Tutti sanno che l'acqua svolge un ruolo decisivo nella vita delle piante. Lo sviluppo normale di qualsiasi organismo vegetale è possibile solo quando tutti i suoi organi e tessuti sono ben saturi di umidità. Tuttavia, il sistema di scambio idrico tra la pianta e l'ambiente è infatti complesso e multicomponente.
Cos'è la traspirazione
traspirazione - è un processo fisiologico controllato del movimento dell'acqua attraverso gli organi dell'organismo vegetale, con conseguente perdita per evaporazione.
Lo sai? La parola "traspirazione" deriva da due parole latine: trans - through e spiro - respirazione, respiro, espirazione. Il termine è letteralmente tradotto come sudorazione, sudorazione, sudorazione..Per comprendere quale sia la traspirazione ad un livello primitivo, è sufficiente rendersi conto che l'acqua vitale per una pianta, estratta dal terreno dal sistema radicale, deve in qualche modo raggiungere foglie, steli e fiori. Nel processo di questo movimento, la maggior parte dell'umidità viene persa (evapora), specialmente in condizioni di luce intensa, aria secca, vento forte e temperatura elevata.
Pertanto, sotto l'influenza di fattori atmosferici, le riserve d'acqua negli organi in superficie della pianta vengono costantemente consumate e, pertanto, devono essere reintegrate continuamente a causa di nuovi input. Mentre l'acqua evapora nelle cellule della pianta, sorge una certa forza di aspirazione, che "tira" l'acqua dalle cellule vicine e così lungo la catena - fino alle radici. Così, il principale "motore" del flusso di acqua dalle radici alle foglie si trova nelle parti superiori delle piante, che, per dirla semplicemente, funzionano come piccole pompe. Se approfondisci il processo un po 'più a fondo, lo scambio d'acqua nella vita vegetale è la seguente catena: attingere acqua fuori dal terreno dalle radici, sollevandola verso gli organi in superficie, evaporando. Questi tre processi sono in costante interazione. Nelle cellule dell'apparato radicale della pianta si forma la cosiddetta pressione osmotica, sotto la cui influenza l'acqua nel terreno viene attivamente assorbita dalle radici.
Quando, a seguito dell'emergere di un gran numero di foglie e di un aumento della temperatura ambiente, l'acqua comincia a essere risucchiata dalla pianta stessa, c'è un deficit di pressione nei vasi delle piante, che viene trasmesso alle radici e le spinge al nuovo "lavoro". Come potete vedere, il sistema radicale della pianta attira l'acqua dal suolo sotto l'influenza di due forze - la sua, attiva e passiva, trasmessa dall'alto, causata dalla traspirazione.
Quale ruolo gioca la traspirazione nella fisiologia vegetale?
Il processo di traspirazione gioca un ruolo enorme nella vita delle piante.
Prima di tutto, dovrebbe essere capito È la traspirazione che fornisce alle piante una protezione contro il surriscaldamento. Se in una luminosa giornata di sole misuriamo la temperatura di una foglia sana e sbiadita nella stessa pianta, la differenza può arrivare anche a sette gradi, e se una foglia sbiadita al sole può essere più calda dell'aria circostante, la temperatura della foglia traspirante è di solito di parecchi gradi inferiore ! Questo suggerisce che i processi di traspirazione che avvengono in una foglia sana permettono di auto-raffreddarsi, altrimenti la foglia si surriscalda e muore.
È importante! La traspirazione è il garante del processo più importante nella vita della pianta - la fotosintesi, che si verifica soprattutto a una temperatura compresa tra 20 e 25 gradi Celsius. Con un forte aumento della temperatura, a causa della distruzione dei cloroplasti nelle cellule vegetali, la fotosintesi è molto difficile, quindi è fondamentale che la pianta prevenga tale surriscaldamento.Inoltre, il movimento dell'acqua dalle radici alle foglie della pianta, la cui continuità fornisce la traspirazione, in quanto unisce tutti gli organi in un singolo organismo, e più forte è la traspirazione, più attivamente si sviluppa la pianta. L'importanza della traspirazione sta nel fatto che nelle piante i principali nutrienti possono penetrare nei tessuti con l'acqua, quindi, maggiore è la produttività della traspirazione, più velocemente le parti in superficie delle piante ricevono composti minerali e organici disciolti nell'acqua.
