Transpirace v rostlinách je nejdůležitějším procesem ve fyziologii rostlinného světa.

Transpirace v rostlinách je normální proces výměny vody mezi rostlinným světem a atmosférickým vzduchem. Vědci prokázali, že denní množství odpařené vlhkosti výrazně převyšuje objem vody dostupný v rostlině. Podobný jev je velmi důležitý při činnosti jakéhokoli rostlinného organismu rostoucího ve skleníkových podmínkách nebo na otevřené půdě. Z tohoto článku se dozvíte, co je transpirace v rostlinách, seznámíte se s odrůdami a způsoby, jak tento proces regulovat.

Transpirační mechanismus

Proces činnosti každé rostliny je neoddělitelně spojen se spotřebou vlhkosti. Z denního objemu výsledné vody potřebuje rostlina pouze 10 % na fotosyntézu a fyziologické potřeby. Zbývajících 90 % se vypařuje do atmosféry.

Transpirace je proces pohybu kapaliny v těle rostliny a jejího odpařování nadzemní částí rostliny. Transpirace se účastní listy, stonky, květy, plody a kořenový systém rostlinného organismu.

Proč rostlina potřebuje odpařovat vlhkost? Transpirace umožňuje rostlině získávat z půdy živiny a mikroprvky rozpuštěné ve vodní hmotě.

Mechanismus účinku je následující:

1. V pletivech rostlin, které vedou vodu, vzniká podtlak, zbavený přebytečné vlhkosti.
2. Zředění “stahuje” vlhkost ze sousedních xylémových buněk, a tak podél řetězce, konkrétně do sacích buněk kořenového systému.

Procesem transpirace rostliny skutečně regulují svou teplotu a chrání se před přehřátím. Bylo prokázáno, že teplota transpirujícího listu je nižší než teplota neodpařujícího se listu. Rozdíl může dosáhnout 7°C.

Existují dva typy výměny vlhkosti v rostlinách:

• pomocí průduchů;
• přes kůžičku.

Abychom pochopili princip fungování tohoto jevu, stojí za to si připomenout strukturu listu ze školního kurzu biologie.

List rostliny se skládá z:

1. Buňky papilární dermis, které poskytují klíčovou vrstvu ochrany.
2. Kutikula je vosková (vnější) vrstva ochrany.
3. Mesofyl nebo “dužina” je hlavní tkáň umístěná mezi vnějšími vrstvami papilární dermis.
4. Žíly jsou „dopravní dálnice“ listu, po kterých se pohybuje vlhkost nasycená živinami.
5. Stomata jsou otvory v papilární dermis, které řídí výměnu rostlinných plynů.

Během stomatální transpirace probíhá proces odpařování ve dvou fázích:

1. Přechod vlhkosti z kapalné fáze do plynné fáze. Tekutá voda se nachází v buněčných membránách. Pára se tvoří v mezibuněčném prostoru.
2. Uvolňování plynné vlhkosti do atmosféry přes otvory papilární dermis.

Díky výměně stomatální vlhkosti může rostlina upravit úroveň odpařování. Dále zvážíme mechanismus působení tohoto procesu.

Kutikulární transpirace mění odpařování vlhkosti z povrchu listů, když jsou otvory uzavřeny. Intenzita odpařování kapaliny závisí na tloušťce kutikuly a stáří rostliny.

Je třeba mít na paměti, že úroveň stomatální transpirace může být od 80 do 90 % odpařování celého listu. Proto je takový mechanismus považován za hlavní regulátor intenzity odpařování v rostlinách.

List jako orgán transpirace

Diskutovali jsme o tom, co je transpirace. Nyní musíme pochopit, jakou roli hraje list v tomto mechanismu.

Vzhledem k velké ploše odpařování jsou hlavními difuzními oblastmi rostliny listy. Proces odpařování vlhkosti začíná od spodní části listu otevřenými ústy, kterými se provádí výměna kyslíku a oxidu uhličitého mezi rostlinou a okolním vzduchem.

Mechanismus otevírání stomatu je následující:

1. Strážní buňky jsou umístěny po obvodu ostie.
2. Jak se objem zvětšuje, roztahují otvory v papilární dermis, čímž jsou průduchy viditelnější.

Opačný proces nastává se snížením objemu ochranných buněk, jejichž stěny přestávají ovlivňovat stomatální mezery.

Rychlost transpirace

Rychlost transpirace je množství vlhkosti odpařené z dm 2 rostliny za vypočtenou jednotku času. Tento indikátor se mění otevřením průduchových štěrbin, což zase závisí na množství světla dopadajícího na rostlinu. Dále zvažte, jak světlo ovlivňuje intenzitu transpirace.

K deformaci buněk papilární dermis dochází vlivem fotosyntézy, při které se škrob přeměňuje na cukry.

