Транспирация — что это такое в жизни растений

Предлагаем статью на тему: "транспирация — что это такое в жизни растений", собранную из авторитетных источников.

Значение транспирации

Количество воды, испаряемой растением, во много раз превосходит объем содержащейся в нем воды. Экономный расход воды составляет одну из важнейших проблем сельскохозяйственной практики. К.А. Тимирязев назвал транспирацию в том объеме, в каком она идет, «необходимым физиологическим злом». Действительно, в обычно протекающих размерах транспирация не является необходимой. Так, если выращивать растения в условиях высокой и низкой влажности воздуха, то, естественно, в первом случае транспирация будет идти со значительно меньшей интенсивностью. Однако рост растений будет одинаков или даже лучше там, где влажность воздуха выше, а транспирация меньше. Вместе с тем транспирация в определенном объеме полезна растительному организму:

1. Транспирация спасает растение от перегрева, который ему грозит на прямом солнечном свете. Температура сильно транспирирующего листа может примерно на 7°С быть ниже температуры листа завядающего, нетранспирирующего. Это особенно важно в связи с тем, что перегрев, разрушая хлоропласты, резко снижает процесс фотосинтеза (оптимальная температура для процесса фотосинтеза 20—25°С). Именно благодаря высокой транспирирующей способности многие растения хорошо переносят повышенную температуру.

2. Транспирация создает непрерывный ток воды из корневой системы к листьям, который связывает все органы растения в единое целое.

3. С транспирационным током передвигаются растворимые минеральные и частично органические питательные вещества, при этом чем интенсивнее транспирация, тем быстрее идет этот процесс.

Как уже говорилось, механизм поступления ионов и воды в клетку различен. Однако некоторое количество питательных веществ может поступать пассивно, и этот процесс может ускоряться с увеличением транспирации.

ТРАНСПИРАЦИЯ, ЕЁ БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ И РЕГУЛИРОВАНИЕ РАСТЕНИЯМИ

студент Кубанского Государственного Аграрного Университета, Факультета агрономии и экологии,

магистрант Кубанского Государственного Аграрного Университета, Факультета агрономии и экологии,

Вода играет важную составляющую роль в жизни всех живых организмов, в том числе и растений. Вода является проводником многих питательных веществ, тем самым насыщая организм элементами питания.

Воды в протоплазме растения находится порядка 80%, а в клеточном соке её насчитывается до 98%. Нельзя не отметить так же взаимодействие растений с окружающей средой при помощи самой воды которым оно питается. Так же, от количества воды в устьицах зависит количество проникающего кислорода в растение, а так же уровень транспирации.

Транспирация является неотъемлемой функцией растения. Транспирация – это физический процесс, в ходе которого вода, находящаяся в тканях растения, переходит из жидкого состояния в газообразное.

Осуществляется это процесс в результате соприкосновения органов растения с ненасыщенной водой атмосферой. Расходование воды растением регулируется целым рядом анатомических и физиологических механизмов. Термин «транспирация» был введен для того что бы отличить процессы испарения воды из устьиц растений от физического испарения . [1]

Биологическое значение транспирации заключается в терморегуляции растения, в обеспечении деятельности верхнего концевого двигателя водного тока, благодаря которому осуществляется поступление различных минеральных веществ. Осуществляется регулирование насыщенности клеток водой, благодаря чему создаются оптимальные условия для жизни растений.

Важная характеристика данного процесса – интенсивность транспирации, то есть, то количество воды, которое испаряется растением с единицы листовой поверхности в единицу времени.

Транспирация складывается из двух процессов:

  1. Передвижение воды из листовых жилок в поверхностные слои стенок и клеток мезофилла.
  2. Испарение воды в межклетные пространства и под устьичные полости с дальнейшей диффузией в атмосферу через устьица или испарение воды из клеточных стенок эпидермиса в атмосферу посредством кутикулярной транспирации.

Основным путем, через который проходит водяной пар, являются устьица. Так же, они играют важную роль в газообмене между листом и атмосферой. Расположение устьиц разнообразно: по обеим сторонам листа либо только на нижней стороне (отдельные виды растений). Как правило, у затененных листьев на одном и том же растении устьиц меньше, чем на хорошо освещаемых. [3]

В среднем, количество устьиц варьирует от 50 до 500 на 1 м 2 . Жидкая вода транспортируется к поверхностям листа по клеточным стенкам, так как в этом случае, вода встречает более слабое сопротивление, чем если бы она направлялась от клетки к клетке через вакуоли либо протопласты. Водный потенциал межклетников уравновешен с тем де потенциалом окружающих клеток. Молекулы воды, в свою очередь, перемещаются в сторону более низкого водного потенциала, то есть, через устьица.

В связи с этим, небольшой перепад относительной влажности воздуха приводит к значительной депрессии его водного потенциала. Так, при относительной влажности воздуха 100 % водный потенциал равен нулю, при влажности 99,6% — 0,5 МПа, при 99 — 97 % он составляет соответственно –1,36 -4,0 МПа. Относительная влажность воздуха летом наиболее часто не превышает 60 %, при этом водный потенциал снижается до 68 МПа, а во время суховея (влажность 30 %) депрессия водного потенциала достигает критических значений, а именно – 200 МПа.

