Ikviens zina, ka ūdenim ir izšķiroša nozīme augu dzīvē. Jebkura augu organisma normāla attīstība ir iespējama tikai tad, ja visi tās orgāni un audi ir labi piesātināti ar mitrumu. Tomēr ūdens apmaiņas sistēma starp iekārtu un vidi faktiski ir sarežģīta un daudzkomponentu.
Kas ir transpirācija
Caurplūdums - ir kontrolēts fizioloģisks ūdens kustības process caur augu organisma orgāniem, kā rezultātā tās izzūd iztvaikojot.
Vai jūs zināt? Vārds "transpirācija" nāk no diviem latīņu vārdiem: trans - un spiro - elpošana, elpošana, izelpošana. Termins ir burtiski tulkots kā svīšana, svīšana, svīšana..Lai saprastu, kas ir pazemojošs primitīvā līmenī, ir pietiekami saprast, ka svarīgajam ūdenim augam, ko no zemes dzēš sakņu sistēma, kaut kā jāiet pie lapām, stublājiem un ziediem. Šīs kustības procesā lielākā daļa mitruma tiek zaudēta (iztvaiko), īpaši spilgtajā gaismā, sausā gaisā, spēcīgā vējā un augstā temperatūrā.
Tādējādi atmosfēras faktoru ietekmē pastāvīgi tiek patērēti ūdens rezervi augsnes virszemes orgānos, un tāpēc tie ir jāpapildina visu laiku jaunu izejvielu dēļ. Kad ūdens iztvaiko auga šūnās, rodas zināms nepieredzēšanas spēks, kas “izvelk” ūdeni no blakus esošajām šūnām un līdz ar to ķēdē - līdz saknēm. Tādējādi galvenais "dzinējs" ūdens plūsmai no saknēm līdz lapām atrodas augu augšējās daļās, kas, vienkārši sakot, strādā kā mazi sūkņi. Ja jūs padziļināsieties procesā, ūdens apmaiņa augu dzīvē ir šāda ķēde: ūdens izvilkšana no augsnes ar saknēm, paceļot to virs zemes orgāniem, iztvaicējot. Šie trīs procesi ir pastāvīgā mijiedarbībā. Auga sakņu sistēmas šūnās veidojas tā sauktais osmotiskais spiediens, kura ietekmē augsnē esošais ūdens tiek aktīvi uzsūcas sakņos.
Ja, pateicoties lielam lapu skaitam un apkārtējās vides temperatūras pieaugumam, no atmosfēras ūdens sāk sūkties no auga, augu tvertnēs ir spiediena deficīts, kas tiek pārnests uz saknēm, un nospiež tos uz jauno „darbu”. Kā redzat, auga sakņu sistēma no augsnes izvelk ūdeni divu spēku ietekmē - savu, aktīvo un pasīvo, pārnesot no augšas, ko izraisa caurspīdība.
Kāda loma transpirācijai ir augu fizioloģijā?
Augšanas procesā ļoti svarīga loma ir transpirācijas procesam.
Pirmkārt, jāsaprot, ka Tas ir transpirācija, kas nodrošina augu aizsardzību pret pārkaršanu. Ja spilgti saulainā dienā mēs izmērām veselas un izbalējušas lapas temperatūru vienā un tajā pašā rūpnīcā, atšķirība var būt līdz septiņiem grādiem, un, ja saulainā lapa saulē var būt karstāka par apkārtējo gaisu, tad caurspīdīgās lapas temperatūra parasti ir mazāka par grādiem ! Tas liek domāt, ka transpirācijas procesi, kas notiek veselā lapā, ļauj tai pašai atdzist, pretējā gadījumā lapas pārkarst un nomirst.
Tas ir svarīgi! Transpirācija garantē svarīgāko procesu augu dzīves laikā - fotosintēzi, kas vislabāk notiek temperatūrā no 20 līdz 25 grādiem pēc Celsija. Ar augstu temperatūras pieaugumu, pateicoties hloroplastu iznīcināšanai augu šūnās, fotosintēze ir ļoti sarežģīta, tāpēc ir ļoti svarīgi, lai iekārta novērstu šādu pārkaršanu.Turklāt ūdens kustība no saknēm uz auga lapām, kuru nepārtrauktība nodrošina transpirāciju, jo tā apvieno visus orgānus vienā organismā, un jo spēcīgāka ir transpirācija, jo aktīvāk augs attīstās. Transpirācijas svarīgums ir tas, ka augos galvenās barības vielas var iekļūt audos ar ūdeni, tāpēc jo lielāks ir transpirācijas produktivitāte, jo ātrāk augsnes virsmas daļas saņem minerālvielas un organiskos savienojumus, kas izšķīdināti ūdenī.
