Сколько растение испаряет влаги

Значение воды в жизнедеятельности растений

Вода как условие жизни растений. Вода необходима для жизни любого растения. Она составляет 70-95% сырой массы тела растения. У растений все процессы жизнедеятельности протекают с использованием воды.

Обмен веществ в растительном организме происходит только при достаточном количестве воды. С водой в растение поступают минеральные соли из почвы. Она обеспечивает непрерывный ток питательных веществ по проводящей системе. Без воды не могут прорастать семена, не будет в зеленых листьях фотосинтеза. Вода в виде растворов, наполняющих клетки и ткани растения, обеспечивает ему упругость, сохранение определенной формы.

Поглощение воды из внешней среды — обязательное условие существования растительного организма.

Растение получает воду главным образом из почвы с помощью корневых волосков корня. Наземные части растения, в основном листья, через устьица испаряют значительное количество воды. Эта потеря влаги регулярно восполняется, так как корни постоянно поглощают воду.

Бывает, что в жарки часы дня расход воды испарением превышает ее поступление. Тогда у растения листья увядают, особенно самые нижние. За ночные часы, когда корни продолжают всасывать воду, а испарение у растения снижено, содержание воды в клетках снова восстанавливается и клетки и органы растения вновь приобретают упругое состояние.

Главным способом поступления воды в живые клетки является ее осмотическое поглощение. Осмос — это способность воды поступать из окружающей среды в клеточные растворы. При этом поступление воды приводит к увеличению объема жидкости в клетке. Сила осмотического поглощения, с которой вода входит в клетку, называется сосущей силой.

Водный обмен у растений. Поглощение воды из почвы и потеря ее при испарении создают постоянный водный обмен у растения. Водный обмен осуществляется с током воды через все органы растения. Он складывается из трех этапов: 1) поглощения воды корнями, 2) передвижения ее по сосудам древесины, 3) испарения воды листьями. Обычно при нормальном водном обмене сколько воды поступает в растение, столько ее и испаряется.

Растение пропускает через себя много воды. Например, подсолнечник за один день испаряет до 800 г воды, а за лето — до 200 кг. Каждое растение пшеницы (также ячмень, овес) за день испаряет около 50 г воды. Представляете, сколько надо воды для целого пшеничного поля?

Из всего огромного количества воды, проходящей через растение, лишь очень незначительная ее часть используется им на синтез веществ своего тела. Только 0,2% всей пропускаемой воды растение усваивает. Остальные 99,8% поглощенной воды тратятся на испарение. Но эта «трата» очень важна для растения.

Растение капусты и количество воды, которое оно испарило за лето

Корни, поглощая воду и почвы, вместе с ней постоянно привносят в организм растворенные минеральные соли. Поступив с водой в растение, соли не испаряются, а остаются в нем, образуя так называемое сухое вещество. Накопление сухого вещества в теле растения — результат совместной работы корней и листьев.

Водный ток в растении идет в восходящем направлении: снизу вверх. Он зависит от силы всасывания воды клетками корневых волосков внизу и от интенсивности испарения наверху. Постоянный ток воды от корневой системы к надземным частям растения служит средством транспортировки и накопления в органах тела минеральных веществ и различных химических соединений, поступающих из корней. Он объединяет все органы растения в единое целое. Помимо этого, восходящий ток воды в растении необходим для нормального водоснабжения всех клеток. Особенно он важен для осуществления процесса фотосинтеза в листьях.

Достаточное количество или нехватка влаги в клетках влияют на все жизнедеятельные процессы растения.

Экологические группы растений. Сухопутные растения произрастают в различных природных условиях. Группы растений, выделяемые по отношению к какому-либо одному фактору среды, определяющему приспособительные свойства организмов, называются экологическими группами. По отношению к воде растения делят на следующие экологические группы: водные травы, обитающие в воде (элодея); влаголюбивые, частично погруженные в воду (калужница, рогоз); живущие в условиях умеренного увлажнения (ландыш, ель, капуста); обитатели сухих мест (саксаул, ковыль, кактус, алоэ).

