Informacije

Utjecaj transpiracije na rast biljaka

Utjecaj transpiracije na rast biljaka


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Rečeno je da se samo oko 1-5% vode koju biljke koriste u fotosintezi, dok se ostatak transpirira. Pretpostavimo da biljka raste u okruženju u kojem temperatura nije previsoka, ali je vlažnost vrlo visoka, npr. u senci šume. Da li bi biljka rasla brže da je vlažnost niža? U kojoj mjeri je fotosinteza ograničena smanjenom transpiracijom?


Jednostavan odgovor: Nema jednostavnog odgovora, jer je transpiracija samo jedan od mnogih faktora koji utječu na rast biljaka, a čak iu kontroliranim eksperimentima zaključci odstupaju prema različitim vrstama.

Pozadina: Prije svega, znamo da povećanje atmosferske vlage dovodi do manje transpiracije. Grafikon između transpiracije i vlažnosti, prema Wikipediji, izgleda kao:

Bilo je nekih eksperimenata u vezi s učinkom transpiracije na rast biljaka. U eksperimentu, Mishra et al a tim je pokušao dobiti odgovore smanjenjem transpiracije Lycopersicon esculentum (paradajz). Prskali su hemikalije poput 2-hloretil trimetilamonijum hlorida i 8-hidroksihinolina 7 puta nedeljno i primetili smanjenje od čak 80% u otvaranju stomata, ranom cvetanju, ali ne i sveukupno smanjenje prinosa. Takođe, uvenuće je kasnilo i do 8 dana. Osim toga, TNAU zaključuje da vrlo visoka i vrlo niska relativna vlažnost ozbiljno utiče na prinos zrna. Oni su prijavili smanjenje prinosa od 144 kg/ha za 1% povećanje srednje mjesečne relativne vlažnosti.

Iako je prilično poznato kakvu ulogu transpiracija igra u metabolizmu biljaka, ipak želim da uključim ovaj dio sa Univerziteta Nebraska radi pogodnosti:

Rast i razvoj biljaka se oslanjaju na vodu za transpiraciju, fotosintezu i disanje. Jedinstvena sposobnost vode da reguliše temperaturu, otapa molekule života i omogući razmjenu plinova, neophodna je za sav život na Zemlji. Transpiracija je neophodna za hlađenje isparavanjem, CO2 sticanje, održavanje turgora biljaka i unos mineralnih hranljivih materija.

Sada, kada govorimo o transpiraciji zajedno sa fotosintezom, onda vidimo formiranje pozitivne povratne sprege. Kada biljka započne fotosintezu, ona otvara stomate za razmjenu CO2 i O2 sa atmosferom. Ovo također omogućava da voda ispari kroz stomate i uzrokuje transpiraciju, koja polako isušuje stanice. Da bi se to prevazišlo, biljka uzima više vode iz korijena kako bi održala turgorski pritisak unutar ćelija, što zauzvrat dovodi do veće transpiracije. Tako se formira kontinuirana petlja kojom fotosinteza pojačava transpiraciju4. Takođe, kada govorimo o tome kako fotosinteza zavisi od transpiracije, onda opet nemamo jednostavan odgovor jer zavisi i od mnogih drugih faktora. Na primjer, u istraživanju, Graham et al zaključili su da odgovor na ovo pitanje zavisi i od toga da li se biljka uzgaja hidroponski u tlu.

Iz gornjih primjera možemo zaključiti da visoka vlažnost zaista uzrokuje smanjenje rasta. Kako sam onda zaključio da ne postoji jednostavan odgovor? Pa, postoje i kontraprimeri. U svom istraživanju, Ford et al i kolege su otkrili sveukupno povećanje rasta biljaka pri povećanju vlažnosti. Otkrili su da kada je vanjska vlažnost bila visoka, tada je došlo do ukupnog povećanja rasta šećerne repe, kelja i pšenice. Međutim, gubitak vode po biljci zavisio je od deficita pritiska pare vazduha, lisne površine i vrste. Takođe, gubitak vode po jedinici lisne površine bio je manji za pšenicu nego za šećernu repu i kelj.

Dakle, ukratko, rast biljaka uključuje toliko mnogo faktora, zajedno sa transpiracijom, da je gotovo nemoguće dati jednostavan odgovor na ovo pitanje, a možda bi čak bila potrebna i knjižica da se samo nabroje svi uključeni faktori!