Регулировка открывания устьиц регулируется при помощи нескольких механизмов, которые взаимодействуют между собой. Изменение тургора замыкающих и прилегающих к устьицам клеток влечет за собой изменение ширины устьичной щели.

Под воздействием осмотического давления замыкающая клетка устьица поглощает воду, вследствие чего более толстая стенка растягивается слабее, тем самым позволяя замыкающим клеткам принимать округлую форму, в результате этого процесса устьица раскрываются. [2]

На устьичный аппарат оказывают влияния факторы внешней и внутренней среды, вызывая изменения в замыкающих клетках, которые в последствии, приводят к изменению тургора клеток. Влажность воздуха и условия окружающей среды, свет и температурные показатели, парциальное давление углекислого газа в в системе межклетников оказывают дополнительное влияние на процесс открывания устьиц. Так же, фитогормоны играют непосредственную роль в данном процессе, тем самым, фитогормон нитокинин способствует открыванию устьиц, а абсцизовая кислота – наоборот.

Процесс устьичной транспирации можно разделить на несколько этапов:

Первый этап: Происходит испарение воды с поверхности клеток, после чего вода направляется в межклетники. Уже на этом этапе растение способно контролировать процесс транспирации. Растение, как правило, стремится уменьшить испарение воды в межклетники двумя путями. Это может происходить в результате изменения водоудерживающей способности цитоплазмы в результате увеличения осмотического давления, а так же, коллоидного связывания молекул воды, снижения прочности мембран. Второй механизм связан с уменьшением количества воды в клеточных стенках. Это явление получило название « механизм начинающегося подсыхания» либо его ее называют корневым регулированием транспирации.

Читайте так же:  Заболевания коров и особенности их лечения читайте все нюансы

В процессе, когда корневая система подает меньше воды и тем самым увеличивается водоудерживающая способность, цитоплазмы клеток мезофилла и оболочки клеток остаются менее насыщенны водой. Происходит изменение формы водных менисков в капилярах между фибриллами, это увеличивает силу поверхностного натяжения, переход воды в газообразное состояние затрудняется. Весь вышеописанный процесс – внеустьичный способ ругулирования. Такой способ испарения очень выгоден растениям, так как распад воды происходит без ущерба для самого растения и ассимиляции углекислого газа. [4]

Второй способ регулирования – выход паров воды из межклетников, происходящий через устьичные щели. Различные растения насчитывают на листовой поверхности различное количество устьиц. Соответственно, показатели количества испаренной воды у разных растений варьируются. Полное закрывание устьиц сокращает потерю воды на 90 %, тем самым это позволяет растениям выживать и сохранять влагу в самых засушливых условиях. Таким образом, изменение степени открытости устьиц — устьичная регулировка — являпся основным механизмом контроля транспирации растением. [4]

Таблица 1.

Количество устьиц сельскохозяйственных культур шт/см 2

Транспирация и ее роль в жизни клетки

Механизм поглощения воды растением из почвы.

Корневая система как орган поглощения воды и подачи ее в ствол и крону растения.

Корневая система является главным аппаратом поглощения воды в растении, но не единственным – воду могут поглощать любые части растений и любая клетка. Размеры корневых систем колеблются от 1,5-2м у злаков и до 50 км у древесных растений. Всасывать воду могут только молодые корневые волоски. Различают два способа поглощения воды растением:

1. Пассивное поглощение воды, осуществляемое за счет сосущих сил листьев, теряющих воду в процессе транспирации. Оно не связано с затратой энергии растением и происходит за счет энергии Солнца.

2. Активное поглощение воды связано с метаболизмом клеток корня.

Оно связано с наличием корневого давления, нагнетающего воду вверх от корней, движущей силой которого служит энергия аэробного дыхания.

В почве различают четыре основных формы воды по степени доступности ее для растений:

1.Гравитационная – очень подвижна, не задерживается на поверхности почвы, а просачивается в глубину под действием сил гравитации, легко доступна растениям только после дождей.

2.Капиллярная – основа водоснабжения растений, легко передвигается по почве.

3.Пленочная – окружает мелкие частицы почвы, доступны растениям только ее верхние слои.

4.Гигроскопическая вода – удерживаемая сорбционными силами, совершенно недоступна растениям – это мертвый запас.

Растения могут поглощать то количество воды из почвы, которое составляет разницу между полной влагоемкостью почвы и ее мертвым запасом.

Транспирация – это сложный физиологический процесс испарения воды растениями. Процесс транспирации осуществляется с помощью устьиц.

Физиологическая роль транспирации:

1.Она повышает сосущую силу испаряющих клеток и создает непрерывный водный поток по растению, способствуя передвижению минеральных и органических веществ.

2.Защищает растение от перегрева прямыми солнечными лучами, снижая его температуру на несколько градусов.

3.Препятствует полному насыщению клеток водой, оптимизируя процессы метаболизма.

