X
تبلیغات
دانش پژوهان دانشگاه الزهرا - تعرق:

تعرق:

 

تعرق فر‌‌ایندی در گیاهان است که طی آن رطوبت از ریشه‌ها تا منافذ کوچکی در سطح زیرین برگ حمل می‌شود.  این رطوبت تبدیل به بخار شده و در اتمسفر آزاد می‌شود. تعرق ذاتاً  تبخیر آب از برگهای  گیاه است.

تعرق همچنین شامل فر‌‌ایندی بنام guttation نیز می‌شود که از دست دادن آب به شکل مایع از  برگ یا ساقه‌ی گیاهان اساسا از میان روزنه‌های آبی است. مطالعات نشان داده که حدود 10 درصد از رطوبت موجود در اتمسفر توسط گیاهان طی عمل تعرق آزاد شده است . 90درصد باقیمانده را اساسا تبخیر از سطح اقیانوس‌ها، دریاها و آبهای دیگر ( دریاچه‌ها، رورخانه‌‌ها و ...) تشکیل می‌دهد.

 

تعرق و برگهای گیاه:

گیاهان ریشه‌هایشان را در خاک فرو می‌کنند تا از طریق آن آب و مواد غذایی جذب کرده و به ساقه‌ها و برگها برسانند. مقداری از این آبها طی پدیده‌ی تعرق به هوا بر می‌گردد. تعرق تا حد زیادی به شرایط آب و هوایی بستگی دارد مانند: درجه حرارت ، رطوبت، وجود روشنایی و شدت آن، تراکم بخار، نوع خاک و اشباع بودن آن، باد، شیب زمین، آب بکار برده شده .

در طول دوره‌های خشکی تعرق باعث از دست دادن رطوبت در منطقه‌ی بالایی خاک می‌شود که می‌تواند روی گیاهان و محصولات غذایی زمین اثر بگذارد.

 

چه میزان آب در گیاهان بخار می‌شود؟

تعرق گیاه نسبتا نامریی است از آنجایی که آب از سطح برگها بخار می‌شود شما نمی‌توانید خارج شدن آن را ببینید و فقط نم برگها را می‌بینیم. تنها به این دلیل که شما نمی‌توانید آب را ببینید دلیل بر این نیست که وارد هوا نمی‌شود. در طول دوره رشد فصلی یک برگ بیشتر از وزن خودش آب بخار می‌کند یک acre ذرت در هر روز حدود  4000-3000 گالن ( 400/11- 15100 لیتر ) آب آزاد می‌کند. و یک درخت بلوط می‌تواند هر سال 40000 گالن ( 151000 لیتر) آب تبخیر کند.

 

فاکتورهای جوی تاثیر‌گذار روی فتو سنتز:

 

فاکتورهایی وجود دارد که تعرق را نسبتا محدود می‌کنند:

درجه حرارت: تعرق با بالا رفتن درجه حرارت بالا می‌رود مخصوصا در دوره‌ی رشد فصلی وقتی که هوا در نتیجه تابش شدید خورشید گرم می‌شود. درجه حرارت بالا باعث می‌شود که سلول‌های گیاهی که روزنه‌‌ها را کنترل و آب را به اتمسفر آزاد می‌کنند باز شوند اما درجه حرارت سرد باعث بسته شدن روزنه‌ها می‌شود.

رطوبت نسبی: با بالا رفتن رطوبت نسبی اطراف گیاه تعرق نسبتا پایین می‌آید برای گیاه تبخیر کردن آب در هوای خشک آسانتر از هوای اشباع شده است.

باد و حرکت هوا : با افزایش حرکت هوای اطراف گیاه تعرق نیز بیشتر می شود. این پدیده تا اندازه‌ای به رطوبت نسبی هوا وابسته است با تبخیر شدن آب توسط گیاه آب اشباع در هوای اطراف برگ باقی می‌ماند. اگر هیچ بادی نیاید یعنی هوای اطراف برگ حرکت زیادی نداشته باشد رطوبت نسبی بالا می‌رود. باد هوای اطراف را حرکت می‌دهد که در نتیجه‌ی آن هوای اطراف برگ در حالت مرطوب‌تری محاصره می‌گردد.