1. Ve světle rostliny zahajují proces fotosyntézy. Zvyšuje se tlak v ochranných buňkách, což umožňuje čerpání vody ze sousedních buněk v papilární dermis. Objem buněk se zvyšuje, průduchy se otevírají.
2. Večer a v noci se cukry mění na škrob, při čemž buňky papilární vrstvy dermis „odčerpávají“ vlhkost z ochranných buněk rostliny. Jejich objem se zmenšuje, průduchy se uzavírají.

Intenzitu transpirace ovlivňuje kromě světla také vítr a fyzikální vlastnosti vzduchu:

1. Čím nižší je hladina vlhkosti v atmosférickém vzduchu, tím rychleji dochází k odpařování vody, a to znamená rychlost výměny vlhkosti.
2. Při nárůstu teploty se zvyšuje elasticita vodní páry, což vede ke snížení vlhkostních parametrů vnějšího prostředí a zvětšení objemu odpařené vody.
3. Vlivem větru se velmi zvyšuje rychlost odpařování vlhkosti, tím se zrychluje přenos nenasyceného vzduchu z povrchu listů, což způsobuje zvýšení výměny vody.

Chcete-li určit tento parametr, musíte si vždy pamatovat úroveň vlhkosti půdy. Pokud je ho málo, pak je v rostlině mínus. Snížením objemu vlhkosti v rostlinném těle se automaticky změní intenzita odpařování.

Denní cyklus transpirace

V průběhu 24 hodin se úroveň odpařování vlhkosti v rostlinách mění:

1. V noci se proces výměny vody mezi rostlinou a vzduchem kolem ní vlastně zastaví. To je způsobeno nedostatkem slunečního světla, uzavřením otvorů papilární vrstvy dermis, snížením teploty atmosférického vzduchu a zvýšením hladiny jeho vlhkosti.
2. Ráno se ústa otevřou. Stupeň jejich otevření se zvyšuje se změnami osvětlení, klimatických a fyzikálních kritérií vzdušných hmot.
3. Nejvyšší intenzita transpirace u rostlin nastává ve 12 hodin odpoledne, do 12-13 hodin. Tento proces je ovlivněn intenzitou slunce.
4. Při nedostatečné vlhkosti během dne může dojít ke snížení intenzity výměny vody. Tento mechanismus umožňuje rostlině výrazně snížit ztrátu vlhkosti a chránit se před vadnutím.
5. Když sluneční záření večer klesá, rychlost transpirace se opět zvyšuje.

Denní proces výměny vlhkosti závisí také na variantě a stáří rostlin, oblasti růstu a uspořádání listů.

U kaktusů dochází ke zvýšení transpirace výhradně v noci, kdy jsou ústa plně otevřena. U rostlin, jejichž listy jsou otočeny bokem k horizontu, tento proces začíná konkrétně s prvními slunečními paprsky.

Zápis transpirace v biologii – video

Transpirace v rostlinách je přirozený proces výměny vody mezi rostlinným světem a atmosférickým vzduchem. Vědci prokázali, že denní množství odpařené vlhkosti výrazně převyšuje množství vody obsažené v rostlině. Tento jev má velký význam v životě každého rostlinného organismu rostoucího ve skleníkových podmínkách nebo na otevřené půdě. Z této publikace se dozvíte, co je to transpirace u rostlin, seznámíte se s odrůdami a způsoby, jak tento proces regulovat.

Transpirační mechanismus

Životní proces každé rostliny je neoddělitelně spojen se spotřebou vlhkosti. Z denního objemu vody přijaté pro fotosyntézu a fyziologické potřeby potřebuje rostlina pouze 10 %. Zbývajících 90 % se vypařuje do atmosféry.

Transpirace je proces pohybu tekutiny rostlinným organismem a její odpařování z přízemní části rostliny. Transpirace zahrnuje listy, stonky, květy, plody a kořenový systém rostlinného organismu.

Proč rostlina potřebuje odpařovat vlhkost? Transpirace umožňuje rostlině získávat z půdy živiny a stopové prvky rozpuštěné ve vodě.

Mechanismus účinku je následující:

1. Uvolněním přebytečné vlhkosti vzniká ve vodivých pletivech rostlin podtlak.
2. Vakuum „stahuje“ vlhkost ze sousedních xylémových buněk, a tak podél řetězu přímo do sacích buněk kořenového systému.

Procesem transpirace rostliny přirozeně regulují svou teplotu a chrání se před přehřátím. Bylo prokázáno, že teplota transpirujícího listu je nižší než teplota neodpařujícího se listu. Rozdíl dosahuje 7°C.

Existují dva typy výměny vlhkosti v rostlinách:

• přes průduchy;
• přes kůžičku.

Pro pochopení principu fungování tohoto jevu je nutné si připomenout strukturu listu ze školního kurzu biologie.

List rostliny se skládá z:

1. Epidermální buňky, které tvoří hlavní ochrannou vrstvu.
2. Kutikula je vosková (vnější) ochranná vrstva.
3. Mesofyl neboli „dužina“ je hlavní tkáň umístěná mezi vnějšími vrstvami epidermis.
4. Žíly jsou „dopravní dálnice“ listu, po kterých se pohybuje vlhkost nasycená živinami.
5. Průduchy jsou otvory v epidermis, které řídí výměnu plynů v rostlině.