Растения разных экологических групп по отношению к воде: 1 — лотос; 2 — калужница; 3 — рогоз; 4 — ковыль; 5 — кермек; 6 — саксаул; 7 — цереус

Гидатофиты (от греч. гидатос — «вода», фитон — «растение») — водные травы (элодея, лотос, кувшинки). Гидатофиты полностью погружены в воду. Стебли почти не имеют механических тканей и поддерживаются водой. В тканях растений имеется много крупных межклетников, заполненных воздухом.

Гидрофиты (от греч. гидрос — «водный») — растения, частично погруженные в воду (стрелолист, камыш, рогоз, тростник, аир). Обычно обитают по берегам водоемов, на сырых лугах.

Гигрофиты (от греч. гигра — «влага») — растения влажных мест с высокой влажностью воздуха (калужница, осоки, циперус, ситник).

Мезофиты (от греч. мезос — «средний») — растения, живущие в условиях умеренного увлажнения и хорошего минерального питания (сурепка, нивяник, ландыш, земляника, яблоня, ель, дуб). Растут в лесах, на лугах, в поле. Большинство сельскохозяйственных растений — мезофиты. Они лучше развиваются при дополнительном поливе.

Ксерофиты (от греч. ксерос — «сухой») — растения сухих местообитаний, где воды в почве мало, а воздух сухой (алоэ, кактусы, саксаул). Среди ксерофитов различают сухие и сочные. Сочные ксерофиты с мясистыми листьями (алоэ, толстянки) или мясистыми стеблями (кактусы — опунция, маммилярия, цереус), запасающие воду в своих тканях, называют суккулентами. Сухие ксерофиты — склерофиты (от греч. склерос — «жесткий») приспособлены к жесткой экономии воды, к уменьшению испарения (ковыль, саксаул, кермек, верблюжья колючка).

Вода — важнейшее условие протекания всех процессов жизнедеятельности растения. Ее роль в организме растения многообразна. Вода — главный компонент в транспортной системе при перемещении веществ между клетками, тканями и между органами растения. От притока воды зависит жизнь растительного организма. В ходе эволюции у растений выработались приспособления для жизни в различных условиях обводненности.

1. В каких процессах жизнедеятельности участвует вода?
2. Чем обусловлена непрерывность восходящего тока воды у растения?
3. Что протекает в стебле по нисходящему току?

Источник

7. Испарение воды листьями (транспирация)

Растения постоянно всасывают корнями из почвы воду и проводят её по сосудам древесины к листьям. Из клеток листа пары воды попадают в межклетники, поступают к устьицам и испаряются. Процесс испарения воды листьями называется транспирация .

Транспирация обеспечивает удаление из растения лишней воды. При этом освобождается место в сосудах, и вода опять может всасываться из почвы вместе с растворёнными солями.

Испарение способствует передвижению воды в растении, а также охлаждает листья и защищает их от перегрева в жаркую погоду.

Испарение зависит от окружающих условий и состояния устьиц. Каждое растение может регулировать транспирацию. При высокой температуре воздуха испарение воды усиливается и растение охлаждается. В дождливую погоду транспирация, наоборот, замедляется.

Интенсивность транспирации может изменяться за счёт открывания и закрывания устьичных щелей. Известны растения, у которых устьица открываются только в светлое время суток, а в темноте они закрыты.

На уровень испарения воды влияют размеры и количество листьев на растении. Чем крупнее листья, тем сильнее они испаряют влагу. Чем больше листьев, тем больше поверхность испарения.

Растения засушливых мест имеют ряд приспособления, защищающих от потери влаги. У них обычно мелкие листья, а стенки клеток их эпидермиса утолщены. Листья покрыты слоем воска или густыми волосками. Эти приспособления не только замедляют испарение, но и защищают от солнечных лучей.

Источник

Транспирация — суть процесса, схема, скорость и значение в жизни растений

Вы знали, что растения потеют? Транспирация — это одновременно важный и трудоемкий процесс для растений, требующий поддержания тонкого баланса между ним и другими жизненно необходимыми клеточными процессами.

Что такое транспирация?

Представьте себя жарким летним днем. Когда вы испытываете жажду, вы пьете воду для регидратации. Но куда девается эта вода? Часть ее идет на важные процессы в организме, но в жаркий день вы, вероятно, потеете. Потоотделение или охлаждение испарением — это то, как ваше тело предотвращает перегревание. Вода выходит через потовые железы и испаряется в воздух, в результате чего температура кожи снижается.

