Η διαπνοή στα φυτά είναι η πιο σημαντική διαδικασία στη φυσιολογία του φυτικού κόσμου.

Η διαπνοή στα φυτά είναι μια φυσική διαδικασία ανταλλαγής νερού μεταξύ του κόσμου των φυτών και του ατμοσφαιρικού αέρα. Έρευνες από επιστήμονες έδειξαν ότι η ημερήσια ποσότητα εξατμισμένης υγρασίας υπερβαίνει σημαντικά την ποσότητα νερού που περιέχεται στο φυτό. Αυτό το φαινόμενο είναι υψίστης σημασίας για τη ζωή οποιουδήποτε φυτικού οργανισμού που αναπτύσσεται σε συνθήκες θερμοκηπίου ή σε ανοιχτό έδαφος. Από αυτήν την έκδοση, θα μάθετε τι είναι η διαπνοή στα φυτά, εξοικειωθείτε με τις ποικιλίες και τις μεθόδους ρύθμισης αυτής της διαδικασίας.

Μηχανισμός διαπνοής

Η ζωτική δραστηριότητα οποιουδήποτε φυτού συνδέεται άρρηκτα με την κατανάλωση υγρασίας. Το φυτό χρειάζεται μόνο το 10% του ημερήσιου όγκου νερού που παράγεται για φωτοσύνθεση και φυσιολογικές ανάγκες. Το υπόλοιπο 90% εξατμίζεται στην ατμόσφαιρα.

Η διαπνοή είναι η διαδικασία μετακίνησης υγρού μέσω ενός οργανικού φυτού και εξάτμισής του από το έδαφος του φυτού. Τα φύλλα, οι μίσχοι, τα λουλούδια, τα φρούτα και το ριζικό σύστημα ενός φυτικού οργανισμού εμπλέκονται στην διαπνοή.

Γιατί ένα φυτό πρέπει να εξατμίσει την υγρασία; Η διαπνοή επιτρέπει στο φυτό να λαμβάνει θρεπτικά συστατικά και ιχνοστοιχεία διαλυμένα σε νερό από το έδαφος.

Ο μηχανισμός δράσης έχει ως εξής:

1. Ελευθερώνεται από υπερβολική υγρασία, δημιουργείται αρνητική πίεση στους ιστούς των φυτών που μεταφέρουν νερό.
2. Το κενό "τραβά" υγρασία από γειτονικά κύτταρα ξυλέμματος, και έτσι, κατά μήκος μιας αλυσίδας, απευθείας στα κύτταρα αναρρόφησης του ριζικού συστήματος.

Μέσω της διαδικασίας εξάτμισης, τα φυτά ρυθμίζουν φυσικά τη θερμοκρασία τους, προστατεύοντας τους από την υπερθέρμανση. Έχει αποδειχθεί ότι η θερμοκρασία του φύλλου που εμφανίζεται είναι χαμηλότερη από εκείνη της υγρασίας που δεν εξατμίζεται. Η διαφορά φτάνει τους 7 ° C.

Τα φυτά έχουν δύο τύπους ανταλλαγής υγρασίας:

• μέσω των στοματικών?
• μέσω των επιδερμίδων.

Για να κατανοήσουμε την αρχή λειτουργίας αυτού του φαινομένου, είναι απαραίτητο να υπενθυμίσουμε τη δομή του φύλλου από το σχολικό μάθημα στη βιολογία.

Το φυτικό φύλλο αποτελείται από:

1. Επιδερμικά κύτταρα που σχηματίζουν το κύριο προστατευτικό στρώμα.
2. Η επιδερμίδα είναι ένα κηρώδες (εξωτερικό) προστατευτικό στρώμα.
3. Η μεσοφύλλη ή ο "πολτός" είναι ο κύριος ιστός που βρίσκεται μεταξύ των εξωτερικών στρωμάτων της επιδερμίδας.
4. Οι φλέβες είναι οι «αρτηρίες μεταφοράς» του φύλλου, κατά τις οποίες κινείται η υγρασία που είναι κορεσμένη με θρεπτικά συστατικά.
5. Τα στόματα είναι τρύπες στην επιδερμίδα που ελέγχουν την ανταλλαγή αερίων του εργοστασίου.

