Formes de transpiration et sa signification physiologique

Tout le monde sait que l'eau joue un rôle décisif dans la vie végétale. Le développement normal de tout organisme végétal n'est possible que si tous ses organes et tissus sont bien saturés d'humidité. Cependant, le système d'échange d'eau entre une usine et l'environnement est en réalité complexe et multicomposant.

Qu'est-ce que la transpiration

Transpiration est le processus physiologique régulé du mouvement de l'eau le long des organes de l'organisme végétal, entraînant sa perte par évaporation.

Pour comprendre ce qu'est la transpiration à un niveau primitif, il suffit de se rendre compte que l'eau vitale pour la plante, extraite du sol par le système racinaire, doit d'une manière ou d'une autre atteindre les feuilles, les tiges et les fleurs. Pendant ce mouvement, la plus grande partie de l'humidité est perdue (s'évapore), particulièrement dans la lumière vive, l'air sec, le vent fort et la température élevée.

Ainsi, sous l'influence des facteurs atmosphériques, les réserves d'eau dans les organes aériens de la plante sont constamment consommées et, par conséquent, doivent être constamment renouvelées par de nouveaux revenus. Comme l'évaporation de l'eau dans les cellules de la plante, il existe une sorte de force de succion, qui «tire» l'eau des cellules voisines et donc le long de la chaîne - jusqu'aux racines mêmes. Ainsi, le principal «moteur» du courant d'eau des racines aux feuilles se trouve dans les parties supérieures des plantes, qui, parlant de façon simpliste, fonctionnent comme de petites pompes. Si vous approfondissez un peu plus le processus, l'échange d'eau dans la vie des plantes est la chaîne suivante: tirer l'eau des racines du sol, la soulever vers les organes aériens, l'évaporation. Ces trois processus sont en interaction constante. Dans les cellules du système racinaire de la plante se forme la pression osmotique, sous l'influence de laquelle l'eau du sol est activement absorbée par les racines.

Lorsque, à la suite de l'apparition d'un grand nombre de feuilles et d'une augmentation de la température de l'environnement, l'eau commence à être aspirée de la plante par l'atmosphère elle-même,dans des contenants de plantes, une carence en pression est transmise aux racines, et les pousser à un nouveau « travail ». Comme vous pouvez le voir, le système racinaire de la plante puise l'eau du sol sous l'influence de deux forces - une société privée, active et passive, transmis par le haut, que l'on appelle la transpiration.

Quel est le rôle de la transpiration dans la physiologie végétale

Le processus de transpiration joue un rôle énorme dans la vie des plantes.

Tout d'abord, il faut comprendre que la transpiration fournit aux plantes une protection contre la surchauffe. Si une belle journée ensoleillée, nous mesurons une seule et même plante la température d'une des feuilles saines et fanées, la différence peut être jusqu'à sept degrés, et si les feuilles flétries au soleil peut être plus chaud que l'air ambiant, la température de la feuille transpirante est habituellement quelques degrés au-dessous !! Ceci suggère que les processus de transpiration se produisant dans une feuille saine lui permettent de se refroidir, sinon la feuille surchauffe et meurt.

De plus, le mouvement de l'eau des racines vers les feuilles de la plante, dont la continuité assure la transpiration, relie en quelque sorte tous les organes à un seul organisme, et plus la transpiration est forte, plus la plante se développe activement. L'importance de la transpiration réside dans le fait que dans les plantes, les principaux nutriments peuvent pénétrer dans les tissus avec de l'eau, donc plus la transpiration est élevée, plus les parties aériennes des plantes sont dissoutes dans les composés minéraux et organiques.

Enfin, la transpiration est la force incroyable qui peut faire monter l'eau à l'intérieur de la plante à toute sa hauteur, ce qui est très important, par exemple pour les grands arbres dont les feuilles supérieures peuvent recevoir la quantité nécessaire d'humidité et de nutriments.

Types de transpiration

Il existe deux types de transpiration - stomatique et cuticulaire.Pour comprendre ce que représentent cette espèce et d'autres espèces, rappelons la structure de la feuille tirée des leçons de la botanique, puisque cet organe même de la plante est la partie principale du processus de transpiration.

Et ainsi, feuille se compose des tissus suivants:

• peau (épiderme) - la partie externe de couverture de la feuille, qui est une seule rangée de cellules, étroitement liées les unes aux autres pour protéger les tissus internes contre les bactéries, les dommages mécaniques et le séchage. Au-dessus de cette couche, il y a souvent un revêtement de cire protecteur supplémentaire, appelé cuticule;

• le tissu principal (mésophylle), situé à l'intérieur de deux couches de l'épiderme (supérieur et inférieur);

• les veines, le long desquelles l'eau se déplace et les nutriments s'y dissolvent;

• stomates - cellules de fermeture spéciales et un trou entre eux, sous lequel il y a une cavité d'air. Les cellules souches peuvent se fermer et s'ouvrir, selon qu'il y a assez d'eau dedans. C'est à travers ces cellules que s'effectue le processus d'évaporation de l'eau, ainsi que l'échange de gaz.

Estomac

D'abord, l'eau commence à s'évaporer de la surface du tissu cellulaire principal.En conséquence, ces cellules perdent de l'humidité, des ménisques de l'eau dans les capillaires infléchissent vers l'intérieur augmente de tension de surface, et en outre le processus d'évaporation de l'eau est difficile, ce qui permet à la plante pour enregistrer de manière significative l'eau. Ensuite, l'eau évaporée à travers les fentes stomatiques sort. Bien que les stomates sont ouvertes, l'eau est évaporée de la feuille à la même vitesse que celle d'une surface d'eau, à savoir la diffusion à travers les stomates très élevé.

