Rũ bỏ hơi nước là một quá trình tương tự như bay hơi, thuộc chu trình nước trong thực vật. Đây là hiện tượng mất nước từ các bộ phận của cây, chủ yếu qua lá nhưng cũng có thể qua thân cây, hoa và rễ. Trên bề mặt lá có các khí khổng (lỗ khí), phần lớn tập trung ở mặt dưới của lá. Các lỗ khí được bao quanh bởi các tế bào bảo vệ, điều chỉnh việc mở và đóng lỗ. Quá trình rũ bỏ hơi nước qua các lỗ khí có thể được xem như là một 'chi phí' cần thiết để mở lỗ khí cho phép khí cacbon dioxide khuếch tán từ không khí vào để quang hợp. Quá trình này còn giúp làm mát cây, thay đổi áp suất thẩm thấu, và hỗ trợ lưu thông các chất dinh dưỡng, khoáng chất và nước từ rễ đến chồi.
Dòng nước từ rễ lên lá được thúc đẩy một phần bởi hoạt động mao dẫn. Tuy nhiên, ở cây cao, lực hấp dẫn chỉ có thể được vượt qua bằng cách giảm áp suất thủy tĩnh trong các bộ phận phía trên của cây nhờ sự khuếch tán nước qua các lỗ khí vào khí quyển. Nước được hấp thụ qua rễ bằng thẩm thấu, mang theo các chất dinh dưỡng hòa tan qua xylem (chất gỗ).
Thực vật điều chỉnh tốc độ thoát hơi nước bằng cách điều chỉnh mức độ mở của các lỗ khí. Tốc độ này cũng bị ảnh hưởng bởi điều kiện môi trường xung quanh như độ ẩm, gió, nhiệt độ và ánh sáng mặt trời. Cung cấp nước từ đất và nhiệt độ đất có thể tác động đến việc mở lỗ khí, từ đó ảnh hưởng đến tốc độ thoát hơi nước. Lượng nước mất của cây còn phụ thuộc vào kích thước của cây và lượng nước được hấp thụ qua rễ. Mặc dù phần lớn nước mất của cây qua khí khổng, một phần nhỏ cũng bay hơi trực tiếp qua lớp biểu bì của lá và cành non. Quá trình thoát hơi nước cũng giúp làm mát cây nhờ hơi nước mang theo nhiệt năng.
Dưới đây là bảng tổng hợp các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ thoát hơi nước của thực vật.
Đặc trưng | Điều này ảnh hưởng đến thoát hơi nước như thế nào |
---|---|
Số lượng lá | Có nhiều lá (hoặc gai, hoặc cơ quan quang hợp khác) hơn sẽ có nhiều lỗ khí hơn trên bề mặt của nó để trao đổi khí. Điều này sẽ dẫn đến một lượng lớn sự mất nước và tăng diện tích bề mặt cho bốc hơi. |
Số lượng khí khổng | Nhiều lỗ khí hơn sẽ gây thoát hơi nước nhiều hơn. |
Sự hiện diện của lớp biểu bì | Một lớp biểu bì sáp hoặc có tính phản xạ sẽ ngăn chặn sự nóng lên của các lá. Điều này làm giảm nhiệt độ và tốc độ bay hơi từ lá. Đây là điều cần thiết cho các cây có nhu cầu giảm thiểu sự mất nước, và được tìm thấy trên nhiều cây ưa khô hạn. |
Ánh sáng cung cấp | Khí khổng trực tiếp liên quan đến tốc độ thoát hơi nước, đặc biệt mở ra khi quang hợp. Trong khi có những trường hợp ngoại lệ cho điều này (chẳng hạn như khí khổng mở ra ban đêm hay các cây "quang hợp kiểu CAM"), nói chung một nguồn cung cấp ánh sáng sẽ khuyến khích các khí khổng mở. |
Nhiệt độ | Nhiệt độ ảnh hưởng đến tốc độ trong ba cách:
1) Tăng tốc độ bốc hơi do nhiệt độ tăng sẽ đẩy nhanh sự mất nước. |
Độ ẩm | Môi trường xung quanh khô hơn sẽ làm cho gradien thế nước dốc hơn, và làm tăng tốc độ thoát hơi nước. |
Gió | Nước bị mất từ thoát hơi nước thường sót lại trong một lớp dưới lá. Nếu còn lại một mình, điều này có thể làm giảm lượng mất nước do gradien thế nước từ bên trong ra ngoài lá là hơi thấp hơn, do sự tích tụ hơi nước tại đó. Nếu có gió, nước bị thổi đi và gradien vẫn sẽ cao hơn. |
Cấp nước | Ít nước có sẵn hay thiếu nguồn cung cấp cũng có thể kích thích các thay đổi khác làm giảm tốc độ thoát hơi nước. |
Một cây trưởng thành có thể mất vài trăm lít nước qua lá mỗi ngày trong điều kiện nóng và khô. Khoảng 90% lượng nước được hút vào từ rễ được dùng cho quá trình này. Độ thoát hơi nước được đo bằng tỷ lệ giữa khối lượng nước thoát ra và khối lượng chất khô sản xuất. Đối với các cây trồng, độ thoát hơi nước thường nằm trong khoảng từ 200 đến 1.000 (ví dụ, cây trồng mất từ 200 đến 1.000 kg nước cho mỗi kg chất khô sản xuất ra). Các kỹ thuật khác nhau như potometers, thẩm kế, porometers có thể được sử dụng để đo tốc độ thoát hơi nước của thực vật.
Các cây sống trong sa mạc và cây lá kim có những cấu trúc thích nghi đặc biệt như lớp biểu bì dày, diện tích lá giảm, khí khổng nằm sâu và lông nhỏ giúp giảm thoát hơi nước và bảo tồn nước. Nhiều loài xương rồng thực hiện quá trình quang hợp chủ yếu ở thân cây mọng nước thay vì lá, do đó diện tích bề mặt của chồi rất nhỏ. Một số cây sa mạc có hình thức quang hợp đặc biệt gọi là quang hợp CAM (Trao đổi chất axít crassulacean), trong đó các lỗ khí đóng lại vào ban ngày và mở ra vào ban đêm khi sự thoát hơi nước thấp hơn.
- Thủy văn học trong nông nghiệp
- Thông lượng ẩn nhiệt
- Chất chống thoát hơi nước - chất giúp ngăn chặn quá trình thoát hơi nước
Chú thích
Liên kết bên ngoài
- Quá trình thoát hơi nước ở cây cối
- USGS Chu trình nước: Thoát hơi nước và thoát hơi nước Lưu trữ ngày 07-12-2013 trên Wayback Machine
Thực vật học | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Lịch sử thực vật học | |||||||||||
Phân ngành |
| ||||||||||
Các nhóm thực vật |
| ||||||||||
Hình thái học (từ vựng) |
| ||||||||||
|
| ||||||||||
Phát triển thực vật và dạng sống |
| ||||||||||
Sinh sản
|
| ||||||||||
Phân loại thực vật |
| ||||||||||
Từ điển | Thuật ngữ thực vật học • Thuật ngữ hình thái thực vật học | ||||||||||
Thể loại |