Сыртқы және ішкі факторлардың транспирацияға әсері. Зертханалық жұмыс №1 «Транспирация үдерісі кезіндегі сыртқы факторларды (температура, ылғалдылық пен су буының қысымы, ауа қозғалысын) зерттеу». Биология, 9 сынып, дидактикалық материал.

 Транспирация (транс... және лат. spіro – дем аламын, дем шығарамын) – өсімдіктің суды буландыруы; күрделі физиологиялық процесс.

 Су негізінен жапырақ тақталары арқылы буланады. Транспирация өсімдіктегі су тасымалының жоғарғы, шеткі қозғаушы күші болып саналады. Себебі судың булануы нәтижесінде жапырақ клеткаларындағы су мөлшері азайып, су потенциалы төмендейді. Ондай клеткалардың су сорғыш күші артып, өткізгіш шоқтар (ксилема) арқылы судың өрлеу ағыны жүзеге асады. Тамырдың су сіңіру қабілеті қалыпты деңгейде сақталады. Транспирация қарқыны сыртқы ортаның температурасы мен ауаның қозғалысына және оның ылғалдылығына тәуелді болады. Температура жоғары, атмосферадағы ауа құрғақ және желді болса Транспирация қарқынды жүреді. Керісінше, атмосфера ылғалдылығы жоғары, температура төмен жағдайда Транспирация қарқыны азаяды. Бірақ тамыр қысымы мен судың бөлінуі нәтижесінде жапырақ ұшында тамшылар пайда болады. Оны гуттация деп атайды. Бұл құбылысты таңертең және кешке ауаның ылғалдылығы жоғары болғанда байқауға болады.

 Судың ең көп буланатын кезіне өсімдіктердің вегетация кезеңі жатады. Мысалы, 1 га бидай алқабы 2 млн. кг суды, жүгері 3,2 млн. кг, капуста 8 млн. кг суды буландырады. Өсімдіктің 1 сағатта буландыратын су мөлшері оның жапырақ беті аумағымен немесе салмақ өлшемімен есептеледі. Батпақты және сулы орта өсімдіктері суды буландырудың ең жоғарғы щамасымен сипатталады (1800-4000 мг/дм²-сағ.). Күн көп түсетін аймақтардағы өсімдіктің суды буландыру шамасы 1700-2500 мг/дм²•сағ. аралығында болса, көлеңке жерде өсетін өсімдіктерде екі еседей аз болады. Мәңгі жасыл қылқан жапырақты ағаштардың суды буландыру шамасы 400-550 мг/дм²*сағ., ал тропикалық ылғалды ормандардағы ағаштарда орта есеппен 600 г/дм²*сағ.-қа дейін болады.

 Өсімдіктегі судың булануы екі жолмен:

•  тыныс саңылауы (тыныс саңылаулық Транспирация)
•  кутикула (кутикулалық Транспирация) арқылы жүзеге асады.

Тыныс саңылаулық Транспирация ашық жағдайда су булануымен қатар көмір қышқыл газы сіңіріліп, фотосинтез процесі де тиімді жүреді. Оттектің бөлінуіне қолайлы жағдай туады. Бұл кезде кутикулалық Транспирацияның үлес салмағы төмен болады да, керісінше, тыныс саңылаулары жабық жағдайда оның шамасы арта түседі. Мұндай жағдай Транспирация мен фотосинтез процесінің арасында байланыс бар екенін көрсетеді. Транспирация барысында өсімдікте мүшеаралық байланыс қамтамасыз етіледі, заттардың тасымалы жүзеге асып, жалпы организмдегі температура белгілі деңгейде реттеледі. Транспирация қарқыны тәулік мезгіліне байланысты өзгеріп отырады. Көптеген өсімдіктерде Транспирация қарқыны түске дейін артып, шаңқай түс кезінде төмендейді де, кешке қарай қайтадан жоғарылайды. Бұл өсімдіктердің суды тиімді пайдалануы және құрғақшылыққа төтеп беру, яғни қолайсыз ортаға бейімделуі болып табылады.

 Транспирация процесін сипаттайтын және оның тіршіліктегі физиологиялық маңызын анықтайтын көрсеткіштерге:

•  Транспирация қарқындылығы,
•  Транспирация өнімділігі,
•  Транспирациялық коэффициент жатады.

 Жапырақ тақтасының белгілі ауданынан, белгілі бір уақыт ішінде буланған судың мөлшерін Транспирация қарқындылығы деп атайды. Оны 1 м немесе 1 дм жапырақтан 1 сағатта буланған судың мөлшерімен белгілейді. Транспирация өнімділігі – 1 кг су буланғанда түзілетін құрғақ заттың мөлшері. Транспирация коэффициенті – түзілген құрғақ заттың белгілі мөлшеріне жұмсалған су мөлшері. Транспирация процесінің маңызы зор. Транспирацияның нәтижесінде адам мен жануарларға жайлы микроклимат қалыптасады.

