تبلیغات
پایگاه کشاورزی ایران زمین - فرایند انتقال آب از اندام پایین گیاه به اندام هوایی

سایت کشاورزی

انتشار:سه شنبه 5 اسفند 1393

فرایند انتقال آب از اندام پایین گیاه به اندام هوایی

گیاهان جهت انجام فعالیتهای خود علاوه بر نور و co۲ و مواد غذایی به مهمترین ماده بنام آب احتیاج دارند. آب ماده ای است که علاوه بر شرکت در متابولیسم گیاه نقش عمده ای در انتقال (transfer ) مواد غذایی در شیره خام و همچنین مواد تولیدی گیاه در شیره پرورده ایفا می کند.
در گیاهان راههای متعددی جهت جذب آب وجود دارد، مانند جذب از طریق اندام هوایی ، ولی عمده ترین و مهمترین راه جذب از طریق ریشه و خاک می باشد.

▪ عوامل متعددی در انتقال آب از خاک به ریشه دخالت دارند، که شامل:
الف) نیروی مکش که توسط برگهاایجاد می گردد.
ب) فزونی نیروی اسمزی سلولهای تارهای کشنده بر نیروی اسمزی محلول خاک.
ج) جذب فعال و یا جذب متابولیسمی آب که آنرا جذب غیر اسمزی می نامند.
د) خاصیت مویینگی آوندهای جوب و پیوستگی و چسبندگی ملکولهای آب.

گیاهان جهت انجام فعالیتهای فیزیولوژیک خود احتیاج فراوان به آب دارند که کم یا زیاد شدن این ماده تاثیر شدیدی بر فرآیند فتوسنتز گیاه دارد. تقریبا حدود ۹۵% حجم واکوئول در سلول را آب تشکیل می دهد و گیاه جهت انجام حداکثر فعالیت خود نیاز به حداکثر آب در واکوئول دارد. واکوئول در سلولهای جوان دارای دیواره قابل ارتجاع می باشد که قادر به جذب آب زیادی هستنداین جذب آب بر دیواره واکوئول فشار وارد می کند که این فشار، فشار تورژسانس نامیده می شود پس اوج فعالیت متابولیکی گیاه در حداکثر فشار تورژسانس می باشد که در این حالت فدرت مکش در سلول صفر می باشد زمانی که این فشار کاهش یافت یعنی مقدار آب درون واکوئول کم شد به نسبت فعالیت متابولیکی گیاه کاهش می یابد این حالت کاهش فشار در واکوئول و جمع شدن واکوئول را پژمردگی یا پلاسمولیز می نامند همین پلاسمولیز باعث انتقال آب از سلولهای مجاور به واکوئول گردیده تا کمبود آب در واکوئول جبران شود و منجر به حالت مکش در اندام هوایی گیاه خواهد شد که در ادامه اشاره می شود .

