Уже села писать про транспирацию и увидела этот крик души! Этому крику уже три года, но, как говорится, ищите, да обрящите. Правда, не думаю, что ответ мой очень обрадовал бы вопрошающего. Но тут уж каков вопрос - таков и ответ. А я старалась!
На самом деле это можно посчитать. Я расскажу как.
О поливе пеларгоний я уже писала вот здесь:
А сегодня мы будем разбираться зачем растениям нужна вода. Точнее зачем, кроме "утоления жажды" она нужна.
Растение примерно на 80% состоит из воды. И только при условии достаточного насыщения влагой, оно может развиваться. Процесс движения воды по органам растения, завершающийся ее потерей через испарение, называется транспирацией. На нее уходит около 90% поглощённой растением воды. И только 10% используется для роста.
Почему вода из грунта идет в корни? Потому что сок растения более "соленый", чем вода в грунте. А вода всегда идет в сторону более концентрированного раствора. Это явление называется осмос. Сила, с которой вода стремится разбавить более насыщенный раствор называется осмотическое давление. Чем преснее вода - тем оно будет выше. Вещества, растворённые в воде и вызывающие такое движение воды, называются осмотически активными веществами. Это растворимые соли, с том числе фосфаты, органические кислоты, глюкоза, мочевина и другие вещества. Максимальная концентрация осмотически активных веществ находится на кончиках корневых волосков (помните - у нас туда "стекают" по флоэме сахара?).
Из корневых волосков вода уходит в соседние клетки по горизонтали до ксилемы, а там, по тонким трубочкам ксилемы поднимается выше. Но одного осмотического давления мало, поэтому есть еще две силы, которые поднимают воду вверх по ксилеме к листьям.
Сила 1 - это капиллярное действие или, проще, впитывание - это процесс, при котором жидкость перемещается в узком пространстве без помощи каких-либо внешних сил, таких как гравитация. Вы писали когда-нибудь акварелью? Помните как сухая кисточка впитывает в себя каплю воды? Вот это оно.
Сила 2 - разница в потенциале воды, или проще - во влажности . Если влажность в окружающем воздухе ниже, чем в воздушном пространстве листьев устьичной поры, водяной пар будет перемещаться вниз по градиенту и перемещаться из воздушного пространства листьев в атмосферу.
Ну то есть вода сначала притягивается "соленым", затем "впитывается" в трубочки ксилемы, а потом подсасывается атмосферой через устьица.
На картинке ниже изображена нижняя часть листа пеларгонии с устьицами. Вот через эти устьица и происходит основное испарение воды. Устроены эти устьица интересно - если лист в тургоре, воды в замыкающих клетках много, то она давит на стенки и более тонкие стенки растягиваются сильнее, а более толстые втягиваются внутрь, между замыкающими клетками появляется щель. Когда воды мало, замыкающие клетки плотно прилегают друг к другу и устьичная щель закрыта. Испарение прекращается.
Рис. 5. Эпидерма нижней стороны листа пеларгонии (Pelargonium): 1 – основные клетки эпидермы, 2 – замыкающие клетки устьица, 3 – устьичная щель, 4 – кроющий волосок, 5 – железистый волосок (трихома), 6 – околоволосковые клетки, 7 – побочные клетки.
Виды транспирации:
На самом деле их существует две – устьичная и кутикулярная. С устьичной мы разобрались - если устьица открыты - она идет, если закрыты - не идет. Кутикулярная транспирация осуществляется через кутикулу всей поверхностью листа. Чем моложе лист, тем тоньше кутикула и тем больше кутикулярное испарение, у молодых листочков оно может составлять 50% всего испарения. Чем старше лист, тем толще кутикула и такое испарение будет не более 10%. В стареющих листьях она опять возрастает за счет повреждения кутикулы. Кутикулярная транспирация очень важна, особенно в те моменты, когда устьица закрыты - например, в темноте.
Есть еще чечевички на стволе. Но эта совсем не большая часть испарений. Выглядят чечевички вот так:
Для чего растение должно тратить столько воды? Ну, во-первых, транспирация обеспечивает листьям теплорегуляцию - в жаркую погоду температура транспирирующего листа будет ниже температуры внешнего воздуха на несколько градусов, и ниже температуры увядшего листа примерно на 7 градусов, в то время, как увядший лист будет иметь температуру выше окружающего воздуха. Ну и чем мощнее транспирация - тем больше достанется всем органам растения питательных веществ.
Без транспирации нет фотосинтеза, который лучше всего происходит при температуре от 20 до 25 градусов тепла. При сильном повышении температуры, в связи с разрушением хлоропластов в клетках растения, фотосинтез сильно затрудняется, поэтому не допускать подобного перегрева для растения жизненно важно.
Ну и, собственно, ответ на вопрос, который прозвучал выше, может быть такой - нужно просчитать интенсивность транспирации за несколько дней при одинаковом освещении, температуре и влажности воздуха и площади поверхности листьев. И уже используя эти данные можно точно знать каким должен быть расход воды в граммах. Правда эту цифру надо постоянно пересчитывать, учитывая рост зеленой массы и поддерживая неизменными внешние условия.