Испарение воды листьями

Растения постоянно испаряют большое количество воды; больше, чем используют на процессы жизнедеятельности. Испарение осуществляется в основном через листья. Вода поступает в листья из корней по стеблям. Корни всасывают воду из почвы.

Испарение воды растениями также называют транспирацией.

Испарение воды листьями можно увидеть, поставив разные опыты. Например, если одеть на ветку растения стеклянную емкость, то через некоторое время на ее стенках можно увидеть капельки воды. Если же ветку растения поставить в воду, а на воду сверху налить масла (чтобы она не испарялась), то объем воды будет уменьшаться. Это свидетельствует о том, что вода поглощается корнями и далее испаряется листьями.

Значение испарения для растений

Зачем же растениям всасывать большое количество воды из почвы, если потом они всё-равно ее испаряют?

Во-первых, растения всасывают не только воду, но и растворенные в ней минеральные вещества. Их не так много. Поэтому, чтобы удовлетворить потребность в минеральных веществах, растению требуется "прогнать" через себя большое количество воды. Излишки воды при этом испаряются. А сам процесс испарения, наряду с корневым давлением, способствует поднятию воды из корней в листья. Таким образом, при испарении вместе с водой в стебель и листья поднимаются растворенные минеральные вещества.

Во вторых, испарение способствует охлаждению растения. Принцип тот же, что потоотделение у животных. Вода обладает большой теплоемкостью ("вмещает", "поглощает" в себя большое количество тепла). Поэтому, когда растение на солнце начинает перегреваться, оно испаряет большое количество воды. Водяной пар уносит из растения излишки тепла и, следовательно, предохраняют растение от перегрева. Это особенно важно днем, когда в листьях происходит фотосинтез под палящими лучами Солнца, отчего листья могут сильно нагреваться.

В третьих, вода нужна самому растению. Много воды содержится в клетках, она участвует во многих химических реакциях в клетках, является средой для протекания остальных реакций. Если бы на Земле не было воды, то жизнь бы не возникла. Это связано с тем, что в клетке протекает множество химических реакций, которые возможны лишь в водной среде. Следует особо отметить, что вода участвует в процессе фотосинтеза. В частности, из воды и углекислого газа образуется органическое вещество.

Роль устьиц растений в испарении воды

Большинство растений испаряют воду в основном нижней стороной листа. Здесь среди бесцветных клеток покровной ткани есть особые образования ‒ устьица. Они состоят из пары зеленых клеток, способных создавать между собой щель. Открываясь и закрываясь, устьица регулируют испарение воды листьями.

Количество устьиц на листе большое, у разных видов растений разное. Все зависит от приспособленности растений к конкретным условиям обитания.

Когда растению требуется испарить воду, устьица открываются, между их клетками образуется щель, и через нее выходят водяные пары. Внутри листа есть много межклетников, куда из клеток выходит часть воды. В межклетниках вода находится в виде пара. Когда устьица открываются, вода из межклетников выходит за пределы листа и испаряется с его поверхности.

Обычно у растений устьица открыты днем, а ночью закрыты. Однако, если растению не хватает воды, то оно закрывает устьица, стараясь уменьшить испарение.

Приспособления растений к испарению воды листьями

У растений произрастающих в разных условиях окружающей среды выработались некоторые свои приспособления к испарению воды листьями.

У растений, произрастающих в теплых влажных местообитаниях (например, тропиках), обычно крупные листовые пластинки. Поэтому такие растения испаряют большие объемы воды. Но поскольку воды в окружающей среде достаточно, это не является проблемой.

Другое дело ‒ растения засушливых мест обитания (например, полупустынь и пустынь). У них листья либо мелкие, либо видоизменены в колючки (кактус) или мясистые образования, накапливающие воду про запас (алоэ). В любом случае такие листья испаряют мало воды. Тем же самым приспособлением обладают растения, произрастающие в холодном климате. Здесь воды в жидком состоянии также недостаточно.

Существуют и другие (не только размер листовой пластинки) приспособления к увеличению или уменьшению испарения. Так листья многих растений покрыты волосками, восковым налетом. Это препятствует испарению.

У водных покрытосеменных растений устьица расположены на верхней стороне листа. Это увеличивает испарение. Такое приспособление связано с тем, что недостатка воды такие растения не испытывают, а испарять нижней стороной листа практически невозможно. Ведь большинство листьев лежат на воде.

Количество воды, которое испаряют растения, зависит от многих факторов. В любом случае это почти всегда достаточно большое количество в пересчета на массу тела растения. Так, например, капуста испаряет за сутки около одного литра воды. На интенсивность испарения влияют возраст растения (молодые испаряют больше), в тени оно растет или нет (в тени испарение меньше), дует ветер или нет (в ветреную погоду испарение больше), достаточно воды в почве или нет.

При достаточном количестве воды у растения устьица в листьях могут быть открыты и днем, и ночью. У ряда растений устьица открываются только днем. Если же воды в почве недостаточно, то растения закрывают устьица даже днем. Листья некоторых растений могут скручиваться при ярком освещении, в результате испарение также уменьшается.