EDIT: Kao što ste pitali u komentarima, tražio sam još istraživačkih radova o odnosu između metode uzgoja i brzine transpiracije i došao do dva zaključka. Prvo, kao što sam već rekao, nije prijavljena direktna veza između njih dvoje, a drugo, nije bilo mnogo istraživanja na ovu temu. Ipak, uspio sam pronaći par radova. Jedan rad je ukazao na postojanje direktne veze između brzine transpiracije i količine vode prisutne u tlu, bilo da se radi o navodnjavanju ili bilo kom drugom procesu.7. S druge strane, drugi rad je zaključio da u poređenju s biljkama koje se uzgajaju hidroponski, biljke koje se uzgajaju u tlu zahtijevaju veću površinu korijena kako bi održale istu brzinu transpiracije i stopu rasta kao i biljke koje se uzgajaju hidropoinkalno.8. Opet, prilično je teško izvući bilo kakav zaključak iz ovih radova. Dakle, pokušaću da dodam još papira kako ih nađem.

Reference:

  1. Mishra D, Pradhan GC. Utjecaj hemikalija koje smanjuju transpiraciju na rast, cvjetanje i otvaranje zuba biljaka paradajza . Plant Physiology. 1972;50(2):271-274

  2. Agrometeorologija - Relativna vlažnost i rast biljaka - TNAU Agritech Portal

  3. Procesi rasta biljaka: transpiracija, fotosinteza i disanje; David R. Holding, Anne M. Streich

  4. Transpiracija - Kimballove stranice biologije

  5. Utjecaj povećane transpiracije na fotosintezu kukuruza II dio. Poređenja između hidroponskih biljaka i biljaka uzgojenih u tlu; M.E.D Graham

  6. Efekti atmosferske vlage na rast biljaka; Margaret A. Ford, Gillian N. Thorne

  7. Silvestre, J. i Ferreira, M.I. 2000. EFEKTI NAVODNJAVANJA NA TRANSPIRACIJU I VODNE ODNOSE VINOGRADA, U DOLINI TEJO (CENTRALNI PORTUGAL). Acta Hort. (ISHS) 537:305-312

  8. Utjecaj površine korijena na upijanje vode i brzinu transpiracije kukuruza (Zea mays) biljke (1998) He, W.S. Nakayama, K. Yu, G.R.


Mineralne hranjive tvari se prenose do stabla preko ksilema transpiracijom. Fitohormon citokinin koji oslobađa pupoljke/izbojke sintetizira se u vrhovima korijena i također se prenosi kroz tok transpiracije. Transpiraciju pokreće vodeni potencijal vazduha --> ln(rH); transpiracija prestaje kada je relativna vlažnost 100%.

Iako su neke vrste sposobne stvoriti pritisak korijena koji će natjerati vodu plus minerale i citokinin u ksilem, rast ipak mora biti brži pri umjerenoj relativnoj vlažnosti nego kada je rH blizu 100% (zbog smanjene dostupnosti minerala za tkivo sinteza u bočnim i apikalnim meristemama izdanaka).

Gnojidba će napraviti minimalnu ili nikakvu razliku pri 100% relativne vlažnosti jer nema transporta do biljke transpiracijom. Međutim, mineralna ishrana može biti putem 'folijarnog prihranjivanja' pri čemu se rastvor đubriva primenjuje na listove može biti delimično efikasna u prevazilaženju problema mineralne ishrane od 100% relativne vlažnosti. Minerali se zatim distribuiraju aktivnim učitavanjem u/iz floemske cijevi.

Fotosinteza ne bi bila pogođena pri 100% rH jer bi sva tkiva bila hidrirana. Međutim, potrošnja vode PhotoSystem-om II jedini je mehanizam koji može uzrokovati transport vode i minerala kroz ksilem kada je rH = 100% osim pritiska korijena/stabljike stvorenog osmozom.

REFERENCE:

  • Wikipedia - Adsorpcija minerala

  • Uspon vode u biljkama: imaju li tekuće kontroverze zdravu osnovu? Chunfang Wei, Ernst Steudle i Melvin T. Tyree, trendovi u nauci o biljkama, septembar 1999., Vol. 4, br. 9

  • biology-pages: Transport vode i minerala u biljkama


Pogledajte video: transpiracija (Februar 2023).