Что такое транспирация у растений, определение в биологии

фото Что такое транспирация у растений, определение в биологии

Транспирация у растений – что это?

Большое значение для существования растений имеет вода. Развитие растительного организма зависит от его насыщения влагой. Система обмена водой является сложной, называется транспирацией.

Транспирация у растения – это процесс продвижения через растение воды и на заключительном этапе её испарение через наземные части.

Лишь небольшое количество поступающей жидкости расходуется на потребности растения. До 99% испаряется в процессе транспирации.

Нижняя поверхность листьев покрыта своеобразными порами (устьицами), сквозь которые происходит испарение. Устьицы ограничены так называемыми замыкающими и сопровождающими клетками. Они создают целый комплекс для открывания и закрывания устьиц.

Транспирация важна для жизни растений, так как помогает им расти и развиваться. Только с водой в ткани проникают питательные вещества. Чем активнее процесс транспирации, тем лучше к листьям и другим наземным частям проникают из почвы полезные вещества.

Транспирация помогает растению защищаться от перегрева. Происходящие процессы испарения позволяют самостоятельно охлаждаться, не позволяя ему перегреваться свыше 25оС, при которых не возможен фотосинтез.

Так взаимосвязаны все процессы у растения. Много влаги теряют растения при высокой температуре, ярком свете, сильном продолжительном ветре, сухом воздухе.

инфографика Значение транспирации

Регулирование транспирации

Уровень транспирации регулируется условиями окружающей среды или самими растениями. Факторы, оказывающие влияние на этот процесс:

  • Количество листьев. Большая поверхность листвы увеличивает потерю влаги.
  • Наличие растительной кутикулы. Если имеется воскоподобная плёнка кутикулы, то снижается испарение воды, так через плёнку плохо испаряется жидкость. Блестящая поверхность хорошо отражает лучи солнца, поэтому уменьшается температура на поверхности листа и снижается испарение воды. Маленькие волоски на листьях уменьшают потерю влаги. Эти особенности для удержания жидкости встречаются у растений районов с сухим климатом.
  • Число устьиц. Если на листе много пор, то и потеря жидкости будет больше.
  • Размер листьев. Большая площадь листа способна испарять больше жидкости по сравнению с маленькими листиками.
  • Содержание СО2– если в воздухе снижается содержание углекислого газа, то у многих растений увеличивается напряжение замыкающих клеток и открываются устьица, что приводит к усиленному испарению влаги.
  • Уровень освещения – растения испаряют влаги больше при хорошем освещении, в солнечные дни.
  • Ветер – в неподвижном воздухе вокруг участка испарения появляется повышенная влажность, что снижает процесс испарения. Этого не происходит при ветреной погоде.
  • Температура окружающей среды – при увеличении температуры повышается испарение, и снижается относительная влажность, что тоже способствует усиленной отдаче жидкости растениями.
  • Относительная влажность – уровень транспирации увеличивается от сухого воздуха вокруг растения.

Основной объём жидкости растение получает через корневую систему. Она приспособилась реагировать на наличие воды в почве и менять направление роста в сторону повышенной влажности.

инфографика Функции воды в клетке

Определение уровня транспирации

Разработано много методик и приборов для определения уровня транспирации, например, лизиметры, термосинтетические сенсоры.

Практические опыты учёных показали, что вода, которую испаряют растения, по своему составу различается с впитываемой жидкостью.

Лист, за время сезона, испаряет воды несколько раз больше своего веса. Например, с одного гектара пшеницы испаряется за время выращивания до 3 000 тонн воды.

Специалисты сельского хозяйства используют в своей работе специальный термин – транспирационный коэффициент. Это отношение массы воды, которую затратили для полива к прибавлению сухой массы растения.

В стандартном выражении он равняется от 200 до 600 (в некоторых случаях 1 000) единиц. То есть для выращивания 1 кг с/х культуры нужно примерно 600 л воды.

В засушливых регионах у растений существуют специальные приспособления, которые помогают им уменьшить уровень транспирации. Например, это маленькая поверхность листвы или их видоизменение, водонепроницаемая плёнка кутикулы.

Часто растения применяют САМ – фотосинтез, когда поры листьев открыты только ночью при низкой температуре воздуха и высокой влажности.

Если объём воды, потребляемый растением, совпадает с её расходом, то водный баланс хорошо регулируется, развивается растение гармонично. Во время роста могут возникнуть различные ситуации нарушения водного баланса.

С короткими эпизодами растения справятся, но продолжительные перебои с водой способны привести к гибели.