A talaj, a növény és a légkör folyamatos rendszert alkot, amelyben a talaj mechanikus horgonyt biztosít a növényeknek, a víz és az oxigén tárolása mellett, amelyet a gyökerek elnyelnek. A légkör korlátlan vízigényt jelent, és a növény a vezető egység a talaj és az atmoszféra között, mivel elnyeli a talajból a vizet, majd a xilemen kering, és végül a levelek sztómáin keresztül kilép. atmoszféra az izzadás néven ismert folyamatban. A víz áramlása vagy a belégzés a talaj és a légkör között fennálló energia vagy potenciális gradiensre reagálva történik.

A növényekben a víz emelkedésének mozgatórugója az izzadás. A levelek szintjén, valamint az atmoszféra és a levél közötti vízpotenciál-gradiensre reagálva a víz gőz formájában távozik belőlük a sztómákon keresztül, csökkentve azok vízpotenciálját. Ez a levélvíz-potenciál csökkenése növeli a levél és a talaj közötti gradienst, ami a víz áramlását okozza a gyökérzónából. Mivel a talajban a víz hozzáférhetősége csökken (a talaj mátrixpotenciálja és a talaj hidraulikai vezetőképessége csökken), a növény felé áramló víz egyre kisebb és olyan időpontban érkezik, amikor az abszorpció nem egyenlő az átfolyással, így vízhiány alakul ki a talajban. a növény, amely sztómás záródást vált ki. Másrészt a talajban lévő vízfelesleg levegőztetési problémákat okoz, befolyásolja a gyökéranyagcserét, ami általában a növény fejlődését is befolyásolja. Ezért meg kell tartani a talaj megfelelő nedvességszintjét, hogy kielégítsük a növények transzpirációs igényeit, és ne okozzunk hiányt vagy vízfelesleget, amely befolyásolja a növekedésüket és fejlődésüket.

A növények igényeinek megfelelő vízmennyiségek és az alkalmazott öntözőrendszer alkalmazásának hatékonysága lehetővé teszi a víz és az energia megtakarítását, a tápanyagveszteséget a kilúgozással, valamint növeli a terméshozamot és a termelés minőségét.

STOMAS ÉS TRANSPIRATION

Veszekedés: a víz elpárologtatásának speciális esete, élő szövetből kifelé. Ez a jelenség a növény bármely olyan részében előfordulhat, amely levegőnek van kitéve, de a levelek hajtják végre a legnagyobb intenzitással. A növény transzpirációs útjai a következők:

1-sztómás izzadás: a sztómákon keresztül; Ez egy olyan út, amelyet az üzem vezérelhet, és mennyiségileg képviseli a teljes elvesztett víz körülbelül 90% -át.

Az Iris germanica (liliom) sztómájának részlete a csatolt sejtek és az ostiolus bemutatásával.

stomaták

2- Lenticelláris izzadás: a lencse miatt.

3- Kutikuláris izzadás: a kutikulán keresztül. Ez utóbbi két útvonalat a növény nem ellenőrzi, és mennyiségileg nem több, mint a fennmaradó 10%, de alapvető fontosságúak például a sztómák bezárásakor. vízhiány miatt. A xerofita növények leveleiben (jellemző a száraz területekre), amelyeknek nagyon vastag a kutikula, és néha viaszok borítják őket, a kutikuláris izzadás gyakran nem haladja meg a sztómákon keresztül elveszített víz 1% -át .

Sztomatális izzadás a sztómák szabályozzák, amelyek akkor záródnak le, amikor az üzemben érzékelhető vízhiány van, és ezek jelentik a mezofill és a légkör közötti gázcsere legfontosabb útját.

A Stellaria holostea levél sztómájának elektronmikroszkópos felvétele a kloroplasztokkal vakuolizált sztómasejtekről.

A területegységenkénti sztómák száma a fajtól és a növény fejlődési körülményeitől függően változik, és 50-500 mm2-ig terjedhet. Vannak olyan növények, amelyeknek csak a levél felső oldalán vannak sztómái: episztomatikus levelek, mint néhány vízi (hidrofita), amelyeknek lebegő levele van; mások a levelek mindkét oldalán sztómákkal rendelkeznek: amfisztomatikusak. Van azonban több olyan növény, amelynek az alsó oldalán nagyobb a sztómák száma: hiposztomatikus.

A sztóma a pórusból és az azt körülvevő két okkluzív sejtből álló egység. Ezek az őrző vagy okklúziós sejtek érintkezésben vannak az epidermisz szomszédos sejtjeivel, és sok esetben igazolták az okkluzív és a szomszédos sejtek közötti nagyon szoros metabolikus kapcsolatok fennállását. A kétszikű sztómákban vese alakú okklúziós sejtek találhatók, és a laminában való eloszlás véletlenszerű.

Az egyszikűek, különösen a füvekben, hosszúkásak és szinte párhuzamosak, és a vénákkal párhuzamosan vannak elosztva.