Během stomatální transpirace probíhá proces odpařování ve dvou fázích:

1. Přechod vlhkosti z kapalné fáze do plynné fáze. Tekutá voda se nachází v buněčných membránách. Pára se tvoří v mezibuněčném prostoru.
2. Uvolňování plynné vlhkosti do atmosféry ústy epidermis.

Díky výměně stomatální vlhkosti může rostlina regulovat úroveň odpařování. Dále se budeme zabývat mechanismem působení tohoto procesu.

Kutikulární transpirace reguluje odpařování vlhkosti z povrchu listů, když jsou otvory uzavřeny. Intenzita odpařování kapaliny závisí na tloušťce kutikuly a stáří rostliny.

Je důležité vědět, že rychlost stomatální transpirace je 80 až 90 % transpiračního objemu celého listu. Proto je tento mechanismus hlavním regulátorem intenzity odpařování v rostlinách.

List jako orgán transpirace

Diskutovali jsme o tom, co je transpirace. Nyní musíme pochopit, jakou roli hraje list v tomto mechanismu.

Vzhledem k velké ploše odpařování jsou hlavními difuzními oblastmi rostliny listy. Proces odpařování vlhkosti začíná od spodní části listu otevřenými ústy, kterými dochází k výměně kyslíku a oxidu uhličitého mezi rostlinou a okolním vzduchem.

Mechanismus otevírání průduchů je následující:

1. Ochranné buňky jsou umístěny po obvodu úst.
2. S nárůstem objemu protahují otvory v epidermis a zvětšují otevření průduchů.

Opačný proces nastává, když se zmenší objem ochranných buněk, jejichž stěny přestanou působit na průduchové mezery.

Rychlost transpirace

Intenzita transpirace je množství vlhkosti odpařené z dm 2 rostliny za jednotku času. Tento parametr je regulován otevíráním průduchových trhlin, což zase závisí na množství světla vstupujícího do rostliny. Dále zvažte, jak světlo ovlivňuje intenzitu transpirace.

K deformaci epidermálních buněk dochází vlivem fotosyntézy, při které se škrob přeměňuje na cukry.

1. Ve světle rostliny zahajují proces fotosyntézy. Zvyšuje se tlak v ochranných buňkách, což umožňuje čerpat vodu ze sousedních buněk epidermis. Objem buněk se zvyšuje, průduchy se otevírají.
2. Večer a v noci se cukry přeměňují na škrob, při čemž epidermální buňky „odčerpávají“ vlhkost z ochranných buněk rostliny. Jejich objem se zmenšuje, průduchy se uzavírají.

Intenzitu transpirace ovlivňuje kromě světla také vítr a fyzikální vlastnosti vzduchu:

1. Čím nižší je úroveň vlhkosti vzduchu, tím rychleji dochází k odpařování vody, a tím i rychlosti výměny vlhkosti.
2. Se stoupající teplotou se zvyšuje elasticita vodní páry, což vede ke snížení vlhkostních charakteristik prostředí a zvýšení objemu odpařené vody.
3. Vlivem větru se výrazně zvyšuje rychlost odpařování vlhkosti, čímž se zrychluje přenos vlhkého vzduchu z povrchu listů, což způsobuje zvýšení výměny vody.

K určení tohoto parametru bychom neměli zapomínat na úroveň vlhkosti půdy. Pokud ho není dostatek, pak je v rostlině nedostatek. Snížení objemu vlhkosti v těle rostliny automaticky změní rychlost odpařování.

Denní cyklus transpirace

Během dne se úroveň odpařování vlhkosti v rostlinách mění:

1. V noci se proces výměny vody mezi rostlinou a okolním vzduchem prakticky zastaví. To je způsobeno nedostatkem slunce, uzavřením epidermálních otvorů, snížením teploty atmosféry a zvýšením úrovně její vlhkosti.
2. Za úsvitu se otevírají ústa. Stupeň jejich otevření se zvyšuje se změnami osvětlení, klimatických a fyzikálních parametrů vzduchových hmot.
3. Maximální intenzita transpirace u rostlin je pozorována v poledne, ve 12-13 hodin. Tento proces je ovlivněn intenzitou slunečního záření.
4. Při nedostatečné vlhkosti během dne se může intenzita výměny vody snížit. Tento mechanismus umožňuje rostlině výrazně snížit ztrátu vlhkosti a chránit se před vadnutím.
5. S poklesem slunečního oslunění ve večerních hodinách se intenzita transpirace opět zvyšuje.

Denní proces výměny vlhkosti závisí také na typu a stáří rostlin, oblasti růstu a uspořádání listů.

U kaktusů dochází ke zvýšení transpirace výhradně v noci, kdy jsou ústa plně otevřena. U rostlin, jejichž listy jsou otočeny bokem k horizontu, tento proces začíná okamžitě s prvními slunečními paprsky.