Выход воды через устьица растения. Измерение интенсивности транспирации растений.
Все три пути переноса воды завершаются ее испарением в воздушные пространства листа, т. е. в межклетники. Отсюда пары воды диффундируют через устьица по пути наименьшего сопротивления: от более высокого водного потенциала внутри листа к более низкому за его пределами. У двудольных устьица располагаются либо только на нижней поверхности листа, либо они там преобладают. Регуляция процессов открывания и закрывания устьиц рассматривается в нашей статье.
Лист непосредственно окружен стационарным слоем воздуха, толщина которого определяется размерами листа, особенностями его строения, например опушенностью, и скоростью ветра. Пары воды сначала диффундируют через этот слой и лишь затем уносятся воздушными потоками (по механизму объемного потока). Чем тоньше стационарный слой, тем выше скорость транспирации.
Здесь существует диффузионный градиент, снижающийся с удалением от клеток мезофилла. Теоретически каждое устьице имеет свой собственный диффузионный градиент, свой «диффузионный купол». Однако на самом деле, если воздух неподвижен, диффузионные «куполы» соседних устьиц перекрываются, образуя единый диффузионный слой вокруг листа.
Измерение интенсивности транспирации
Транспирацию легко продемонстрировать, накрыв растение в горшке стеклянным колпаком, а горшок плотно упаковав в пластиковый пакет, чтобы исключить потери воды почвой. По мере осуществления транспирации на внутренней поверхности колпака скапливаются капельки жидкости. Доказать, что это вода, можно с помощью индикаторной бумажки с хлоридом кобальта (она изменит синий цвет на розовый) или безводных кристаллов сульфата меди (из белых превратятся в синие).
Измерить интенсивность (скорость) транспирации бывает трудно, но удовлетворительные результаты, по крайней мере для целей сравнения, можно получить двумя простыми способами, описанными далее.
У растений имеется ряд особенностей, позволяющих им сократить потери воды в засушливых условиях. Такие признаки называются ксероморфными. Они подробнее рассматриваются в соответствующем разделе. Виды, растущие в условиях низкой влажности и регулярных засух, называют ксерофитами (ксероморфами). Растения, приспособленные к условиям достаточной влажности, называются мезофитами. Впрочем, у них также могут быть некоторые ксероморфные признаки.
Температура и транспирация
Самое сильное влияние на транспирацию оказывает температура. Чем она выше, тем быстрее вода испаряется клетками мезофилла и тем насыщеннее водяным паром воздух внутри листа. Одновременно повышение температуры приводит к снижению относительной влажности воздуха, окружающего растение. Эти два явления повышают крутизну градиента молекул воды между воздухом в межклетниках и окружающей атмосферой. Чем круче этот градиент, тем выше скорость диффузии. Можно сказать иначе: водный потенциал внутри листа возрастает, а вне его — падает.
Солнечное излучение повышает температуру листа. Чем бледнее окрашены листья, тем больше солнечной радиации они отражают и поэтому не так быстро нагреваются. Бледная окраска листьев обычно связана с тем, что они покрыты густым опушением из эпидермальных волосков или воскоподобным налетом; этот признак относится к ксероморфным.