Visbeidzot, iztvaikošana ir pārsteidzošs spēks, kas var izraisīt ūdens augšanu auga iekšpusē visā tās augstumā, kas ir ļoti svarīgi, piemēram, augstiem kokiem, kuru augšējās lapas, ņemot vērā aplūkojamo procesu, var saņemt nepieciešamo mitruma un barības vielu daudzumu.
Transpirācijas veidi
Ir divu veidu transpirācija - stomatāls un cuticular. Lai saprastu, kas ir viena un citas sugas, no botānikas stundām mēs atceramies lapas struktūru, jo tieši šī auga orgāns ir galvenais transpirācijas procesā.
Tātad Lapa sastāv no šādiem audumiem:
- āda (epidermas) ir lapas ārējais apvalks, kas ir viena šūnu rinda, cieši savstarpēji savienota, lai nodrošinātu iekšējo audu aizsardzību pret baktērijām, mehāniskiem bojājumiem un žāvēšanu. Uz šī slāņa virsmas bieži vien ir papildu aizsargvaska, ko sauc par kutikulu;
- galvenais audums (mezofils), kas atrodas epidermas divu slāņu iekšpusē (augšējā un apakšējā);
- vēnas, pa kurām pārvietojas ūdens un barības vielas;
- Stomata ir īpašas bloķēšanas šūnas un atveres starp tām, zem kurām ir gaisa dobums. Stomatālās šūnas spēj aizvērt un atvērt, atkarībā no tā, vai tajos ir pietiekami daudz ūdens. Tieši šajās šūnās notiek ūdens iztvaikošanas un gāzes apmaiņas process.
Stomatāls
Pirmkārt, ūdens sāk iztvaikot no šūnu galvenā audu virsmas. Tā rezultātā šīs šūnas zaudē mitrumu, ūdens menisci kapilāros ir saliekti uz iekšu, virsmas spriedze palielinās, un turpmākais ūdens iztvaikošanas process kļūst sarežģīts, kas ļauj rūpnīcai ievērojami ietaupīt ūdeni. Tad iztvaicētais ūdens iziet cauri stomatoloģiskajām plaisām. Kamēr stomata ir atvērta, ūdens no lapas iztvaicē tādā pašā ātrumā kā no ūdens virsmas, tas ir, difūzija caur stomātiem ir ļoti augsta.
Fakts ir tāds, ka ar to pašu platību ūdens straujāk iztvaiko caur vairākiem maziem caurumiem, kas atrodas kādā attālumā, nevis caur vienu lielu. Pat pēc tam, kad stomāti ir slēgti uz pusēm, transpirācijas intensitāte ir gandrīz tikpat augsta. Bet, kad stomata tuvu, transpirācija samazinās vairākas reizes.
Stomatu skaits un to izvietojums dažādos augos nav vienāds, dažās sugās tās ir tikai lapas iekšpusē, citās - gan no augšas, gan no apakšas, tomēr, kā redzams no iepriekš minētā, ne tik daudz stomatu ietekmē iztvaikošanas ātrumu, bet to atvērtības pakāpe: ja šūnā ir daudz ūdens, tad atveras stomata, kad rodas trūkums - aizvēršanas šūnas tiek iztaisnotas, samazinās stomatālās zarnu platums - un stomata tuvu. 
Ādas
Kutikulai, kā arī stomatai ir spēja reaģēt uz lapas piesātinājuma pakāpi ar ūdeni. Matu apmatojums aizsargā lapu no gaisa un saules gaismas kustībām, kas samazina ūdens zudumu. Kad stomata ir aizvērta, īpaši svarīga ir nieru transpirācija. Šāda veida transpirācijas intensitāte ir atkarīga no kutikula biezuma (biezāks slānis, jo mazāk iztvaikošana). Augu vecums ir ļoti svarīgs - ūdens lapas uz nobriedušām lapām veido tikai 10% no visa caurspīdīguma procesa, savukārt jauniešiem tās var sasniegt pat pusi. Tomēr, ja vecums, plaisas vai plaisas ir bojātas, pārāk ilgi lapām tiek novērota nieru transpirācijas palielināšanās.
Transpirācijas procesa apraksts
Transpirācijas procesu būtiski ietekmē vairāki nozīmīgi faktori.
Faktori, kas ietekmē transpirācijas procesu
Kā minēts iepriekš, transpirācijas intensitāti nosaka galvenokārt auga lapu šūnu piesātinājuma pakāpe ar ūdeni. Savukārt šo stāvokli galvenokārt ietekmē ārējie apstākļi - mitrums, temperatūra un gaismas daudzums.
