Транспірація, її значення; лист як орган транспірації
Значення: Транспірація рятує рослину від перегріву, який йому загрожує під прямим сонячним промінням; Транспірація створює безперервний потік води з кореневої системи до листя, який пов'язує всі органи рослини в єдине ціле; З Транспіраціонний струмом пересуваються розчинні мінеральні і частково органічні поживні речовини, при цьому чим інтенсивніше транспирация, тим швидше йде цей процесс.Основним транспірірующей органом є лист. Середня товщина листа складає 100-200 мкм. Паренхімні клітини листа розташовані пухко, між ними є система межклетников. Епідерміс - покривна тканина листа, складається з компактно розташованих клітин, зовнішні стінки яких потовщені. Крім того, листя більшості рослин покриті кутикулою. Видалення кутикули у багато разів підвищує інтенсивність випаровування. Для дотику листа з атмосферою є пори - продихи. Устьіце - це отвір (щілину), обмежена двома замикаючими клітинами. Кожна замикає клітина продихи на відміну від клітин епідермісу має хлоропласта. У них відбувається фотосинтез, хоча з меншою інтенсивністю, ніж в клітинах мезофіла. Устячка - одне з оригінальних пристосувань, що володіють здатністю відкриватися і закриватися в залежності від насиченості замикаючих клітин водою. Зазвичай устьічниє отвори обмежені двома замикаючими клітинами, стінки яких нерівномірно потовщені. У дводольних рослин замикають клітини бобовидной, або півмісяцевої, форми, при цьому їх внутрішні прилягають один до одного клітинні стінки товстіші, а зовнішні - тонші.
Кутікулярная транспирация Зовні листя має одношаровий епідерміс, зовнішні стінки клітин якого покриті кутикулою і воском, що утворюють ефективний бар'єр на шляху руху води. На поверхні листя часто розвинені волоски, які також впливають на водний режим листа, так як знижують швидкість руху повітря над його поверхнею і розсіюють світло і тим самим зменшують втрати води за рахунок транспіраціі.Інтенсівность кутікулярной транспірації варіює у різних видів рослин. У молодого листя з тонкою кутикулою вона може становити близько половини всієї транспірації. У зрілих листя з більш потужною кутикулою кутікулярная транспирация дорівнює 1/10 загальної транспірації. У старіючих листках через пошкодження кутикули вона може зростати. Таким чином, кутікулярная транспирация регулюється головним чином товщиною і цілісністю кутикули і інших захисних покривних шарів на поверхні листя. Кутікулярная транспирация зазвичай становить близько 10% від загальної втрати води листом.
Устьичная транспирация Основна частина води випаровується через продихи. Устячка грають важливу роль в газообміні між листом і атмосферою, так як є основним шляхом для водяної пари, вуглекислого газу і кисню. Устячка знаходяться на обох сторонах аркуша. Є види рослин, у яких продихи розташовуються тільки на нижній стороні листа. В середньому число продихів коливається від 50 до 500 на 1 мм ². Транспірація через продихи йде майже з такою ж швидкістю, як і з поверхні чистої води. Це пояснюється законом І. Стефана: через малі отвори швидкість дифузії газів пропорційна НЕ площі отвору, а діаметру або довжини окружності. Тому, хоча площа устьічних отворів мала по відношенню до площі всього листа (0,5-2%), випаровування води через продихи йде дуже інтенсивно
Кількісні показники транспірації. Інтенсивність транспірації - це кількість, г, води, що випаровується рослиною в одиницю часу (ч) з одиниці поверхні (дм 2). При визначенні продукційних характеристик розраховують ко -лічество води, витраченої рослиною за весь вегетаційний період, і відносять його до сухої маси всієї рослини. Транспіраціонний коефіцієнт - це кількість води (г), расходуе- мій рослиною на освіту 1 г сухої речовини.
Сутчний хід транспірації. У всіх рослин спостерігається періодичність добового ходу транспірації. У дерев, тіньових рослин злаків (гідростабільние види) випаровування води досягає максимуму до настання максимуму денної температури. У полуденний час транспирация падає. Увечері, при зниженні денних температур транспирация знову збільшується. Такий хід транспірації призводить до незначних змін осмотичного тиску і вмісту води в клітинах протягом дня.
У видів, здатних переносити різкі зміни вмісту води в клітинах протягом дня, транспірація підвищується опівдні і падає вночі (гідролабільние види) Закриває устьиц опівдні може бути викликано збільшенням рівня вуглекислого газу в листі при підвищенні температури повітря (посилення дихання і фотодихання), а також можливим водним дефіцитом, що виникають в тканинах при високих температурах і низької вологості повітря. Це призводить до підвищення концентрації АБК і закривання продихів.
На надходження води в рослину впливають зовнішні умови.
1. Температура. Надходження води в рослину залежить від температури. Зі зниженням температури швидкість надходження води скорочується. Це може відбуватися в результаті наступних причин:
а) підвищується в'язкість води і знижується її рухливість;
б) гальмується ріст коренів;
в) Зменшується швидкість метаболічних процесів;
2. Зниження аерації ґрунту (підвищення вуглекислого газу) Підвищення концентрації вуглекислого газу призводить до підвищення в'язкості води і знижує проникність цитоплазми.
концентрація клітинного соку. Це обумовлює більш низький водний потенціал клітинного соку, внаслідок чого вода з ґрунтового розчину надходить в корені.