Имеет место противоречивость функции зеленого листа: с одной стороны растение развивает огромную поверхность листьев для усвоения углекислоты и солнечной энергии для осуществления процесса фотосинтеза, с другой – солнечные лучи нагревают листья, усиливая испарение в процессе транспирации. Поэтому главная особенность водообмена растений – перекачивание в атмосферу огромных количеств воды, значительно превышающих потребности растения.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Для студента самое главное не сдать экзамен, а вовремя вспомнить про него. 10411 —

| 7674 — или читать все.

Транспирация — что это такое в жизни растений

Растения обладают своеобразной «кровеносной системой», позволяющей обеспечивать их всеми необходимыми для развития веществами. Ее венец – освобождение от воды через листья и стебли, которое биологи назвали «транспирация».

От чего зависит транспирация у растений

Зависит транспирация у растений от:

  • количества и размеров проводящих сосудов,
  • числа устьиц,
  • толщины кутикулы,
  • состояния коллоидов протоплазмы,
  • концентрации клеточного сока и других причин.

Вода передвигается вверх по стеблю, так как в результате транспирации в клетках листьев возникает сосущая сила, которая передается от них до корневых волосков корня, поглощающих воду из почвы. Если поместить срезанную ветку или какое-либо растение в сосуд с водой, в течение долгого времени растение не вянет, что указывает на присасывающее действие транспирации.

Регуляция

Растение регулирует свой уровень транспирации с помощью изменения размера устьичных щелей. На уровень транспирации также влияет состояние атмосферы вокруг листа, влажность, температура и солнечный свет, а также состояние почвы и её температура и влажность. Кроме того, надо учитывать и размер растения, от которого зависит количество воды, поглощаемой корнями и, в дальнейшем, испаряемой через листья.

Во время сезона роста лист может испарить количество воды во много раз превышающее его собственный вес. Один гектар посева пшеницы испаряет за лето 2000—3000 тонн воды. В сельском хозяйстве оперируют понятием транспирационного коэффициента, это соотношение между затраченной массой воды и приростом сухой массы. Обычно он составляет от 200 до 600 (1000), т.е для образования одного килограмма сухой массы сельхозкультуры необходимо от 200 до 1000 литров воды.

Для измерения уровня транспирации растений существует множество техник и приборов, включая потометры, лизиметры, порометры, фотосинтетические системы и термометрические сенсоры. Для измерения эвапотранспирации применяют главным образом изотопные методы. Недавние исследования показывают, что вода, испарённая растениями, отличается по изотопному составу от грунтовых вод.

У пустынных растений есть специальные приспособления, позволяющие снизить транспирацию и сохранить воду, такие как толстая кутикула, уменьшенная площадь листьев и волоски на листьях. Многие из них используют так называемый CAM-фотосинтез, когда днём устьица закрыты, а открываются только ночью, когда температура ниже, а влажность больше.

Регуляция

Растение регулирует свой уровень транспирации с помощью изменения размера устьичных щелей. На уровень транспирации также влияет состояние атмосферы вокруг листа, влажность, температура и солнечный свет, а также состояние почвы и её температура и влажность. Кроме того, надо учитывать и размер растения, от которого зависит количество воды, поглощаемой корнями и, в дальнейшем, испаряемой через листья.

Читайте так же:  Как правильно есть, как готовить и в чем польза каштанов рассмотрим по полочкам

Во время сезона роста лист может испарить количество воды во много раз превышающее его собственный вес. Один гектар посева пшеницы испаряет за лето 2000—3000 тонн воды. В сельском хозяйстве оперируют понятием транспирационного коэффициента, это соотношение между затраченной массой воды и приростом сухой массы. Обычно он составляет от 200 до 600 (1000), т.е для образования одного килограмма сухой массы сельхозкультуры необходимо от 200 до 1000 литров воды.

Для измерения уровня транспирации растений существует множество техник и приборов, включая потометры, лизиметры, порометры, фотосинтетические системы и термометрические сенсоры. Для измерения эвапотранспирации применяют главным образом изотопные методы. Недавние исследования показывают, что вода, испарённая растениями, отличается по изотопному составу от грунтовых вод.

У пустынных растений есть специальные приспособления, позволяющие снизить транспирацию и сохранить воду, такие как толстая кутикула, уменьшенная площадь листьев и волоски на листьях. Многие из них используют так называемый CAM-фотосинтез, когда днём устьица закрыты, а открываются только ночью, когда температура ниже, а влажность больше.

Какую роль выполняет транспирация в физиологии растений

Процесс транспирации играет огромную роль в жизни растений.

Прежде всего, следует понимать, что именно транспирация обеспечивает растениям защиту от перегрева. Если в яркий солнечный день мы измерим у одного и того же растения температуру здорового и увядшего листа, разница может составлять до семи градусов, причем если увядший лист на солнце может оказаться горячее, чем окружающий воздух, то температура транспирирующего листа обычно бывает на несколько градусов ниже! Это говорит о том, что проходящие в здоровом листе процессы транспирации позволяют ему самостоятельно охлаждать себя, в противном случае лист перегревается и погибает.