Infine, la traspirazione è una forza incredibile che può far salire l'acqua all'interno della pianta per tutta la sua altezza, che è di grande importanza, ad esempio, per gli alberi alti, le cui foglie superiori, a causa del processo in esame, possono ricevere la quantità richiesta di umidità e sostanze nutritive.
Tipi di traspirazione
Esistono due tipi di traspirazione: stomatica e cuticolare. Per capire quale sia l'una e l'altra specie, ricordiamo dalle lezioni di botanica la struttura della foglia, poiché è questo organo della pianta che è il principale nel processo di traspirazione.
Così, Il foglio è costituito dai seguenti tessuti:
- la pelle (epidermide) è il rivestimento esterno della foglia, che è una singola fila di cellule, strettamente interconnesse per garantire la protezione dei tessuti interni da batteri, danni meccanici e essiccazione. In cima a questo strato è spesso un'ulteriore cera protettiva, chiamata cuticola;
- il tessuto principale (mesofillo), che si trova all'interno dei due strati dell'epidermide (superiore e inferiore);
- vene lungo le quali si sciolgono acqua e sostanze nutritive;
- Gli stomi sono celle di chiusura speciali e l'apertura tra di loro, sotto la quale c'è una cavità d'aria. Le cellule stomatiche sono in grado di chiudersi e aprirsi a seconda che ci sia abbastanza acqua in esse. È attraverso queste cellule che viene principalmente effettuato il processo di evaporazione dell'acqua e lo scambio di gas.
stomatal
Innanzitutto, l'acqua inizia ad evaporare dalla superficie del tessuto principale delle cellule. Di conseguenza, queste cellule perdono umidità, i menischi dell'acqua nei capillari sono piegati verso l'interno, la tensione superficiale aumenta e l'ulteriore processo di evaporazione dell'acqua diventa difficile, il che consente all'impianto di risparmiare significativamente acqua. Quindi l'acqua evaporata esce attraverso le fessure stomatiche. Finché gli stomi sono aperti, l'acqua evapora dalla foglia alla stessa velocità della superficie dell'acqua, cioè la diffusione attraverso gli stomi è molto alta.
Il fatto è che con la stessa area, l'acqua evapora più rapidamente attraverso diversi piccoli fori situati a una certa distanza che attraverso uno grande. Anche dopo che gli stomi sono stati chiusi a metà, l'intensità della traspirazione rimane quasi altrettanto elevata. Ma quando gli stomi si chiudono, la traspirazione diminuisce più volte.
Il numero di stomi e la loro posizione in piante diverse non è lo stesso, in alcune specie sono solo sul lato interno della foglia, in altri - sia dall'alto che dal basso, tuttavia, come si può vedere da quanto sopra, non tanto il numero di stomi influisce sul tasso di evaporazione, ma il grado della loro apertura: se c'è molta acqua nella cellula, gli stomi si aprono, quando si verifica una deficienza - le cellule di chiusura si raddrizzano, la larghezza dell'intestino stomatico diminuisce - e gli stomi si chiudono. 
cuticolare
La cuticola, così come gli stomi, ha la capacità di rispondere al grado di saturazione della foglia con l'acqua. I peli sulla superficie della foglia proteggono la foglia dai movimenti dell'aria e della luce solare, riducendo la perdita di acqua. Quando gli stomi sono chiusi, la traspirazione cuticolare è particolarmente importante. L'intensità di questo tipo di traspirazione dipende dallo spessore della cuticola (più spesso lo strato, meno evaporazione). L'età della pianta è anche di grande importanza - le foglie d'acqua sulle foglie mature costituiscono solo il 10% dell'intero processo di traspirazione, mentre sui giovani possono raggiungere anche la metà. Tuttavia, un aumento della traspirazione cuticolare si osserva su foglie troppo vecchie, se il loro strato protettivo è danneggiato da età, crepe o fessure.
Descrizione del processo di traspirazione
Il processo di traspirazione è significativamente influenzato da diversi fattori significativi.
Fattori che influenzano il processo di traspirazione
Come accennato in precedenza, l'intensità della traspirazione è determinata principalmente dal grado di saturazione delle cellule fogliari con acqua. A sua volta, questa condizione è principalmente influenzata dalle condizioni esterne: umidità, temperatura e quantità di luce.