Ir skaidrs, ka ar sausu gaisu iztvaikošanas procesi notiek intensīvāk. Bet augsnes mitrums ietekmē pretpirkšanu pretējā virzienā: jo sausāka ir zeme, jo mazāk ūdens iekļūst augā, jo lielāks ir tās deficīts un attiecīgi mazāka caurplūde.
Pieaugot temperatūrai, palielinās arī transpirācija. Tomēr, iespējams, galvenais faktors, kas ietekmē transpirāciju, joprojām ir viegls. Kad lapa absorbē saules gaismu, lapu temperatūra paaugstinās un attiecīgi atveras stomata un palielinās caurejas ātrums.
Vai jūs zināt? Jo vairāk hlorofila augā, jo spēcīgāka ir gaisma, kas ietekmē transpirācijas procesus. Zaļie augi sāk iztvaikot mitrumu gandrīz divreiz vairāk pat ar izkliedēto gaismu.
Balstoties uz gaismas ietekmi uz stomata kustībām, saskaņā ar ikdienas transpirācijas gaitu ir pat trīs galvenās augu grupas. Pirmajā grupā nakts laikā stomi tiek aizvērti, no rīta tie atveras un pārvietojas dienas laikā, atkarībā no ūdens deficīta klātbūtnes vai trūkuma. Otrajā grupā nakts stomata stāvoklis ir dienas maiņa (ja tie bija atvērti dienas laikā, tuvu naktī un otrādi). Trešajā grupā dienas laikā stomata stāvoklis ir atkarīgs no lapas piesātinājuma ar ūdeni, bet naktī tie vienmēr ir atvērti. Kā pirmās grupas pārstāvju piemērus var minēt dažus graudaugu augus, otrajā grupā ietilpst smalki augi, piemēram, zirņi, bietes un āboliņš, trešajai grupai, kāposti un citi augu pasaules pārstāvji ar biezām lapām.
Bet kopumā tas būtu jāsaka naktī transpirācija vienmēr ir mazāk intensīva nekā dienas laikā, jo šajā dienas laikā temperatūra ir zemāka, nav gaismas, un mitrums, gluži pretēji, palielinās. Dienasgaismas laikā caurspīdība parasti ir visproduktīvākā laikā, un saules aktivitātes samazināšanās dēļ šis process palēninās.
Transpirācijas intensitātes attiecību no loksnes virsmas vienības laika vienības līdz līdzīgas brīvas ūdens virsmas laukuma iztvaikošanai sauc par relatīvo caurlaidību.
Kā tiek veikta ūdens bilances pielāgošana
Augs uzsūc lielāko daļu ūdens no augsnes caur sakņu sistēmu.
Tas ir svarīgi! Dažu augu sakņu šūnas (īpaši tās, kas aug sausos reģionos) spēj attīstīt spēku, kā rezultātā mitrums no augsnes tiek iesūkts līdz vairākiem desmitiem atmosfēru!Augu saknes ir jutīgas pret mitruma daudzumu augsnē un spēj mainīt augšanas virzienu mitruma palielināšanās virzienā.
Papildus saknēm daži augi spēj absorbēt ūdens un zemes orgānus (piemēram, sūnas un ķērpji absorbē mitrumu visā tās virsmā).
Ūdens, kas iekļūst iekārtā, tiek izplatīts visos tās orgānos, pārvietojoties no šūnas uz šūnu, un tiek izmantots procesiem, kas nepieciešami iekārtas dzīvē. Nedaudz mitruma tiek izlietots fotosintēzes veikšanai, bet lielākā daļa no tām ir nepieciešamas, lai saglabātu audu pilnību (tā saukto turgoru), kā arī kompensētu zudumus no izdalīšanās (iztvaikošana), bez kuras nav iespējams veikt auga svarīgo darbību. Mitrums iztvaiko, saskaroties ar gaisu, tāpēc šis process notiek visās augu daļās.
Ja ūdens daudzums, ko iekārta absorbē, ir harmoniski saskaņota ar izdevumiem par visiem šiem mērķiem, auga ūdens līdzsvars tiek pareizi noregulēts, un ķermenis attīstās normāli. Šī bilances pārkāpumi var būt situācijas vai ilgstoši. Attīstības procesā daudzi sauszemes augi ir iemācījušies tikt galā ar īstermiņa svārstībām ūdens bilancē, bet ilgtermiņa traucējumi ūdensapgādes un iztvaikošanas procesos parasti izraisa jebkura auga nāvi.