Наконец, транспирация является той удивительной силой, которая может заставить воду подняться внутри растения по всей его высоте, что имеет огромное значение, например, для высокорослых деревьев, верхние листочки которых благодаря рассматриваемому процессу могут получать необходимое количество влаги и питательных веществ.

Показатели транспирации

Транспирация у растений характеризуется следующими показателями:

  • интенсивность транспирации,
  • относительная транспирация,
  • транспирационный коэффициент,
  • продуктивность транспирации.

Интенсивность транспирации

Для сравнения транспирации растений ее обычно относят к единице площади и времени. Количество испаренной воды в единицу времени единицей поверхности листа называется интенсивностью транспирации. Интенсивность транспирации у разных растений неодинакова в течение суток: днем у большинства растений она равна 15— 250 г. в час на 1 кв. м, ночью — 1—20 г.

Относительная транспирация

Чтобы иметь представление о скорости отдачи воды листовой поверхностью, ее сравнивают со скоростью испарения с открытой водной поверхности. Полученная величина называется относительной транспирацией. Относительная транспирация колеблется от 0,01 до 1,0.

Транспирационный коэффициент

Показателями транспирации могут также служит транспирационный коэффициент. Транспирационный коэффициент показывает, сколько граммов воды расходует растение за время накопления 1 г. сухого вещества. Для правильного определения коэффициента необходимо учитывать не только сухой вес листьев, но обязательно и сухой вес стеблей и корней. Транспирационный коэффициент неодинаков для различных видов растений и даже для одного и того же вида растения, так как величина его зависит от условий произрастания.

Транспирационный коэффициент растений неодинаков и зависит от условий произрастания. Транспирационный коэффициент достаточно точно определен для однолетних растений; средняя его величина для травянистых растений равна 300—400 г. Транспирационный коэффициент до известной степени характеризует потребность растения в воде и в какой-то мере может быть использован при расчетах количества поливной воды.

Продуктивность транспирации

Продуктивность транспирации — это количество граммов сухого вещества, накапливаемого растением за время транспирации 1 кг воды. Продуктивность транспирации колеблется от 1 до 8 г, а в среднем примерно равна 3 г. Зная величину транспирационного коэффициента, легко рассчитать продуктивность транспирации, и наоборот.

Схема водного транспорта в растении

Вода поступает в растение благодаря отрицательному давлению, создающемуся в сосудах ксилемы. Движущей силой этого процесса является транспирация. Другой движущей силой будет пассивный, осмотический транспорт.

Корневое давление

Поверхность корня состоит из тонкого слоя клеток, мембраны которых содержат транспортные поры. Это позволяет ионам, таким как Са2 К+, проникать внутрь клеток корня. Энергия для этого активного транспорта ионов поступает от сжигания Сахаров в процессе дыхания, но важнее то, что внутри клеток корня образуется кон-центрированный раствор Сахаров и ионов. По закону осмоса вода будет всегда перемещаться в сторону с более высокой концентрацией ионов, поэтому в этих условиях будет происходить пассивный процесс поступления воды в корневую систему растения. Само растение не может противостоять такому поступлению воды внутрь клеток и одним из проявлений данного процесса является феномен гуттации (выделение капельной влаги на листьях у некоторых растений). Агроном, должен принимать во внимание данный процесс, поскольку он может привести к физиологическим нарушениям (вертикальное и концентрическое растрескивание плодов и стеблей), а также к развитию заболеваний. Действенный инструмент влияния на процесс водопоглощения и корневого давления — стратегия управления влажностью субстрата, включающая мониторинг влажности, концентрации, температуры и т.д.

Поэтому мы рекомендуем не использовать значительное снижение ЕС питательного раствора в связи с освещенностью (Вт/м2) и прекращать поливы в определенное время до захода солнца. Все это позволяет перед переходом к темному времени суток иметь стабильно высокий уровень ЕС субстрата, что будет ограничивать пассивное поступление воды в корневую систему. ЕС субстрата должна быть минимальной именно в периоды с наиболее высоким уровнем солнечного излучения.

Корнеобитаемая зона может быть представлена в виде своеобразного двигателя, а транспирация — в виде маховика. Раскрутив маховик путем создания активного климата в первой половине дня, вы получите хороший уровень водопотребления и, соответственно, потребления элементов минерального питания, а так же высокий уровень фотосинтеза. Следует помнить, что в дневное время уровень транспирации в основном зависит от микроклимата в теплице, что в первую очередь обусловлено взаимосвязанной правильной работой отопления и вентиляции.

Влияние внешней среды

Влияние факторов внешней среды на процесс транспирации и ее суточный ход, выражается действием следующих факторов:

  • влияние света,
  • температуры воздуха,
  • сила ветра,
  • степень насыщения воздуха парами воды.

Почему в жаркую погоду я больше поливаю растения, а им ещё хуже ?