Με τη στοματική διαπνοή, η διαδικασία εξάτμισης λαμβάνει χώρα σε δύο στάδια:

1. Η μετάβαση της υγρασίας από την υγρή φάση στη φάση ατμών. Υγρό νερό βρίσκεται στις κυτταρικές μεμβράνες. Ο ατμός σχηματίζεται στον διακυτταρικό χώρο.
2. Απελευθέρωση αέριας υγρασίας στην ατμόσφαιρα μέσω του στόματος της επιδερμίδας.

Με τη στοματική ανταλλαγή υγρασίας, το εργοστάσιο μπορεί να ρυθμίσει το επίπεδο εξάτμισης. Στη συνέχεια, θα εξετάσουμε τον μηχανισμό αυτής της διαδικασίας.

Η δερματική διαπνοή ρυθμίζει την εξάτμιση της υγρασίας από την επιφάνεια του φύλλου όταν το στόμα είναι κλειστό. Ο ρυθμός εξάτμισης του υγρού εξαρτάται από το πάχος της επιδερμίδας και την ηλικία του φυτού.

Είναι σημαντικό να γνωρίζουμε ότι το επίπεδο διαπνοής από το στόμα είναι 80 έως 90% του όγκου εξάτμισης ολόκληρου του φύλλου. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο αυτός ο μηχανισμός είναι ο κύριος ρυθμιστής του ρυθμού εξάτμισης στα φυτά.

Φύλλο ως όργανο διαπνοής

Αναλύσαμε τι είναι η διαπνοή. Τώρα είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε τι ρόλο παίζει το φύλλο σε αυτόν τον μηχανισμό.

Λόγω της μεγάλης έκτασης της εξάτμισης, τα φύλλα είναι οι κύριες περιοχές διάχυσης του φυτού. Η διαδικασία της εξάτμισης της υγρασίας ξεκινά από τον πυθμένα του φύλλου μέσω των ανοιχτών στομίων, μέσω των οποίων ανταλλάσσονται οξυγόνο και διοξείδιο του άνθρακα μεταξύ του φυτού και του περιβάλλοντος αέρα.

Ο μηχανισμός ανοίγματος στοματικών έχει ως εξής:

1. Τα προστατευτικά κελιά βρίσκονται γύρω από το στόμιο.
2. Με αύξηση του όγκου, τεντώνουν τις τρύπες στην επιδερμίδα, αυξάνοντας το άνοιγμα των στομάτων.

Η αντίστροφη διαδικασία συμβαίνει όταν ο όγκος των προστατευτικών κυττάρων μειώνεται, τα τοιχώματα των οποίων παύουν να επηρεάζουν τα κεντρικά κενά.

Ένταση της διαπνοής

Ο ρυθμός διαπνοής είναι η ποσότητα της υγρασίας που εξατμίζεται με dm² φυτά ανά μονάδα χρόνου. Αυτή η παράμετρος ρυθμίζεται από το μέγεθος του ανοίγματος των στοματικών κενών, το οποίο, με τη σειρά του, εξαρτάται από την ποσότητα φωτός που πέφτει στο φυτό. Στη συνέχεια, θα εξετάσουμε πώς το φως επηρεάζει την ένταση της διαπνοής.

Η παραμόρφωση των επιδερμικών κυττάρων συμβαίνει υπό την επίδραση της φωτοσύνθεσης, κατά την οποία το άμυλο μετατρέπεται σε σάκχαρο.

1. Υπό το φως, τα φυτά ξεκινούν τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης. Η πίεση στα προστατευτικά κύτταρα αυξάνεται, γεγονός που καθιστά δυνατή την άντληση νερού από τα γειτονικά κύτταρα της επιδερμίδας. Ο όγκος του κελιού αυξάνεται, τα στομάτα ανοίγουν.
2. Το βράδυ και τη νύχτα, τα σάκχαρα μετατρέπονται σε άμυλο, κατά τη διάρκεια των οποίων τα επιδερμικά κύτταρα "αντλούν" υγρασία από τα προστατευτικά κύτταρα του φυτού. Ο όγκος τους μειώνεται, τα στομάτα είναι κλειστά.

