Augalai išgaruoja didelis skaičius vanduo; daugiau nei sunaudojama gyvybiniams procesams. Išgaravimas daugiausia vyksta per lapus. Vanduo į lapus patenka iš šaknų palei stiebus. Šaknys sugeria vandenį iš dirvožemio.
Taip pat vadinamas vandens išgarinimas augalų transpiracija.
Garavimo vertė
Kodėl augalai sugeria didelius vandens kiekius iš dirvožemio, jei po to vis tiek jį išgarina?
Pirma, augalai pasisavina ne tik vandenį, bet ir jame ištirpusias mineralines medžiagas. Jų nėra daug. Todėl, siekiant patenkinti poreikį mineralai, augalui reikia per save „varyti“ didelį kiekį vandens. Vandens perteklius išgaruoja. O pats garavimo procesas kartu su šaknų slėgiu prisideda prie vandens pakilimo nuo šaknų iki lapų.
Antra, išgarinimas padeda atvėsti augalą. Principas yra toks pat kaip ir gyvūnų prakaitavimas. Vanduo turi didelę šiluminę talpą („sulaiko“, „sugeria“ didelį šilumos kiekį). Todėl kai augalas saulėje pradeda perkaisti, jis išgarina didelį kiekį vandens. Vandens garai pašalina iš augalo šilumos perteklių.
Trečia, pačiam augalui reikia vandens. Ląstelėse yra daug vandens, jis dalyvauja daugelyje cheminės reakcijos ląstelėse yra terpė kitoms reakcijoms vykti. Jei Žemėje nebūtų vandens, gyvybė nebūtų kilusi. Taip yra dėl to, kad ląstelėje vyksta daug cheminių reakcijų, kurios galimos tik joje vandens aplinka. Ypač reikėtų pažymėti, kad vanduo dalyvauja fotosintezės procese. Visų pirma iš vandens ir anglies dioksidas susidaro organinės medžiagos.
Stomata
Dauguma augalų vandenį išskiria iš apatinės lapų pusės. Čia, tarp bespalvių vientiso audinio ląstelių, yra specialių darinių - stomos. Jie susideda iš poros žalių ląstelių, kurios gali sudaryti tarpą tarp savęs.
Stomatelių skaičius ant lapo yra didelis, skirtingi tipai augalai skirtingi. Viskas priklauso nuo augalų prisitaikymo prie konkrečių gyvenimo sąlygų.
Kai augalui reikia išgarinti vandenį, atsidaro stomatos, tarp jų ląstelių susidaro tarpas, pro kurį išeina vandens garai. Lapo viduje yra daug tarpląstelinių erdvių, kur dalis vandens palieka ląsteles. Tarpląstelinėse erdvėse vanduo yra garų pavidalu. Atsivėrus stomatai, vanduo iš tarpląstelinių tarpų palieka lapą.
Paprastai augalai turi stomas, kurios yra atviros dieną ir uždarytos naktį. Tačiau jei augalas neturi pakankamai vandens, jis uždaro savo stomatas, bandydamas sumažinti garavimą.
Lapai ir garavimas
Augaluose, augančiuose skirtingos sąlygos Aplinka sukūrė tam tikrus prisitaikymus prie vandens išgarinimo lapais.
Augaluose, gyvenančiuose drėgna šiluma klimato didelės lapų mentės. Tokie augalai išgarina daug vandens.
Sausose, karštose vietose esantys augalai turi labai mažus lapus. Tai leidžia jiems išgaruoti mažiau vandens. Šaltame klimate augantys augalai turi tą patį prisitaikymą. Čia vanduo skysta būsena taip pat nepakankamai.
Yra ir kitų (ne tik lapo ašmenų dydžio) pritaikymų, skirtų padidinti arba sumažinti garavimą. Taigi daugelio augalų lapai yra padengti plaukeliais ir vaškine danga. Tai neleidžia išgaruoti.
Vandens gaubtasėkliuose stomos yra viršutinėje lapo pusėje. Tai padidina garavimą. Tokį prisitaikymą lemia tai, kad tokiems augalams netrūksta vandens, o su apatine lapo puse išgaruoti beveik neįmanoma. Juk dauguma lapų guli ant vandens.
