Die Transpiration in Pflanzen ist der wichtigste Prozess in der Physiologie der Pflanzenwelt.

Transpiration in Pflanzen ist ein natürlicher Prozess des Wasseraustauschs zwischen der Pflanzenwelt und der atmosphärischen Luft. Untersuchungen von Wissenschaftlern haben gezeigt, dass die tägliche Menge an verdampfter Feuchtigkeit die in der Pflanze enthaltene Wassermenge deutlich übersteigt. Dieses Phänomen ist von größter Bedeutung für das Leben eines Pflanzenorganismus, der unter Gewächshausbedingungen oder auf offenem Boden wächst. In dieser Veröffentlichung erfahren Sie, was Transpiration in Pflanzen ist, und lernen die Sorten und Methoden zur Regulierung dieses Prozesses kennen.

Transpirationsmechanismus

Die lebenswichtige Aktivität einer Pflanze ist untrennbar mit dem Verbrauch von Feuchtigkeit verbunden. Die Pflanze benötigt nur 10% des täglichen Wasservolumens, das für die Photosynthese und den physiologischen Bedarf produziert wird. Die restlichen 90% werden in die Atmosphäre verdampft.

Transpiration ist der Prozess, bei dem Flüssigkeit durch einen Pflanzenorganismus bewegt und aus dem Bodenteil der Pflanze verdampft wird. Blätter, Stängel, Blüten, Früchte und das Wurzelsystem eines Pflanzenorganismus sind an der Transpiration beteiligt.

Warum muss eine Pflanze Feuchtigkeit verdampfen? Durch die Transpiration erhält die Pflanze Nährstoffe und Spurenelemente, die in Wasser aus dem Boden gelöst sind.

Der Wirkungsmechanismus ist wie folgt:

1. Durch die Befreiung von überschüssiger Feuchtigkeit wird im wasserführenden Pflanzengewebe ein Unterdruck erzeugt.
2. Das Vakuum "zieht" Feuchtigkeit von den benachbarten Zellen des Xylems und so entlang einer Kette direkt zu den Saugzellen des Wurzelsystems.

Durch den Verdunstungsprozess regulieren Pflanzen auf natürliche Weise ihre Temperatur und schützen sich so vor Überhitzung. Es wurde nachgewiesen, dass die Temperatur der transpirierenden Folie niedriger ist als die der nicht verdampfenden Feuchtigkeit. Die Differenz erreicht 7 ° C.

Pflanzen haben zwei Arten des Feuchtigkeitsaustauschs:

• durch die Stomata;
• durch die Nagelhaut.

Um das Funktionsprinzip dieses Phänomens zu verstehen, muss die Struktur des Blattes aus dem Schulkurs in Biologie in Erinnerung gerufen werden.

Das Pflanzenblatt besteht aus:

1. Epidermiszellen, die die Hauptschutzschicht bilden.
2. Die Nagelhaut ist eine wachsartige (äußere) Schutzschicht.
3. Mesophyll oder "Pulpa" ist das Hauptgewebe zwischen den äußeren Schichten der Epidermis.
4. Die Venen sind die „Transportarterien“ des Blattes, entlang derer sich mit Nährstoffen gesättigte Feuchtigkeit bewegt.
5. Die Münder sind Löcher in der Epidermis, die den Gasaustausch der Pflanze steuern.

Bei der stomatalen Transpiration erfolgt der Verdunstungsprozess in zwei Schritten:

1. Der Übergang von Feuchtigkeit von der flüssigen Phase in die Dampfphase. In den Zellmembranen befindet sich flüssiges Wasser. Im Interzellularraum wird Dampf gebildet.
2. Freisetzung von gasförmiger Feuchtigkeit in die Atmosphäre durch den Mund der Epidermis.

Durch den stomatalen Feuchtigkeitsaustausch kann die Pflanze den Verdunstungsgrad regulieren. Als nächstes werden wir den Mechanismus dieses Prozesses betrachten.

Die kutikuläre Transpiration reguliert die Verdunstung von Feuchtigkeit von der Blattoberfläche, wenn der Mund geschlossen ist. Die Verdunstungsrate der Flüssigkeit hängt von der Dicke der Nagelhaut und dem Alter der Pflanze ab.

Es ist wichtig zu wissen, dass der Grad der oralen Transpiration 80 bis 90% des Verdunstungsvolumens des gesamten Blattes beträgt. Deshalb ist dieser Mechanismus der Hauptregulator der Verdunstungsrate in Pflanzen.

Blatt als Transpirationsorgan

Wir haben analysiert, was Transpiration ist. Nun ist es notwendig zu verstehen, welche Rolle das Blatt in diesem Mechanismus spielt.