È chiaro che con l'aria secca i processi di evaporazione si verificano più intensamente. Ma l'umidità del suolo influenza la traspirazione nel modo opposto: più secca è la terra, meno acqua entra nella pianta, maggiore è il suo deficit e, di conseguenza, meno traspirazione.
Con l'aumentare della temperatura, aumenta anche la traspirazione. Tuttavia, forse il fattore principale che influenza la traspirazione è ancora leggero. Quando la foglia assorbe la luce solare, la temperatura delle foglie aumenta e, di conseguenza, gli stomi si aprono e la velocità di traspirazione aumenta.
Lo sai? Più clorofilla nella pianta, più forte la luce influenza i processi di traspirazione. Le piante verdi iniziano a evaporare l'umidità quasi il doppio anche con la luce diffusa.
Sulla base dell'influenza della luce sui movimenti degli stomi, ci sono anche tre gruppi principali di piante secondo il corso quotidiano della traspirazione. Nel primo gruppo, gli stomi sono chiusi di notte, al mattino si aprono e si muovono durante le ore diurne, a seconda della presenza o assenza di deficit idrico. Nel secondo gruppo, lo stato notturno degli stomi è un "changeling" del giorno (se erano aperti durante il giorno, chiudono di notte e viceversa). Nel terzo gruppo, durante il giorno lo stato degli stomi dipende dalla saturazione della foglia con l'acqua, ma di notte sono sempre aperti. Come esempi dei rappresentanti del primo gruppo, si possono citare alcune piante di cereali, al secondo gruppo si trovano piante a foglie sottili, ad esempio piselli, barbabietole e trifogli, al terzo gruppo, cavoli e altri rappresentanti del mondo vegetale con foglie spesse.
Ma in generale va detto questo di notte, la traspirazione è sempre meno intensa rispetto al giorno, perché a quest'ora del giorno la temperatura è più bassa, non c'è luce e l'umidità, al contrario, aumenta. Durante le ore diurne, la traspirazione è di solito più produttiva a mezzogiorno, e con una diminuzione dell'attività solare, questo processo rallenta.
Il rapporto tra l'intensità della traspirazione da un'unità di superficie di un foglio per unità di tempo all'evaporazione di un'area analoga della superficie dell'acqua libera è detta traspirazione relativa.
Com'è la regolazione del bilancio idrico
La pianta assorbe la maggior parte dell'acqua dal suolo attraverso il sistema di radici.
È importante! Le cellule delle radici di alcune piante (specialmente quelle che crescono nelle regioni aride) sono in grado di sviluppare una forza, con l'aiuto di cui l'umidità del suolo viene aspirata fino a diverse decine di atmosfere!Le radici delle piante sono sensibili alla quantità di umidità nel terreno e sono in grado di cambiare la direzione di crescita nella direzione di aumentare l'umidità.
Oltre alle radici, alcune piante hanno la capacità di assorbire l'acqua e gli organi macinati (ad esempio, muschi e licheni assorbono l'umidità in tutta la sua superficie).
L'acqua che entra nella pianta è distribuita in tutti i suoi organi, passando da una cellula all'altra, e viene utilizzata per i processi necessari per la vita della pianta. Una piccola quantità di umidità viene spesa per la fotosintesi, ma la maggior parte di essa è necessaria per mantenere la pienezza dei tessuti (il cosiddetto turgore), oltre a compensare le perdite dalla traspirazione (evaporazione), senza le quali l'attività vitale della pianta è impossibile. L'umidità evapora su ogni contatto con l'aria, quindi questo processo si verifica in tutte le parti della pianta.
Se la quantità di acqua che viene assorbita dalla pianta è armoniosamente coordinata con la spesa su tutti questi obiettivi, il bilancio idrico della pianta è regolato correttamente e il corpo si sviluppa normalmente. Le violazioni di questo equilibrio possono essere situazionali o prolungate. Nel processo di evoluzione, molte piante terrestri hanno imparato a far fronte alle fluttuazioni a breve termine del bilancio idrico, ma le interruzioni a lungo termine dei processi di approvvigionamento idrico e di evaporazione, di norma, portano alla morte di qualsiasi pianta.