Растения тоже «потеют», но этот процесс называется транспирацией. С помощью корневой системы они забирают из почвы воду и питательные вещества. Вода движется через тела растений и используют для клеточных процессов, но большая ее часть (около 99,5%) испаряется в атмосферу наружными органами растений (листья, стебли и цветки).

Процесс транспирации

Подобно потовым железам на коже, у растений на листьях есть отверстия, через которые выходит вода, называемые устьицами. Устьица обычно находятся на нижней стороне листа, чтобы не допустить лишнюю потерю воды, и они окружены замыкающими клетками, которые открывают и закрывают поры.

Хотя устьица выделяют воду, их основное предназначение — обмен газов. Растения должны «дышать» углекислым газом из атмосферы, чтобы фотосинтезировать или превращать солнечный свет в полезную химическую энергию. Им также необходимо выпускать кислород обратно в атмосферу в качестве побочного продукта фотосинтеза. Этот газообмен происходит через устьица, и в это время растение теряет часть воды.

Скорость транспирации

На скорость транспирации растений влияет ряд факторов, и самая сложная часть — это регулирование количества потери воды при одновременном обмене необходимым количеством газа через устьица. Растения естественным образом испаряются с разной скоростью, но есть некоторые факторы, которые могут повлиять на скорость потери воды для всех растений.

Устьица

Устьица могут влиять на скорость транспирации, просто контролируя, насколько они открыты или закрыты, через замыкающие клетки. Более широкие устьица будут способствовать большей скорости транспирации, в то время как более узкие устьица наоборот, замедлят этот процесс. Чем больше устьиц, тем активнее транспирация. Наличие большего количества или более крупных листьев также увеличивает общее количество устьиц и, следовательно, ускоряет транспирацию.

Условия окружающей среды: свет, температура, вода, ветер, влажность

Факторы окружающей среды также могут влиять на скорость транспирации. Поскольку устьица открываются во время фотосинтеза для поглощения углекислого газа, больше света будет сигнализировать об открытии устьиц, что, в свою очередь, увеличит скорость транспирации. С повышением температуры также увеличиваться испарение воды. Более высокие температуры обычно связаны с солнечным светом и вегетационным периодом, поэтому жаркая погода стимулирует замыкающие клетки открывать устьица, а холодная — закрывать.

Количество доступной воды играет большую роль в скорости транспирации. Вернемся к нашей аналогии с потением. Если вы потеете больше, чем пьете, вы обезвоживаетесь. То же самое происходит с растениями. Нехватка воды сигнализирует растению о замедлении процесса транспирации.

Ветер также влияет на скорость транспирации. Когда вы потеете, вы остываете быстрее, если дует ветер. Это связано с тем, что движение воздуха ускоряет процесс испарения: чем больше воздуха проходит по вашей коже, тем больше воды испаряется, и вы быстрее чувствуете прохладу. Большее движение воздуха означает более активное испарение из открытых устьиц, поэтому, если растения не закрывают свои устьица, скорость транспирации увеличится.

Еще одним фактором, сказывающемся на уровне транспирации является относительная влажность, которая представляет собой количество водяного пара в воздухе по отношению к тому, сколько водяного пара может удерживать этот воздух. Относительная влажность увеличивается с понижением температуры, поскольку более холодный воздух может удерживать меньше водяного пара. А по мере увеличения относительной влажности скорость транспирации уменьшается, так как воздух, окружающий растение, более влажный. Транспирация ускоряется в более сухом воздухе, потому что вода, выходящая из устьиц, легче испаряется в атмосферу с меньшим содержанием влаги.

Подведение итогов

Транспирация часто рассматривается как обязательная плата растения за фотосинтез. Хотя потеря воды может быть вредной для растений, фотосинтетический газообмен необходим для их выживания. Транспирация имеет свои преимущества — она ​​может охладить растения и помочь богатой питательными веществами воде перемещаться от корней к листьям. Регулируя транспирацию, растения могут управлять этим дорогостоящим процессом, продолжая при этом участвовать в других необходимых и полезных клеточных процессах.

Источник