Kiekvienas floros karalystės atstovas išgarina įspūdingus drėgmės kiekius. Vanduo yra būtinas augalams gyvybės procesams vykdyti ir yra pasisavinamas per šaknų sistemą. Jis pumpuojamas išilgai stiebų į lapus, iš kurių vėliau išgaruoja. Taip, kaip parodyta Moksliniai tyrimai, augalai sugeria tik 3% jiems tiekiamo vandens, o likusi dalis išgaruoja.
Vandens išgarinimo iš augalų paviršiaus procesas vadinamas transpiracija. Tiesą sakant, tai yra gyvo organizmo išlaisvinimas nuo vandens pertekliaus, taip pat gyvūnų karalystės atstovų prakaitavimo analogas. Dauguma augalų išgarina vandenį išvirkščia pusė lapai, kur yra specialios žalios ląstelės (stomatos), tarp jų susidaro nedideli tarpai.
Vandens garavimo vaidmuo augalų gyvenime
- Kai augalas sugeria vandenį, jis iš skysčio pasisavina įvairius mineralinius komponentus. Pačiame vandenyje jų nėra labai daug, todėl per dieną per stiebus nuvaromas didelis skysčio kiekis. Palaipsniui dėl šaknų slėgio vandens lygis augale pakyla, jis patenka į lapus, iš kur išgaruoja.
- Išgarindamas skystį augalas gali pats atvėsti. Taip yra dėl didžiausios vandens šiluminės talpos poveikio. Jei floros atstovas ilgam laikui yra saulėje, prasideda automatinė transpiracija, o vandens garai su savimi pasineša šilumos perteklių.
- Drėgmės išgarinimas yra būtinas ir augalams, nes vanduo turi kilti, kad vyktų įvairūs biocheminiai procesai, pavyzdžiui, fotosintezė.
Aplinkai, o ypač žmonėms, taip pat labai svarbus vandens išgaravimas, kurį sukelia augalai. Pavyzdžiui, dėl šio reiškinio intensyvumo sumažėja žemės ūkio kultūrų maistinė vertė ir skonis. Kuo dažniau išgaruoja drėgmė, tuo prastesnis dirvožemis, nuolat išskirdamas mineraliniais komponentais prisodrintą vandenį. Taigi atsiranda poreikis reguliariai gerinti žemes ir jas tręšti.
Vandens išgarinimo procesas augalu
Kaip jau minėta, vanduo gali išgaruoti dėl lapų stomatito. Jų skaičius kiekviename organizme nėra vienodas ir priklauso nuo konkretaus floros atstovo buveinės ir savybių (vandens lygio ląstelėse, amžiaus, osmoso slėgis ląstelių sultys). Drėgmės išgaravimo greitis taip pat priklauso nuo šešėlio buvimo, oro masės ir vandens lygis žemėje.
Kai augalas kaupia vandens perteklių, stomos plečiasi ir jų ląstelėse susidaro skylės, iš kurių išeina vandens garai. Tarpląstelinėse erdvėse skystis visada yra garų būsenoje, tačiau iš lapo gali išeiti tik atsivėrus stomai. Paprastai transpiracijos procesas vyksta dienos metu, kai stomos automatiškai atsidaro. Bet jei augalas kenčia nuo sausros, jis pakeičia režimą ir sumažina vandens garavimą.
Augalai, augantys šilto klimato kraštuose, pavyzdžiui, tropikuose, visada turi didelius lapus, todėl nuo jų paviršiaus išgaruoja didžiausias vandens kiekis. trumpą laiką. Šalto ar sauso klimato sąlygomis yra atvirkščiai. Be to, jei augalas nėra suinteresuotas reguliariai atsikratyti vandens pertekliaus, jo lapai evoliucijos procese pasidengia vaško danga arba mažais gaureliais. Neretai lapai susisuka saulėje, kad sumažėtų garavimas.
Angiospermai vandenį išgarina ne tik iš užpakalinės, bet ir priekinės lapų ašmenų pusės. Taip yra dėl to, kad stomos yra iš abiejų pusių, tačiau apatinė lapo pusė beveik visada yra vandenyje ir išgaruoti neįmanoma.