A sejt turgorának növelésével a pórus megnyílik és csökkenésével bezárul. Ez a sejtfalak szubmikroszkópos anatómiájának sajátossága miatt van így. Az ezt a falat alkotó cellulóz mikrofibrillák az őrző sejtek kerülete köré szerveződnek, gyűrű alakúak és a sztóma közepén lévő pontról sugároznak. Ezt az elrendezést radiális micellációnak nevezzük. Még akkor is, ha a sztómák által elfoglalt terület a teljes levélterülethez képest nagyon alacsony (1% vagy kevesebb), diffúziós hatásfoka sokkal magasabb, mintha szabadon párologtató felület lenne.

Ezt az átvilágított területeken keresztül történő diffúzió elve szabályozza, amely kimondja, hogy a diffúzió sebessége arányos a kerülettel, és nem a furatok területével. A sztóma pórusának nyitási és zárási mechanizmusa reagál bizonyos környezeti és belső tényezők változásaira, különös tekintettel a fényre, a CO2 koncentrációra, a levél vízpotenciáljára és a hőmérsékletre. A száraz környezethez alkalmazkodó növények (xerophyták) gyakran az epidermiszbe süllyedtek vagy a levelek üregébe csoportosultak, amelyek néha sűrű szőrös borításúak. Mindezek a tényezők általában jelentősen csökkentik a vízveszteséget. Éppen ellenkezőleg, a nedves környezetben élő növények (hygrophytes) olyan adaptációkkal rendelkeznek, mint: megnövekedett sztómák, szőrszálak és élő vészhelyzetek, amelyek kedveznek az izzadásnak. Az izzadásnak a meteorológiai viszonyokkal kapcsolatos napi periodicitása van.

Éjszaka általában alacsony, napfelkelte után gyorsan emelkedik csúcsra késő reggel vagy kora délután, majd fokozatosan estére csökken. A növény vagy levél izzadása pillanatról pillanatra változhat a környezeti tényezők hatására, amelyek módosulnak a növény belső élettani körülményei (pH, vízpotenciál stb.). Ezek a tényezők lehetnek: napsugárzás, relatív páratartalom, hőmérséklet, víz rendelkezésre állása a talajban, szél.

Az izzadás mérésének fő módszerei a következők:

a) Egy növény súlycsökkenése egy cserépben: Ezt úgy számítják ki, hogy megfelelő időintervallummal mérlegelnek egy növényt és annak tartályát, megfelelően lezárva, hogy megakadályozzák a talajból történő párolgást. Liziméter is használható, lezárt talajjal. Figyelembe véve, hogy a növekedésben felhasznált víz mennyisége nem éri el a végső száraz tömeg 1% -át (225 kg víz/kg szárazanyag), feltételezzük, hogy a figyelembe vett időintervallumban bekövetkező bármilyen változás az izzadás következménye. Érzékeny torziós mérlegen 1-2 perces időközönként meg lehet mérni egy levágott levél vagy ág súlycsökkenését. Ha a szerv nem szenved vízterheléssel, a módszer kielégítő és gyors mérést ad, de súlyos hibákat követnek el, ha a növény vízhiányban szenved, vagy az említetteknél hosszabb ideig mérik.

b) Freeman-módszer: a növényt vagy annak egy részét üvegtartályban izolálják, amelyben száraz levegő áramlását hozzák áramlásra. A vízgőzt foszfor-pentoxidot vagy kalcium-kloridot tartalmazó csövekbe gyűjtik és lemérik. Kontrollként hasonló berendezést csak a növény hiányában használnak. Komoly kifogásoktól szenved, tekintve a rendszer mesterségességét, amely a kísérleti körülményeket megváltoztatja.

c) Potométer: ha beismerjük, hogy az abszorpció kompenzálja az izzadással járó vízveszteséget, a potométerrel indirekt módon meghatározható a vágott növény vagy szár vízveszteségének intenzitása, az abszorpciós ráta mérésével. Ez egy víztartályból áll, amelybe egy növényt vagy annak egy részét beviszik, és egy ismert belső átmérőjű üveg kapilláriscsőből, amely a tartályhoz van kapcsolva. Légbuborék kerül a csőbe, és ennek mozgása egy skálán az izzadás intenzitásának indikátoraként szolgál. A hiba csökkentése érdekében ajánlott egész növényeket használni, azonban ez nem túl pontos módszer.

Mérési módszer potométerrel.

d) Diffúziós porométer: Ezzel a modern hordozható elektronikus műszerrel meg lehet határozni azt az ellenállást, amelyet az epidermisz kínál a gáz (jelen esetben a vízgőz) diffúziójának. Ez egy hordozható elektromos ellenállásmérőből és egy páratartalom-érzékelőből áll, amelyek ellenállása fordítottan változik a páratartalom mértékétől függően. A méréshez az érzékelőt a lapra rögzítik, és stopperrel mérik azt az időt, amely egy skála két értéke közötti ellenállás csökkentéséhez szükséges. Minél nagyobb a sztóma nyílása, annál gyorsabb lesz a változás, mivel az ellenállás csökken. Így kiszámoljuk a sztómás ellenállást (és annak fordított vezetőképességét), ismerve a levél (a műszer által mért) és a levegő hőmérsékletét.

Porométer

Van még néhány módszer, de ezeket használják a leggyakrabban. Ebben a gyakorlati munkában az izzadás intenzitását a súlycsökkenés vagy a gravimetrikus módszerrel határozzuk meg.

Videó az izzadás méréséről egy potenciométerrel (angolul: "Transpiration: the pot of the potometer")