При большом дефиците водяных паров в воздухе устьица закрываются и растение старается сберечь ту воду, что еще в нем остается. Поэтому транспирация резко затормаживается и растение уже не в силах потреблять воду из корневой части. Природный насос не работает. Повышение относительной влажности воздуха (ее легче измерить, чем дефицит водяных паров, хотя ДВП величина абсолютная, а ОВВ относительная) при перегревах позволяет вновь запустить этот «насос» или предотвратить его остановку.
В любительских теплицах летом очень часто можно видеть, как растения от жары вянут, а усиленный полив при этом только ухудшает положение — листьям не хватает воды, а корням воздуха.

Читайте так же:  Помидоры бычье сердце

Суточный ход транспирации

Видео (кликните для воспроизведения).

В течение суток уровень испарения влаги у растений меняется:

  1. Ночью, процесс водообмена между растением и окружающим воздухом практически останавливается. Это обусловлено отсутствием солнца, закрытием отверстий эпидермиса, снижением температуры атмосферного воздуха и увеличением уровня его влажности.
  2. На рассвете, устья открываются. Степень их раскрытия увеличивается с изменением освещенности, климатических и физических показателей воздушных масс.
  3. Максимальная интенсивность транспирации у растений наблюдается в полдень, к 12-13 часам. На данный процесс влияет напряженность солнечного света.
  4. При недостаточной влажности в дневной период, интенсивность водообмена может снижаться. Этот механизм позволяет растению значительно сократить потерю влаги, защитив себя от увядания.
  5. При снижении солнечной инсоляции в вечерние часы интенсивность транспирации вновь возрастает.

Суточный процесс влагообмена также зависит от вида и возраста растений, региона произрастания, схемы расположения листьев.

У кактусов, повышение уровня транспирации происходит исключительно ночью, когда устья полностью раскрыты. У растений, листва которых повернута боковой частью к горизонту, данный процесс начинается непосредственно с первыми лучами солнечного света.

Транспирация как физиологический процесс. Факторы, определяющие величину транспирации

Кофакторы ферментов

Специфичность

Ферменты обычно проявляют высокую специфичность по отношению к своим субстратам (субстратная специфичность). Это достигается частичной комплементарностью формы, распределения зарядов и гидрофобных областей на молекуле субстрата и в центре связывания субстрата на ферменте. Ферменты обычно демонстрируют также высокий уровень стереоспецифичности (образуют в качестве продукта только один из возможных стереоизомеров или используют в качестве субстрата только один стереоизомер), региоселективности (образуют или разрывают химическую связь только в одном из возможных положений субстрата) и хемоселективности (катализируют только одну химическую реакцию из нескольких возможных для данных условий). Несмотря на общий высокий уровень специфичности, степень субстратной и реакционной специфичности ферментов может быть различной. Например, эндопептидаза трипсин разрывает пептидную связь только после аргинина или лизина, если за ними не следует пролин, а пепсин гораздо менее специфичен и может разрывать пептидную связь, следующую за многими аминокислотами.

Некоторые ферменты выполняют каталитическую функцию сами по себе, безо всяких дополнительных компонентов. Однако есть ферменты, которым для осуществления катализа необходимы компоненты небелковой природы. Кофакторы могут быть как неорганическими молекулами (ионы металлов, железо-серные кластеры и др.), так и органическими (например, флавин или гем). Органические кофакторы, прочно связанные с ферментом, называют также простетическими группами. Кофакторы органической природы, способные отделяться от фермента, называют коферментами.

Фермент, который требует наличия кофактора для проявления каталитической активности, но не связан с ним, называется апо-фермент. Апо-фермент в комплексе с кофактором носит название холо-фермента. Большинство кофакторов связано с ферментом нековалентными, но довольно прочными взаимодействиями. Есть и такие простетические группы, которые связаны с ферментом ковалентно, например, тиаминпирофосфат в пируватдегидрогеназе.

Транспирация – это физиологический процесс испарения воды растением. Количество воды, которое испаряет растение, во многом превосходит объем содержания в нем воды. Экономный расход воды составляет одну из важнейших проблем для сельскохозяйственного производства. К.А. Тимирязев называл транспирацию необходимым физиологическим злом.

Листья, находясь на воздухе, теряют влагу путем испарения, за исключением тех периодов, когда воздух насыщен водяными парами. Солнечное тепло вызывает испарение воды с поверхности клеток мезофилла, и образующийся водяной пар диффундирует из листа через устьица. Такого рода потеря воды, называемая транспирацией, может иметь место во всех органах растения, выставленных на воздух, однако в основном она осуществляется листьями. В ночное время транспирация очень незначительна, так как устьица обычно закрыты и испарение воды с поверхности клеток мезофилла замедлено вследствие более низкой температуры. Устьица часто бывают также закрыты во второй половине жаркого солнечного дня. Это значительно уменьшает транспирацию и позволяет растению сберегать воду. При достаточном снабжении растения водой устьица остаются открытыми и растения за счет транспирации выделяют поразительное количество влаги. В процессе фотосинтеза используется лишь незначительная часть (1—2%) поглощенной корнями воды. Остальная влага проходит через устьица в виде водяного пара в процессе транспирации. Если же растение получает от корней недостаточно воды, то замыкающие клетки устьиц теряют тургор и устьица закрываются, сохраняя воду.