Le fait que la même surface de l'eau s'évapore rapidement dans quelques petits trous situés à une certaine distance, qu'une seule grande. Même lorsque les stomates sont fermés à mi-chemin, le taux de transpiration est presque aussi élevé. Mais quand les stomates se ferment, la transpiration diminue plusieurs fois.

Le nombre de stomates et leur emplacement dans les différentes plantes différemment, chez certaines espèces, ils ne se trouvent que sur le côté intérieur de la feuille, tandis que d'autres - en haut et en bas, cependant, comme on le voit de ce qui précède, non pas tant le nombre d'effet de stomates sur le taux d'évaporation, le degré d'ouverture: si l'eau dans la cellule bien stomates ouverte quand il y a un déficit - allant des cellules de garde de rectification, largeur de la fente diminue stomatique - et la stomie se ferme.

Cuticulaire

Cuticule, ainsi que les stomates, a la capacité de répondre au degré de saturation des feuilles avec de l'eau. Les poils sur la surface de la feuille protègent la feuille des mouvements de l'air et du soleil, réduisant ainsi les pertes d'eau. Lorsque les stomates sont fermés, la transpiration cuticulaire est particulièrement importante. L'intensité de ce type de transpiration dépend de l'épaisseur de la cuticule (plus la couche est épaisse, moins l'évaporation). L'âge de la plante est d'une grande importance - sur les feuilles matures, la perte d'eau n'est que de 10% de l'ensemble du processus de transpiration, alors que chez les jeunes, elle peut atteindre la moitié. Cependant, une augmentation de la transpiration cuticulaire est également observée sur les feuilles trop vieilles, si leur couche protectrice est endommagée par l'âge, est fissurée ou fissurée.

Description du processus de transpiration

Plusieurs facteurs importants influencent le processus de transpiration.

Facteurs influençant le processus de transpiration

Comme indiqué ci-dessus, l'intensité de la transpiration est déterminée principalement par le degré de saturation en eau des cellules foliaires de la plante. À son tour, la condition principale pour cet état est les conditions externes - l'humidité de l'air, la température et la quantité de lumière.

Il est clair que les processus d'évaporation de l'air sec se produisent plus intensément. Mais l'humidité du sol agit sur la transpiration à l'inverse: plus la terre est sèche, moins l'eau pénètre dans la plante, plus son déficit est important et, par conséquent, moins il transpire.

Lorsque la température augmente, la transpiration augmente également. Cependant, le principal facteur qui influence la transpiration est peut-être encore la lumière. Lorsque la plaque de feuille absorbe la lumière du soleil, la température de la feuille augmente et, en conséquence, les stomates s'ouvrent et l'intensité de la transpiration augmente.

En partant de l'influence de la lumière sur les mouvements des stomates, on distingue même trois groupes principaux de plantes selon le cours diurne de la transpiration. Dans le premier groupe la nuit, les stomates sont fermés, le matin ils s'ouvrent et pendant le jour léger se déplacent, selon la présence ou l'absence de manque d'eau. Dans le second groupe, l'état nocturne des stomates est le «turncoat» des stomates (si le jour était ouvert, la nuit est fermée, et vice versa).Dans le troisième groupe pendant la journée, l'état des stomates dépend de la saturation de la feuille avec de l'eau, mais la nuit ils sont toujours ouverts. Des exemples de représentants du premier groupe comprennent certaines plantes de céréales, les secondes comprennent des plantes à feuilles minces, par exemple, les pois, les betteraves, le trèfle, au troisième - chou et d'autres représentants de la flore à feuilles épaisses.

Mais en général, il faut dire que la nuit, la transpiration est toujours moins intense que pendant la journée, parce qu'à cette heure la température est plus basse, il n'y a pas de lumière, et l'humidité, au contraire, augmente. Pendant la journée légère, la transpiration est généralement la plus productive à midi, et avec la diminution de l'activité solaire, ce processus ralentit.

Le rapport de l'intensité de la transpiration de la surface unitaire de la feuille par unité de temps à l'évaporation de la même surface de la surface de l'eau libre est appelé transpiration relative.

Comment le bilan hydrique est-il ajusté?

La plante absorbe la plus grande partie de l'eau du sol à travers le système racinaire.

Les racines des plantes réagissent de manière sensible à la quantité d'humidité dans le sol et sont capables de changer la direction de la croissance dans le sens de l'augmentation de l'humidité.

En plus des racines, certaines plantes ont la capacité d'absorber l'eau et les organes moulus (par exemple, les mousses et les lichens absorbent l'humidité de toute leur surface).

L'eau qui est entrée dans la plante est distribuée à tous ses organes, se déplaçant de cellule en cellule, et est utilisée pour les processus nécessaires à la vie végétale. Une petite quantité d'humidité va à la photosynthèse, mais la plupart sont nécessaires pour maintenir la plénitude des tissus (le soi-disant turgescence), ainsi que la reconstitution des pertes de transpiration (évaporation), sans lesquelles la vie de la plante est impossible. L'humidité s'évapore à tout contact avec l'air, par conséquent ce processus se produit dans toutes les parties d'une plante.

Si la quantité d'eau absorbée par la plante correspond harmonieusement à sa consommation à toutes ces fins, le bilan hydrique de la plante est correctement régulé et l'organisme se développe normalement. Les violations de cet équilibre peuvent être situationnelles ou prolongées. Avec les fluctuations à court terme du bilan hydrique, de nombreusesles plantes ont appris à faire face au processus d'évolution, mais de longues défaillances dans les processus d'approvisionnement en eau et d'évaporation, en règle générale, conduire à la mort de toute plante.

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