Aufgrund der großen Verdunstungsfläche sind die Blätter die Hauptdiffusionsbereiche der Pflanze. Der Prozess der Feuchtigkeitsverdunstung beginnt am Boden des Blattes durch die offenen Münder, durch die Sauerstoff und Kohlendioxid zwischen der Pflanze und der Umgebungsluft ausgetauscht werden.

Der stomatale Öffnungsmechanismus ist wie folgt:

1. Schutzzellen befinden sich um die Öffnung herum.
2. Mit zunehmendem Volumen dehnen sie die Löcher in der Epidermis und vergrößern die Öffnung der Stomata.

Der entgegengesetzte Prozess tritt mit einer Verringerung des Volumens der Schutzzellen auf, deren Wände die stomatalen Lücken nicht mehr beeinflussen.

Intensität der Transpiration

Die Transpirationsrate ist die mit dm verdampfte Feuchtigkeitsmenge² Pflanzen pro Zeiteinheit. Dieser Parameter wird durch die Größe der Öffnung der stomatalen Lücken reguliert, die wiederum von der auf die Pflanze fallenden Lichtmenge abhängt. Als nächstes werden wir untersuchen, wie Licht die Intensität der Transpiration beeinflusst.

Die Verformung von Epidermiszellen erfolgt unter dem Einfluss der Photosynthese, bei der Stärke in Zucker umgewandelt wird.

1. Pflanzen beginnen den Prozess der Photosynthese im Licht. Der Druck in den Schutzzellen steigt an, wodurch Wasser aus den benachbarten Zellen der Epidermis entnommen werden kann. Das Zellvolumen nimmt zu, die Stomata öffnen sich.
2. Abends und nachts wird Zucker in Stärke umgewandelt, wobei Epidermiszellen Feuchtigkeit aus den Schutzzellen der Pflanze "herauspumpen". Ihr Volumen nimmt ab, die Stomata sind geschlossen.

Neben dem Licht wird die Intensität der Transpiration durch den Wind und die physikalischen Eigenschaften der Luft beeinflusst:

1. Je niedriger die Luftfeuchtigkeit der Luft ist, desto schneller verdunstet das Wasser und damit der Feuchtigkeitsaustausch.
2. Mit steigender Temperatur nimmt die Elastizität des Wasserdampfs zu, was zu einer Abnahme der Feuchtigkeitseigenschaften der Umgebung und zu einer Zunahme des Volumens des verdampften Wassers führt.
3. Unter dem Einfluss des Windes nimmt die Verdunstungsrate der Feuchtigkeit erheblich zu, wodurch die Übertragung feuchter Luft von der Blattoberfläche beschleunigt wird, was zu einer Zunahme des Wasseraustauschs führt.

Um diesen Parameter zu bestimmen, sollte man die Bodenfeuchtigkeit nicht vergessen. Wenn es nicht ausreicht, fehlt es in der Anlage. Durch die Reduzierung der Feuchtigkeitsmenge im Pflanzenorganismus wird die Verdunstungsrate automatisch geändert.

Tägliche Variation der Transpiration

Während des Tages ändert sich der Grad der Feuchtigkeitsverdunstung in Pflanzen:

1. Nachts stoppt der Prozess des Wasseraustauschs zwischen der Pflanze und der Umgebungsluft praktisch. Dies ist auf die Abwesenheit der Sonne, das Schließen der Löcher der Epidermis, eine Abnahme der Temperatur der atmosphärischen Luft und eine Zunahme ihres Feuchtigkeitsniveaus zurückzuführen.
2. Im Morgengrauen öffnen sich die Münder. Der Grad ihrer Offenlegung nimmt mit Änderungen der Beleuchtung, der klimatischen und physikalischen Indikatoren der Luftmassen zu.
3. Die maximale Transpirationsintensität in Pflanzen wird mittags um 12-13 Stunden beobachtet. Dieser Prozess wird durch die Intensität des Sonnenlichts beeinflusst.
4. Bei unzureichender Luftfeuchtigkeit am Tag kann die Intensität des Wasseraustauschs abnehmen. Dieser Mechanismus ermöglicht es der Pflanze, den Feuchtigkeitsverlust erheblich zu reduzieren, indem sie sich vor dem Welken schützt.
5. Mit einer Abnahme der Sonneneinstrahlung in den Abendstunden nimmt die Intensität der Transpiration wieder zu.

Der tägliche Prozess des Feuchtigkeitsaustauschs hängt auch von der Art und dem Alter der Pflanzen, dem Anbaugebiet und der Anordnung der Blätter ab.

Haben KaktusEine Erhöhung des Transpirationsniveaus tritt ausschließlich nachts auf, wenn die Münder vollständig geöffnet sind. Bei Pflanzen, deren Laub seitlich zum Horizont gedreht ist, beginnt dieser Vorgang sofort mit den ersten Sonnenstrahlen.

Bestimmung der Transpiration in der Biologie - Video