روابط آبی گیاهی(3)
اهداف:
- آشنایی با تعرق در گیاهان
- آشنایی با نحوه ی اندازه گیری تعرق
- آشنایی با اهمیت وجود تعرق
مقدار تعرق تحت تأثیر عواملی مانند رطوبت و درجه حرارت و سرعت باد است. سرعت انتشار با تفاوت غلظت ماده ی منتشر شونده متناسب است. بنابراین مقدار تعرق نیز در اثر افزایش شیب فشار بخار بین برگ و هوای اطراف افزایش قابل توجهی خواهد داشت. همچنین فرار بخار آب از برگ به میزان قابل توجهی به وسیله ی مقاومت هایی که مولکول های آب در حال انتشار در داخل برگ و اتمسفر اطراف با آن مواجه می شوند کنترل می گردد.
تاثیر رطوبت:
فشار بخار فضاهای زیر روزنه ای برگ در بیشتر مواقع نزدیک به اشباع است. حتی در برگ هایی که به سرعت در حال تعرق اند رطوبت نسبی احتمالاً بیش از 95 درصد خواهد بود که موجب می شود پتانسیل آب نزدیک به صفر باشد. در چنین شرایطی فشار بخار در فضای زیر روزنه ای، فشار بخار اشباع در درجه حرارت برگ خواهد بود. از طرف دیگر فشار بخار هوای اتمسفری به رطوبت نسبی هوا و درجه حرارت آن بستگی دارد. رطوبت نسبی، نسبت میزان واقعی آب موجود در هوا به حداکثر مقدار آبی است که به وسیله ی هوا در آن درجه حرارت می تواند نگهداری شود. به بیان دیگر رطوبت نسبی نسبت فشار بخار واقعی به فشار بخار آب اشباع است.
تأثیر درجه حرارت:
درجه حرارت از راه تأثیر بر فشار بخار، میزان تعرق را تنظیم می کند. تا زمانی که روزنه ها باز باشند و شیب فشار بخار بین برگ و اتمسفر وجود داشته باشد، بخار آب به خارج از برگ منتشر خواهد شد. مفهوم این جمله این است که حتی وقتی رطوبت نسبی اتمسفر 100 درصد است، تعرق ممکن است صورت بپذیرد. این موضوع در جنگل های گرمسیری که در آن ها حرارت برگ و در نتیجه، فشار بخار اشباع بیشتر از اتمسفر بیرونی است نیز صادق است. در چنین محیط هایی به دلیل اینکه اتمسفر از قبل حالت اشباع دارد، بخار آب خروجی از برگ متراکم می شود، در نتیجه جنگل ماهیت رایج پربخار را به خود می گیرد.
تأثیر باد:
سرعت باد تأثیر مشخصی بر تعرق دارد، زیرا طول مؤثر مسیر انتشار برای خروج مولکول های آب را تغییر می دهد. این موضوع به وجود لایه مرزی مرتبط است. مولکول های بخار آب که در حال خروج از برگ هستند، قبل از رسیدن به توده ی هوای اتمسفر نه تنها از ضخامت لایه ی اپیدرمی (از جمله سلول های نگهبان)، بلکه از طریق لایه مرزی باید عبور کنند. بنابراین ضخامت لایه مرزی به طول مسیر انتشار اضافه می شود. بنابراین مقدار تعرق را کاهش می دهد.
لایه مرزی: لایه ای از هوای ساکن است که روی برگ قرار گرفته است.
ضخامت لایه مرزی عمدتاً تابعی از اندازه و شکل برگ، وجود کرک های برگ (تریکوم ها) و سرعت باد است. با افزایش سرعت باد ضخامت لایه مرزی و در نتیجه طول مسیر انتشار کاهش می یابد. افزایش سرعت باد سبب خنک شدن برگ می شود.
اهمیت تعرق:
تعرق اغلب سبب کمبود آب و خسارت می شود. همچنین اگر درجه ی حرارت بالا و رطوبت پایین باشد آن را تشدید می کند و خاک نیز با کمبود آب مواجه می شود. بنابراین سوال این است که آیا تعرق فایده ای هم برای گیاه دارد؟
ثابت شده است که تعرق برای به جریان انداختن صعود شیره ی خام لازم است و بدین ترتیب جذب مواد غذایی را افزایش می دهد و به خنک شدن برگ ها کمک می کند. البته رشد سلول به تنهایی و حتی بدون تعرق، موجب صعود شیره ی خام خواهد شد. تعرق فقط سرعت و میزان حرکت آب را افزایش می دهد و مدرکی مبنی بر مفید بودن این امر برای گیاه وجود ندارد. تعرق به دلیل اینکه با تبخیر آب همراه است، می تواند نقش مهمی در خنک کردن برگ ها داشته باشد.
برگ ها به دلیل اینکه حاوی رنگدانه های بسیار زیادی اند،مقادیر زیادی از انرژی مستقیم خورشید را جذب می کنند. مقداری از این تشعشع خورشیدی جذب شده در واکنش های فتوشیمیایی مانند فتوسنتز مورد استفاده قرار نمی گیرد، بلکه به مقادیر زیادی گرما در برگ تبدیل می شود. همچنین برگ ها انرژی مادون قرمز را با اطراف مبادله می کنند، یعنی مادون قرمز را جذب و منعکس می کنند. در مجموع انعکاس انرژی مادون قرمز توسط برگ بیش از اکتساب آن است. در نتیجه تبادل خالص مادون قرمز منفی خواهد شد. بنابراین تعرق مسئول دفع حدود نیمی از انرژی حاصل از تشعشع جذب شده است. البته دفع بقیه ی حرارت احتمالاً به وسیله ی عمل همرفت از برگ به هوای اطراف صورت می گیرد.
مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: فاضل صحرانشین سامانی
تنظیم: مریم فروزان کیا