میزان رطوبت خاک: وقتی رطوبت کاهش می‌یابد گیاهان پیر می‌شوند ( در هنگام پیر شدن که نتیجه‌ی آن از دست دادن برگ است) و در نتیجه آب کمتری از دست می‌دهند.

نوع گیاه: گیاهان تعرق را با سرعتهای مختلفی انجام می‌دهند بعضی گیاهان که در مناطق خشک زندگی می‌کنند نظیر cacti و succulents با خروج کمتر آب از طریق تعرق با مشکل کم آبی مبارزه می‌کنند.

تعرق و آب زمین:  در خیلی از مناطق لایه‌ی بالایی خاک جایی که ریشه‌ی گیاهان در آب قرار دارد و اغلب خیس به نظر می‌آید اما کاملا اشباع نیست. خاک بالای آب زمانی خیس می‌شود که طی باران آب از بالا به آن برسد اما اگر مدام به آن آب نرسد خشک می‌شود. اگرچه زیر ریشه‌های گیاهان آبهای زیرزمینی قرار دارد ولی گیاهان با راهکارهایی از این آب استفاده نمی‌کنند در مناطقی که سطح آب زیر زمینی به سطح زمین نزدیک است ( مثل کنار دریاچه‌ها و اقیانوس‌ها ریشه‌ی گیاهان می‌تواند به آن ناحیه نفوذ کند و برای گیاه این امکان را فراهم کند که به طور مستقیم آبی را که از سیستم آب زیرزمینی است با عمل تعرق از خود خارج کند.)

این آب شامل مواد معدنی محلول است که از طریق ریشه‌ها وارد گیاه شده و از طریق آوندهای  چوبی در گیاه بالا آمده تا به روزنه‌‌های موجود در برگها برسد و طی این عمل مواد معدنی به مناطقی که به آنها نیاز دارند می‌رسد برای تعیین شدت حرکت می‌توان از شدت خروج بخار آب از برگ به سمت اتمسفر استفاده کرد. وقتی آب از برگها بخار می‌شود ریشه نیز برای جبران آب بیشتری را طی مکش می‌کشد.

بیشتر میزان آبی که به اتمسفر بخار می‌شود اصلا وارد سلول‌ها نشده است. در یک روز گرم برگهای یک بلوط جوان و بزرگ می‌توانند طی تعرق 200 لیتر ( 53 گالن) در ساعت آب از دست بدهد در یک هکتار از یک جنگل گرمسیری این رقم به 200000 لیتر ( 53000 گالن) می رسد این رقم 20 برابر سرعت بخار آب از دریاچه یا دریا می باشد.تعرق بخش عظیمی از آبی که به زمین وارد شده به اتمسفر آزاد می‌کند و نقش بسیار مهمی در چرخه‌ی عمومی آب در کره زمین را به عهده دارد. چون آب معمولا دارا ی منابع محدودی است اغلب گیاهان تعرق خود را کنترل می‌کنند سطح یک برگ، اپیدرم دارای یک پوشش ضد آب و موم مانند است ( کوتیکول) که میزان تعرق را کاهش می‌دهد داخل برگ دارای لایه‌های اسفنجی از سلول‌ها و فضاهای هوایی می‌باشد در واقع کمبود آب در این مکان صورت می‌گیرد چنان که آب از سطح سلول به درون فضای هوا تبخیر می‌شود و سپس به صورت بخار آب بدرون سوراخ‌های میکروسکوپی یا روزنه‌ها در اپیدرم وارد می‌شوند هر روزنه توسط 2 سلول خاص بنام های سلول‌های نگهبان احاطه شده است. دیواره داخلی سلول‌های نگهبان ( به سمت روزنه) ضخیم‌تر و سفت‌تر از دیواره به سمت خارج هستند.