1. транспирация спасает растение от перегрева, который ему грозит на прямом солнечном свете. Температура транспирирующего листа на 5-7 градусов ниже температуры окружающего воздуха;

2. при высокой температуре разрушаются хлоропласты и угнетается процесс фотосинтеза (оптимальная температура для фотосинтеза 30-35ºС);

3. транспирация создает непрерывный ток воды из корневой системы к листьям и связывает все органы растения в единое целое;

4. с транспирационным током передвигаются растворимые минеральные и частично органические питательные вещества, при этом интенсивнее транспирация, тем быстрее идет процесс.

Транспирацию можно охарактеризовать следующими показателями: интенсивность транспирации, транспирационный коэффициент, продуктивность транспирации, относительная транспирация.

Интенсивность транспирации – это количество воды, испаряемой растением с единицы площади листьев в единицу времени. Эта величина колеблется от 0,1 до 1,5 г/дм /ч.

Транспирационный эффект – показывает, сколько единиц воды необходимо транспирировать растению, чтобы создать единицу сухого вещества. Транспирационный коэффициент зависит от вида растений, ярусности листьев, условий внешней среды. На величину транспирационного коэффициента оказывает влияние минеральное питание.

Продуктивность транспирации – это количество сухого вещества, накопленного растением при транспирации 1 литра воды. Этот показатель колеблется от 1 до 8 г.

Относительная транспирация – отношение воды, транспирируемое листом, к воде, испаряемой со свободной водной поверхности.

Регулирование устьичной транспирации – осуществляется открытием или закрытием устьиц. Их движение обусловлено различными факторами. Как мы уже отмечали, основным, обусловливающим движением устьиц является содержание воды в замыкающих клетках (изменение тургора). Различают гидропассивное и гидроактивное открытие и закрытие устьиц.

Гидропассивная реакция – это закрытие устьичных щелей, вызванное тем, что окружающие паренхимные клетки, переполненные водой, механически сдавливают замыкающие клетки. В результате сдавливания устьица не могут открыться. Гидропассивное движение обычно наблюдается после сильных поливов и может служить причиной торможения процесса фотосинтеза, а также скажется на тех процессах, которые связаны с током воды по растению. Гидроактивная реакция открывания и закрывания – это движение замыкающих клеток, вызванное применением содержания воды. Это связано с изменением концентрации осмотически активных веществ в процессе фотосинтеза, в замыкающих клетках.

Читайте так же:  Ботаническое описание и история розы — бутоны, цветы, кусты, аромат, листья, плоды

В последнее время появились сведения о регулировании движения устьиц АБК (абсцизовой кислотой). АБК тормозит образование ферментов, участвующих в гидролизе крахмала, поступление калия.

Транспирация растения зависит не только от степени открытия устьиц, но и от внешних условий. Внешние условия влияют и на степень открытия устьиц, и на процесс транспирации. Зависимость транспирации от условий среды подчиняется уравнению Дальтона:

Где V – интенсивность транспирации количества воды, испарившейся с единицы поверхности;

К – коэффициент диффузии;

F – упругость паров воды, насыщающих данное пространство;

f – упругость паров воды в окружающем пространстве при температуре испаряющей поверхности;

Р – атмосферное давление в момент опыта.

Из приведенного уравнения видно, что прежде всего испарение пропорционально разности (F-f), т.е. ненасыщенности атмосферы парами воды, или дефициту влажности. Чем больше дефицит влажности воздуха, тем ниже его водный потенциал, тем быстрее идет испарение. Однако следует учесть, что данное явление смягчается в силу устьичного и внеустьичного регулирования транспирации, чем это следовало ожидать согласно формуле Дельтона.

Следующим фактором, влияющим на транспирацию, является температура. С повышением температуры возрастает.

Особое влияние на транспирацию оказывает свет. Его влияние проявляется в следующем: на свету зеленые листья поглощают определенные участки спектра, повышается температура листа и, следовательно, усиливается процесс транспирации. Действие света на транспирацию усиливается тем больше, чем выше содержание хлорофилла. На свету увеличивается проницаемость цитоплазмы.

Почва и растение образуют единую водную систему, поэтому уменьшение содержание воды в почве снижает содержание воды в растении и, как следствие, транспирацию.

Из внешних факторов существенное влияние на процесс транспирации оказывает ветер – движение атмосферы. Ветер перемещает более насыщенный парами воды слой воздуха с поверхности листа в более дальние слои. В силу этого усиливается прежде всего кутикулярная транспирация. Более сильное влияние на транспирацию оказывает ветер у тех растений, которые имеют тонкую или поврежденную кутикулу.

Интенсивность транспирации зависит и от ряда внутренних факторов, и прежде всего от содержания воды в листьях. Всякое уменьшение содержания воды в листьях уменьшает транспирацию. Транспирация зависит и от концентрации клеточного сока. Чем концентрированнее клеточный сок, тем слабее транспирация. Интенсивность транспирации зависит от эластичности клеточных стенок.

