Статья дает представление о транспирации, ее видах, функциях, значении в жизни растительных организмов. Перечислены внешние и внутренние факторы, влияющие на интенсивность испарения растениями. Изложены ксероморфные признаки приспособлений флоры к дефициту и избытку влаги путем регулирования движения воды в органах.
Значение транспирации
Физиологический процесс передвижения и испарения воды растениями в биологии называют транспирацией. Механизм этого явления упрощенно выглядит так:
Под воздействием неодинакового осмотического давления вода с минеральными, органическими веществами по капиллярам растительной ткани (ксилемы) перемещается из почвы к наземным органам. Движение влаги на свету протекает непрерывно, обеспечивая рост, развитие, обмен веществ организма. Основной орган транспирации — лист. Через устьица он испаряет влагу, пропускает углекислый газ CO2, необходимый для фотосинтеза.
Виды транспирации
Формы и пути передвижения влаги:
- устьичная — испарение из открытых отверстий, составляет больше 90% потерь воды, интенсивность пропорциональна числу устьиц;
- кутикулярная — расход воды через восковую кутикулу. Его доля 5–10%, толстая пленка препятствует транспирации;
- лентикулярная — испарение из почек, чечевичек на коре ветвей, побегов. Роль в водном обмене невелика.
Интенсивность транспирации зависит от метеорологических (внешних) и биологических (внутренних) параметров.
Факторы, влияющие на испарение
К показателям внешней среды относятся:
- Температура воздуха и почвы — при их повышении транспирация усиливается.
- Влажность воздуха и почвы — увлажнение воздуха снижает интенсивность испарения.
- Освещенность — нагревает листву, содержащую хлорофилл, увеличивает потерю влаги. Устьица на свету открываются шире.
- Скорость ветра — с возрастанием циркуляции воздуха испарение увеличивается.
- Содержание углекислого газа CO2 — его влияние неоднозначно. Доказано, что недостаток влаги и жара угнетают растения даже при перенасыщении воздуха CO2.
Низкая влажность, повышенная температура, обилие света, циркуляция воздуха способствуют интенсивной транспирации.
Анатомические, биологические особенности листа относятся к внутренним факторам:
- площадь — с широкого листа испаряется больше влаги, чем с узкого;
- габариты растения, количество устьиц — обширная площадь листвы обеспечивает усиленное испарение;
- восковая кутикула, пушок уменьшают расход воды.
Элементы, участвующие в перемещении влаги — корни, ксилема, капилляры, жилки, устьица.
Функции транспирации
Движение питательных веществ происходит из почвы вверх, затем жилками распространяется по площади листа. В процессе диффузии водяной пар перемещается через устьица из влажной среды в сравнительно сухое воздушное пространство. Окружающий воздух увлажняется.
Испарение охлаждает растение, не давая перегреться при жаркой погоде, способствует осуществлению физиологических, биохимических процессов.
Регулирование транспирации воздействием на движение воды
Растение регулирует скорость движения влаги путем изменения размеров устьиц, степени их раскрытия. В засушливых районах вырабатываются ксероморфные признаки экономии воды, растения адаптируются к ее недостатку.
Видоизмененная форма листа — защитная реакция на дефицит влаги. Испарение резко уменьшается за счет превращения листьев в иглы у хвойных деревьев, шипы и колючки у суккулентов, свернутые трубкой листья ковыля.
Толстая блестящая пленка, восковой налет, отражая лучи солнца, блокируют кутикулярную транспирацию. Потерю влаги снижают небольшие кожистые листья, наличие ворсистости.
В условиях избытка влаги испарение с листа отсутствует. Саблевидные, складчатые, свисающие вниз листья с желобками по краю сбрасывают воду. Во влажных лесах тропической зоны наблюдается гуттация, когда на листву выделяются капли воды. Подобное явление возникает под укрытием теплиц, при проведении поливов дождеванием.
Испарение с листа создает беспрерывное передвижение влаги и питательных веществ. Транспирация защищает растение от перегрева. Формирует саморегулируемый водный режим, смягчает влияние неблагоприятных факторов. Это главное биологическое свойство растений.