Augalai nuolat išgarina vandenį. Jie tai daro daugiausia su lapais. Vanduo į lapus patenka per stiebus iš šaknų, kurios jį sugeria iš dirvožemio.
Vandens išgarinimas lapais turi tokią reikšmę:
Garavimo dėka vanduo pakyla iš šaknų. Galima sakyti, kad lapai veikia kaip siurblys. Be išgaravimo, vanduo stumiamas aukštyn ir šaknų slėgis. Lapuose esantis vanduo ne tik išgaruoja, jis reikalingas daugeliui biocheminių procesų ląstelėse, įskaitant fotosintezę.
Vandeniui išgaruojant ištirpusios mineralinės medžiagos pakyla į stiebą ir lapus.Šias medžiagas šaknys pasisavino kartu su vandeniu. Tada, tekėdami vandeniui, jie juda aukštyn ir ląstelėse panaudojami įvairiose cheminėse reakcijose, kurios užtikrina augalo gyvybę.
Dėl išgaravimo lapai atvėsta. Faktas yra tas, kad vanduo turi didelę šiluminę galią (galima sakyti, kad atima šilumą). Kai vandens lašeliai išgaruoja nuo lapo paviršiaus, jie pašalina šilumos perteklių ir taip apsaugo augalą nuo perkaitimo. Tai ypač svarbu dienos metu, kai po kaitriais Saulės spinduliais lapuose vyksta fotosintezė, dėl kurios lapai gali labai įkaisti.
Vandens išgaravimą lapais galima pamatyti atliekant įvairius eksperimentus. Pavyzdžiui, jei ant augalo šakos pastatysite stiklinį indą, po kurio laiko ant jos sienelių pamatysite vandens lašelius. Jei augalo šakelę įdėsite į vandenį, o ant vandens užpilsite aliejaus (kad neišgaruotų), tada vandens tūris sumažės. Tai rodo, kad vandenį sugeria šaknys, o paskui išgaruoja lapai.
Lapuose vandens garai iš ląstelių išeina į tarpląstelines erdves. Iš jų garai iš lapų paviršiaus išgaruoja per stomatas. Atsidarydami ir užsidarydami stomatos reguliuoja vandens išgaravimą iš lapų. Kaip žinoma, daugumoje augalų stomos yra ant apatinis paviršius lapelis. Todėl daugumoje augalų vanduo daugiausia išgaruoja apatiniame lapo ašmenų paviršiuje.
Vandens kiekis, kurį augalai išgaruoja, priklauso nuo daugelio veiksnių. Bet kokiu atveju tai beveik visada yra gana didelis kiekis, atsižvelgiant į augalo kūno svorį. Pavyzdžiui, kopūstai per dieną išgarina apie vieną litrą vandens. Garavimo intensyvumui turi įtakos augalo amžius (daugiau išgaruoja jaunikliai), auga pavėsyje ar ne (pavėsyje mažiau garuoja), pučia ar nepučia vėjas (vėjuotu oru yra daugiau išgaravimo), yra pakankamai vandens dirvožemyje ar ne.
At pakankamas kiekis Trūkstant vandens, augalo lapų stomos gali būti atviros ir dieną, ir naktį. Kai kuriuose augaluose stomos atsidaro tik dieną. Jei dirvožemyje nepakanka vandens, tada augalai uždaro savo stomas net ir dieną. Kai kurių augalų lapai ryškioje šviesoje gali susisukti, o tai taip pat sumažina garavimą.
Šiltose, drėgnose buveinėse (pavyzdžiui, tropikuose) augantys augalai dažniausiai turi dideles lapų mentes. Todėl tokie augalai išgarina didelius vandens kiekius. Bet kadangi vanduo yra aplinką užteks, tai nėra problema. Kitas dalykas – sausringų buveinių (pavyzdžiui, pusdykumų ir dykumų) augalai. Jų lapai yra maži arba modifikuoti į spyglius (kaktusus) arba mėsingas struktūras, kurios kaupia vandenį rezerve (alavijas). Bet kokiu atveju tokie lapai išgarina mažai vandens.