С увеличением возраста растений интенсивность транспирации снижается. На процесс транспирации влияет смена дня и ночи. В ночной период суток транспирация резко сокращается из-за снижения температуры, повышения влажности воздуха, отсутствия света. Исследования показывают, что ночная транспирация составляет 3-5% от дневной.

Основной ход транспирации зависит от соотношения метеорологических факторов. Максимум транспирации наблюдается в середине дня.

Транспирация зависит от величины листовой поверхности, чем она (листовая поверхность) больше, тем сильнее процесс транспирации.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

ТРАНСПИРАЦИЯ

Научно-технический энциклопедический словарь .

Смотреть что такое «ТРАНСПИРАЦИЯ» в других словарях:

транспирация — транспирация … Орфографический словарь-справочник

ТРАНСПИРАЦИЯ — (от лат. trans через и spiro дышу, выдыхаю), физиологическое испарение воды листьями и другими частями растений. Отношение чистой продукции к количеству транспирированной воды называется эффективностью транспирации. Интенсивность испарения воды… … Экологический словарь

ТРАНСПИРАЦИЯ — (ново лат., от лат. trans чрез, и spirare испарять). Испарина, выпускание кожей влаги через поры. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ТРАНСПИРАЦИЯ испарение на поверхности кожи, выделение пота и… … Словарь иностранных слов русского языка

ТРАНСПИРАЦИЯ — (от лат. trans через и spiro дышу, выдыхаю), физиол. испарение воды растением. Главный орган Т. лист, испаряющий воду через устьица (устьичная Т.). Пары воды по межклетникам мезофилла листа попадают в устьичные полости и через устьичные щели… … Биологический энциклопедический словарь

транспирация — и, ж. transpiration f. &LTн. лат. transpiratio &LT trans через, сквозь + spiro дышу. 1. устар. То же, что потение. БАС 1. В разсуждении умоначертания или характера народного .. узрим, что холодный климат, возбраняющий действия транспирации, а… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

ТРАНСПИРАЦИЯ — (от транс. и лат. spiro дышу выдыхаю), испарение воды растением. Основной орган транспирации лист. Благодаря транспирации в растении возникает ток воды и растворенных в ней минеральных солей от корней к листьям. Расход воды растением на… … Большой Энциклопедический словарь

транспирация — сущ., кол во синонимов: 2 • испарение (11) • потение (11) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

транспирация — — [http://www.eionet.europa.eu/gemet/alphabetic?langcode=en] EN transpiration The loss of water vapour from a plant, mainly through the stomata and to a small extent through the cuticle and lenticels. Transpiration results in a stream of… … Справочник технического переводчика

транспирация — Потеря водяного пара растениями через мельчайшие поры на листьях или других частях растений … Словарь по географии

Транспирация — Сюда перенаправляется запрос «Потометр». На эту тему нужна отдельная статья. Транспирация (от лат. trans и лат. spiro дышу, выдыхаю) это испарение воды растением. Основным органом транспирации является лист. Вода испаряется с… … Википедия

Исследовательская работа «Секреты в жизни растений. Процесс транспирации»

Светлана Коваленко
Исследовательская работа «Секреты в жизни растений. Процесс транспирации»

Коваленко С. В., воспитатель, руководитель исследовательской работы, г. Усть-Лабинск, МБДОУ №41.

Описание исследовательской работы (выступление исследователя Кулакиной Ксении, 6 лет).

Здравствуйте, меня зовут Кулакина Ксения, мне 6 лет.

Цель работы:

Узнать больше об интересных фактах из жизни растений. Понять как они «пьют» воду не имея корней. Почему растения имеют спящие почки.

Задачи исследования:

— познакомиться с информацией по теме;

— познакомиться со строением растений на практике.

Объекты исследования: срезанные ветки хризантемы, листья пекинской капусты, листья белокочанной капусты, колеус, традесканция.

Гипотезы исследования:

Растения пьют воду не только корнем, но и стеблем. Чтобы «разбудить» спящие почки, нужно чтобы растение испытало стресс.

Летом у нас в детском саду был конкурс опытов и экспериментов. Моя подруга Маша подготовила опыт с окрашиванием пекинской капусты пищевыми красителями.

Читайте так же:  Борьба с белокрылкой на рассаде помидор

Ребятам и мне опыт очень понравился, листья через 2 часа уже стали окрашиваться и чем дольше они стояли в воде, тем ярче становились.

Мне стало интересно как же растения могут «пить» воду если у них нет корня? А могут ли окраситься другие растения, так же как пекинская капуста? А если у них нет корня, значит они постоят немного и погибнут? Мой воспитатель, Светлана Владимировна, предложила мне помочь разобраться в этих вопросах.

В интернете мы прочитали, что у всех растений есть трубочки-сосуды, идущие вдоль стебля от корней к листьям. Именно с помощью этих сосудов растения поглощают воду и питательные вещества из почвы. Такое строение у всех растений одинаковое — от огромных деревьев до маленьких цветочков. Поэтому нельзя ломать и портить растения, кору деревьев, потому что нарушается проходимость сосудов и растение может погибнуть. Капуста, которую я использовала в эксперименте, лишена корней, тем не менее, растение не теряет возможности поглощать воду. Это возможно благодаря процессу транспирации — испарению воды растением. Основным органом испарения воды является лист. Из- за того, что вода, попадая по трубочкам-сосудам в листья испаряется, в клетках листьев возрастает сосущая сила. Транспирация (испарение) спасает также растение от перегрева.