  زمانیکه گیاه بر اثر تعرق فراوان پژمرده می‌شود سلولهای نگهبان به دلیل کمبود آب چروکیده می‌شوند و همین امر، باعث می‌شود که روزنه بسته شود حال تعرق به میزان قابل توجهی کاهش می‌یابد. گیاه جذب آب را از ریشه  ادامه می‌دهد و در این حین سلولهای گیاه متورم می‌شوند. با متورم شدن سلولهای نگهبان دیواره نازکتر بیرونی آنها راحت تر از دیواره داخلی کشیده و به همین خاطر دیواره داخلی ضخیم، خمیده می‌شود روزنه بین 2 سلول باز و پهن‌تر می‌شود. بخار آب زیادی از این روزنه‌ها خارج می‌شود تا زمانیکه گیاه دوباره شروع به پژمرده شدن کند. این سیستم متعادل کننده، بوسیله تعرق کمبود آب گیاه را تنظیم می‌‌کند. غلظت هورمون آبسیزیک اسید زمانیکه گیاه پژمرده می‌شود افزایش می‌یابد و این هورمون سبب می‌شود که سلولهای نگهبان، روزنه را ببندند. از روزنه‌ها بخار آب خارج می‌شود و در عوض دی‌اکسید کربن اتمسفر هوا برای عمل فتوسنتز از این طریق به گیاه وارد می‌شود روزنه‌های بسته تعرق را کاهش می‌دهند و فتو‌سنتز را محدود می‌کنند، بنابراین گیاه باید بین دو عمل تعادل ایجاد کند. بیشتر گیاهان فقط در سطح زیرین برگ روزنه دارند بنابراین گیاهان نسبت به گیاهانی که در سطح رویی خود دارای روزنه هستند آب کمتری را از دست می‌دهند. همچنین روزنه‌ها برای تبادل گاز در شبها و صبح باز می‌شوند ظهر هنگام و بعد‌ازظهر کوچکتر می‌شوند.

گیاهان در مکانهایی که باد می‌ورزد، خشک و یا گرم هستند برای کاهش تبخیر و تعرق سازگاری‌های فراوانی را کسب کرده‌اند بعضی‌ها مانند بوته‌ها دارای برگهای پیچ خورده هستند و روزنه‌ها در درون این پیچ‌ها قرار گرفته‌اند، جاییکه باد تقریبا نفوذ نمی‌کند ( کرکها ) برگ عمل بادشکنهای کوچک را انجام می‌دهند و باعث کاسته شدن عمل تبخیر می‌شوند. برگهای گیاهان دامنه کوه نزدیک به زمین می‌رویند و از بادهای خشک در امان‌اند.

کاکتوسهای بیابان دارای کوتیکولهای ضخیم و مومی هستند و مقدار کمی روزنه فرورفته دارند. بعضی از آنها روزنه‌های خود را در شبهای خنک برای کاهش تعرق باز می‌کنند و اجازه می‌دهند که دی‌ اکسید کربن وارد شود که این گازها به فرمهای شیمیایی ذخیره می‌ شوند تا در روز بعد مورد استفاده قرار بگیرند در مقایسه با برگهای مناطق گرمسیری مشابه، کاکتوس تنها 30/1 آب خود را از دست می‌دهد.

در زمستان، آب بدلیل اینکه خاک یخ زده است کمتر در دسترس قرار می‌گیرد. درختان برگ ریز تعرق ( و فتو سنتز) را با از دست دادن برگهای خود متوقف می‌سازنند. برگهای سوزنی تیره مخروطیان دارای کوتیکول ضخیم و مومی هستند و همچنین روزنه‌ها در شیارهای عمیق فرو رفته‌اند تا تبخیر کاهش یابد. این سازگاری به مخروطیان این توانایی را داده است تا برگهای سوزنی خود را حتی در زمستان حفظ کنند. 

الله توکلی، محمد نیا، پهلوان نشان

 

نوشته شده توسط صبورا در 1:52 |  لینک ثابت   •