زمانیکه حالت پژمردگی بوجود آمد اگر آب در اثر شرایط مختلف به واکوئولها نرسد پژمردگی خفیف و یا شدید ( غیر قابل برگشت و کمبود مرگ آور ) رخ خواهد داد. از جمله عوامل کمبود آب می توان به نبود آب در اطراف ریشه ، سرعت تبخیر و تعرق بالا ( دفع آب بیشتر از جذب آب توسط ریشه) بر اثر گرمای شدید ، و یا شکست آب در آوندهای چوب اشاره کرد که شکست آب در آوندهای چوب موجب مرگ گیاه می شود. در بعضی موارد صدای شکست آب در آوند قابل شنیدن است.
در موارد خفیف پلاسمولیز، که آب در اختیار گیاه قرار نمی گیرد گیاه جهت حفظ رطوبت خود اقدام به بستن روزنه های هوایی و یا در موارد شدید تر لوله کردن برگها و یا در مواردی که گیاه نیاز ببیند ( کمبودی که براثر شرایط معمولی محیط ایجاد می شود) اقدام به کوچک کردن برگها ( برگهایی شبیه خار ) می نماید و با برطرف شدن کمبود آب گیاه اقدام به باز کردن برگها و روزنه ها می نماید.
نحوه بستن روزنه ها و لوله شدن برگها از پیچیدگی زیادی برخوردار است که علاوه بر کمبود آب، جابجایی یونها بین واکوئول و محیط بیرون واکوئول نیز از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
▪ نحوه انتقال آب از ریشه به برگها
۱) فشار ریشه ای :
همان طور که در مقدمه ذکر گردید فشاری که بر اثر جذب فعال آب در ریشه صورت می گیرد فشار ریشه ای نامیده میشود ( شیب نیروی اسمزی). فشار ریشه ای بدون تردید پدیده ای است فعال و اختصاصات فیزیولوژیک سلولهای آندودرمی، عامل اصلی برقراری این فشار محسوب می شود.
در درختان بلند فشار ریشه ای در قیاس با مکش اندامهای هوایی از قدرت کمتری برخوردار می باشد و قادر به تامین آب مورد نیاز درختان نمی باشد. در صورتی که مکش اندامهای هوایی نباشد این فشار نمی تواند آب را از تنه گیاهان به بالا هدایت نماید.
خاصیت فشار اسمزی و یا جذب فعال همانطور که از نامش پیداست در اثر جابجایی یونها در دوطرف دیواره ریشه صورت می گیرد و این جابجایی نیاز به انرژی دارد.
۲) فشار منفی یا مکش برگی:
راه اصلی انتقال آب در گیاهان مکشی است که برگها ایجاد می نمایند همانطور که ذکر شد زمانی که واکوئول در حالت تورژسانس کامل است مکش صفر می باشد و با خارج شدن سلول از این حالت موجب ایجاد مکش در گیاه می شود و سلول به سلول این حالت تا آوندهای چوب ادامه دارد و آوندهای چوب مانند یک لوله مویین آب را از ریشه به برگها منتقل می نماید
علت مکش بوجود آمده در سلولهای برگ را می توان تبخیر و تعرق آب از برگها دانست که موجب خارج شدن واکوئول از حالت تورژسانس و ایجاد مکش و فشار منفی می شود. در مواردی که گرما به شدت موجب تبخیر و تعرق می شود گیاه در حالت تدافعی قرار می گیرد و روزنه های خود را بسته در ادامه این حالت برگها بصورت لوله ای در می آیند که خود موجبات کاهش فتوسنتز در گیاه می شود. در حالتی که بشود از این امر جلوگیری نمود می تواند در اکثر زمانها شاهد فتوسنتز و رشد گیاه بود. در گیاهان تا حدودی که دما اجازه دهد گیاه با تبخیر و تعرق، هوای اطراف خود را مرطوب و خنک می کند پس با این شیوه می تواند در صورتی که آب به طور فراوان در اختیار گیاه قرار داشته باشد از پلاسمولیز واکوئولهای سلولی روزنه های هوایی جلوگیری کرد و با تبخیر و تعرق فراوان دمای اطراف گیاه را تعدیل نمود، ولی در مواردی نیز کمبود آب در اطراف ریشه موجبات کاهش رشد گیاه را فراهم می نماید و گیاه قادر به انتقال آب به اندام هوایی نیست پس می توان با دراختیار قرار دادن آب به گیاه بدون دخالت ریشه از این معضل جلوگیری نمود و دیگر حالت پژمردگی شدید و یا شکست آب در آوندهای چوب نخواهیم داشت.
۳) خاصیت مویینکی آوندهای چوب
آوند های چوب در گیاهان با خاصیت مویینگی خود آب را از ریشه به طرف برگها و اندام هوایی منتقل می نماید و با حالت پیوستگی مولکولهای آب، ستونی از آب به صورت پیوسته درون آوند ایجاد می شود و تنها در صورتی این ستون شکسته می شود که دراثر عواملی، یک حباب هوا در ستون ایجاد شود و دیگر این ستون قادر به ترمیم و انتقال آب نیست.
همین خاصیت انتقال غیرفعال در آوند چوب است که می توان گیاهان هرز و هر گیاه دیگررا با سم سیستمیک از بین برد و تا قبل از اینکه سموم از ریشه به اندام هوایی نرسد و بر گیاه اثرننماید این انتقال متوقف نمی گردد و وقتی به برگها رسید و گیاه از بین رفت انتقال متوقف می گردد.
● خلاصه:
▪ اگر بشود آب را به طور دائم و کامل در اختیار گیاه قرار داد مزیتهای ذیل را در بر خواهد داشت:
ـ افزایش راندمان آبی و کاهش تلفات آب در اثر خارج شدن از منطقه ریشه
ـ افزایش تبخیر و تعرق و تعدیل نمودن هوای اطراف گیاهان.
ـ جلوگیری از شکست آب در آوندهای چوب
ـ حالت تورژسانس کامل سلولهای برگ و انجام دائمی و کامل فتوسنتز.
ـ ایجاد فضایی مرطوب و مناسب جهت رشد میکروارگانیسمها در اطراف درختان و خاک منتطقه جهت اصلاح و تقویت خاک منطقه.
ـ مبارزه با آفات و بیماریها به روش سیستمیک.
طبقه بندی: آبیاری، 

سایت کشاورزی

کشاورزیار

مقالات کشاورزی

ورمی کمپوست

فروشگاه کشاورزی
آموزش کشاورزی