลี่ยนน้ำอาจลดลง กลไกนี้ช่วยให้พืชสามารถลดการสูญเสียความชื้นได้อย่างมากโดยการปกป้องตัวเองจากการเหี่ยวแห้ง
- ด้วยการลดลงของไข้แดดในช่วงเย็นความเข้มของการคายน้ำจะเพิ่มขึ้นอีกครั้ง
กระบวนการแลกเปลี่ยนความชื้นในแต่ละวันยังขึ้นอยู่กับชนิดและอายุของพืชพื้นที่ที่ปลูกและรูปแบบของใบ
มี ต้นกระบองเพชรการเพิ่มขึ้นของระดับการคายน้ำเกิดขึ้นเฉพาะในเวลากลางคืนเมื่อปากเปิดอย่างสมบูรณ์ ในพืชใบไม้ซึ่งหันไปทางด้านข้างไปที่ขอบฟ้ากระบวนการนี้เริ่มต้นทันทีด้วยแสงแรกของแสงแดด