Εκτός από το φως, η ένταση της διαπνοής επηρεάζεται από τον άνεμο και τα φυσικά χαρακτηριστικά του αέρα:

1. Όσο χαμηλότερο είναι το επίπεδο υγρασίας του ατμοσφαιρικού αέρα, τόσο πιο γρήγορη είναι η εξάτμιση του νερού, και συνεπώς ο ρυθμός ανταλλαγής υγρασίας.
2. Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, η ελαστικότητα των υδρατμών αυξάνεται, γεγονός που οδηγεί σε μείωση των χαρακτηριστικών υγρασίας του περιβάλλοντος και αύξηση του όγκου του εξατμισμένου νερού.
3. Υπό την επίδραση του ανέμου, ο ρυθμός εξάτμισης της υγρασίας αυξάνεται σημαντικά, επιταχύνοντας έτσι τη μεταφορά υγρού αέρα από την επιφάνεια του φύλλου, προκαλώντας αύξηση της ανταλλαγής νερού.

Για να προσδιοριστεί αυτή η παράμετρος, δεν πρέπει να ξεχνάμε το επίπεδο υγρασίας του εδάφους. Εάν δεν είναι αρκετό, τότε υπάρχει έλλειψη στο φυτό. Η μείωση της υγρασίας στο φυτικό οργανισμό αλλάζει αυτόματα το ρυθμό εξάτμισης.

Ημερήσια μεταβολή της διαπνοής

Κατά τη διάρκεια της ημέρας, το επίπεδο της εξάτμισης της υγρασίας στα φυτά αλλάζει:

1. Τη νύχτα, η διαδικασία ανταλλαγής νερού μεταξύ της εγκατάστασης και του περιβάλλοντος αέρα σταματά ουσιαστικά. Αυτό οφείλεται στην απουσία του ήλιου, στο κλείσιμο των οπών της επιδερμίδας, στη μείωση της θερμοκρασίας του ατμοσφαιρικού αέρα και στην αύξηση του επιπέδου υγρασίας.
2. Την αυγή, τα στόματα ανοίγουν. Ο βαθμός της αποκάλυψής τους αυξάνεται με αλλαγές στον φωτισμό, τους κλιματικούς και φυσικούς δείκτες των μαζών του αέρα.
3. Η μέγιστη ένταση της διαπνοής στα φυτά παρατηρείται το μεσημέρι, από 12-13 ώρες. Αυτή η διαδικασία επηρεάζεται από την ένταση του ηλιακού φωτός.
4. Με ανεπαρκή υγρασία κατά τη διάρκεια της ημέρας, η ένταση της ανταλλαγής νερού μπορεί να μειωθεί. Αυτός ο μηχανισμός επιτρέπει στο φυτό να μειώσει σημαντικά την απώλεια υγρασίας προστατεύοντας τον εαυτό του από το μαρασμό.
5. Με μείωση της ηλιακής ηλιακής ακτινοβολίας τις βραδινές ώρες, η ένταση της διαπνοής αυξάνεται ξανά.

Η καθημερινή διαδικασία ανταλλαγής υγρασίας εξαρτάται επίσης από τον τύπο και την ηλικία των φυτών, την περιοχή ανάπτυξης και τη διάταξη των φύλλων.

Εχω κάκτος, μια αύξηση στο επίπεδο διαπνοής συμβαίνει αποκλειστικά τη νύχτα, όταν τα στόματα είναι εντελώς ανοιχτά. Στα φυτά, το φύλλωμα του οποίου στρέφεται πλευρικά στον ορίζοντα, αυτή η διαδικασία ξεκινά αμέσως με τις πρώτες ακτίνες του ήλιου.

Προσδιορισμός της διαπνοής στη βιολογία - βίντεο