 Жапырақтың суды буландыруы

 Өсімдік тіршілігіне қажетті құбылыстың бірі – суды буландыру. Өсімдіктер суды жапырақтары арқылы буландырады. Неғұрлым жапырақ тақтасы үлкен болса, соғұрлым су көп буланады. Су – жапырақ өңіндегі жанаспалы жасушалардың саңылаулары арқылы буланады. Егер, су жеткіліксіз болса, саңылау жабылып, булану тоқтайды. Өсімдікке су жетіспеген жағдайда, өсімдіктің өсуі баяулайды, солып, қурайды. Су өсімдік бойымен минералды тұздардың ерітіндісінің қозғалуы үшін қажет. Яғни, судың қатысуымен жапырақта органикалық заттар түзіледі.

 Су булануының маңызы

 Булану процесі ыстық күндері жапырақты күн сәулесінен қызып кетіден сақтайды. Ауық – ауық суды буландырып тұратындықтан жапырақтар ыстық күндері жап – жасыл қалпында сақталады. Жапырақтың суды буландыруы фотосинтез процесімен тығыз байланысты. Жанаспалы жасушалардың саңылаулары арқылы жапыраққа көмірқышқыл газы енеді, су буланады. Жапырақта қант түзілу үшін күн сәулесі керек. Күн сәулесі жапырақты қыздырады, ал булану процесі арқылы жапырақ өз температурасын бірқалыпты сақтайды.

 Лептесік

 Лептесік - өсімдіктер тыныс алатын және одан су буланатын, негізгі жапырақ эпидермисіне орналасқан клеткалар арасындағы саңылау (жапырақтың жалпы көлемінің 1%-на тең).

 Өсімдіктер тыныс алғанда ауа алдымен лептесік арқылы жасуша аралықтарына, одан жасушаға өтеді. Лептесіктер жер үсті өсімдіктерінің  жапырақ алақанындағы  астыңғы өңде орналасады. Олар ашылып – жабылып, жапыраққа ауаның келуін реттейді. Суда өсетін өсімдіктердің жапырақтары оның бетінде қалқып жүретіні өздеріңе белгілі. Су беті өсімдіктерінде лептесіктер жапырақтың үстіңгі өңінде орналасады. Батпақты жердің топырағы тығыз болғандықтан, онда өсетін өсімдіктердің тыныс алуы қиындай түседі. Мұндай өсімдіктерде тыныс алуды жақсартатын ауа тамырлары дамиды.

 Кутикула

 Кутикула - қоршаған ортамен шектесетін, жер үсті мүелерін қаптап тұратын сыртқы қабықша. Жапырақ эпидермасын, сабақ пен жемістерде 10%-дейін су өткізеді.

 Жасымақшылар

 Тоздық қабатта судың булануын және газдың алмасуын қамтамасыз ететін ерекше қуыстар – жасымықшалар.

 Лигнин (лат. lіgnum — ағаш) — түтікті өсімдіктердің жасушасында кездесетін күрделі полимерлі қосылыс. Ол, негізінен, жасушаның сыртқы қабықшасын инкрустациялайтын зат болып табылады. Клетка қабықшасында Лигнин жиналуы оның ағаштануына алып келіп, беріктігін жоғарылатады. Лигнин жалпақ жапырақты өсімдіктерде 20 — 30%, қылқан жапырақты өсімдіктерде 50%-ға дейін кездеседі, ал төменгі сатыдағы өсімдіктер (балдырларда) мен мүктерден ол анықталмаған. 

 Транспирацияға әсер етуші факторлар

• Жарық. Лептесіктер күндіз ашылып түнде жабылады, сондықтан түнде су булануы аз жүреді. Бұл фотосинтез процесі үдерісіне байланысты.
• Температура. Лептесіктердің ашылуына көбіне ең маңызды құбылыс.Ауа температурасы жоғарылаған сайын су булануы да мезофиллдерде қарқынды жүреді және жасушааралықтарында су булынуы да жақсы жүреді.
• Ауа ылғалдылығы. Ауа ылғалдылығының төмен болса транспирация құбылысы тезірек жүреді. Ал керісінше ауа ылғалдылығы жоғары болса транспирация процесінің жүруіне кедергі келтіреді.
• Жел. Жапырақ жиегінде әлсіз жел тұрғанда да ұшып кететін, транспирацияға кедергі келтіретін су буына қаныққан ауа көпіршіктері болады. Сондықтан желді ауа райы транспирация құбылысына оң әсерін тигізеді. Желсіз күндері транспирация қарқындылығын төмендетеді.
• Топырақтағы судың қолжетімділігі.Топырақта судың жеткіліксіз болуы тамырдың суды барлық өсімдік бойымен жеткізу төмендейді, сол арқылы булану процесі, яғни транспирация процесі баяу жүріп қалады.