Интересно, а только ли пекинская капуста может пить воду без корней. Мы с моей подругой Викой, рассмотрели лист обычной белокочанной капусты, чтобы лучше рассмотреть, подсветили фонариком с обратной стороны. Сколько у нее прожилок! Это и есть трубочки-сосуды, по которым будет подниматься вода. Капусту мы тоже поставили в воду, но кроме пищевого красителя, решили попробовать для окрашивания гуашь. Листья капусты простояли в этом растворе 2 дня. В стакане с пищевым красителем капуста прекрасно окрасилась, а вот в стакане с гуашью как был белым, так и остался. Я достала лист из стакана с водой и вот что увидела: гуашь опустилась на дно и комочками закупорила трубочки-сосуды. Значит, гуашь не подходит для окрашивания, так как не растворяется полностью в воде.

И я подумала, а можно ли пищевыми красителями покрасить цветы? Оказывается, можно. Мы со Светланой Владимировной сходили в цветочный магазин. Там было много разных цветов с диковинной окраской. Самым необычным казался букет голубых роз. Продавец рассказала нам, что флористы – люди, которые занимаются дизайном букетов, тоже пользуются способом окрашивания для создания разноцветных и радужных букетов и использует для этого чаще всего цветы белого или бежевого цвета. Мы взяли для своего эксперимента, хризантемы белого цвета.

Точно также, как и с пекинской капустой в стаканы с водой я добавила пищевые красители, у хризантем срезала стебель, чтобы срез был свежим и вода быстрее поступала к цветку. Затем, поставила в каждый стакан веточку хризантемы. Всё готово! Ждём результата!

В опыте с пекинской капустой, уже через 2 часа окрашенная вода «добралась» до листьев, но с хризантемами было всё по-другому. Окрашиваться цветы начали только к вечеру, потому что стебли у хризантем длиннее и строение хризантем отличается от строения пекинской капусты. Но всё-таки цветная вода добралась до цветов, и утром, когда мы пришли в детский сад, у нас был готов яркий, красочный букет.

Детям и воспитателям мой букет очень понравился, но недолго он радовал нас! Через 2 дня лепестки начали сохнуть, потому что трубочки –сосуды закупорились и вода перестала поступать к цветам, мы с ребятами, по совету воспитателя, пробовали продлить жизнь растениям: меняли воду, подрезали стебли и даже добавляли таблетку аспирина, чтобы не размножались микробы и не закупоривали сосуды, но всё же ещё через несколько дней, нам пришлось выбросить наш красивый букет. Очень жаль!

И тут у меня возник вопрос: А можно ли сломанным растениям продлить жизнь или заново его возродить? Оказывается — можно. Светлана Владимировна мне рассказала, что у растений есть спящие почки, которые «спят» и могут проснуться, когда растение получило «стресс», т. е. его случайно или специально сломали. Да, да, бывает, что растение специально ломают, делают обрезку, чтобы омолодить его или вырастить новое растение. Спящие почки, есть у всех растений, они могут находиться в состоянии покоя долгое время, иногда много лет. У дуба они «спят» до 100 лет, у берёзы – до 50 лет, у осины -40 лет.

Мы провели эксперимент и попробовали разбудить «спящие почки» у колеуса и традесканции. Срезали черенки, оборвали нижние листья, рассмотрели черенки под лупой, может быть увидим «спящие почки»? И, действительно, на стебле и в местах, где мы оборвали листья, были видны небольшие шишечки и припухлости- может это и есть «спящие почки»? Ну что ж посмотрим!

Растения я поставила в воду, остаётся только ждать! Каждый день я отмечала в дневнике, результаты наблюдений. В первые 4 дня, почки только набухали, а оживать «спящие почки» стали на шестой день, появились небольшие волосинки-корешки. С каждым днём корешки удлинялись и через 2 недели у растений было много корней. Пришла пора высаживать их в горшки. Я и моя подруга Маша, пересадили растения из воды в землю.

Нам было радостно, что мы дали жизнь трём прекрасным растениям. Так как, колеус с бордовыми листьями у нас в группе уже есть, мы решили подарить его детям младшей группы. А ещё я заинтересовалась, а можно ли вырастить дерево, разбудив спящие почки? Ну что ж, дождёмся весны и продолжим экспериментировать!

Видео (кликните для воспроизведения).

Вывод: В мире растений много секретов. В результате своих экспериментов я раскрыла лишь два из них. Я узнала, что благодаря транспирации (испарению, растения могут пить воду и без корней. Также я научилась выращивать комнатные цветы, т. е. будить спящие почки. Я рада, что секретов в природе очень много и мне предстоит ещё многое узнать! СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!

Источники

Транспирация — что это такое в жизни растений
Оценка 5 проголосовавших: 1

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here