การคายน้ำของพืช-ปัจจัยที่มีผลต่อการคายน้ำ-การลำเลียงน้ำเเละเเร่ธาตุ

การคายน้ำของพืช

ปากใบพืชจำแนกตามชนิดของพืชที่เจริญอยู่ในสิ่งแวดล้อมต่าง ๆ ได้เป็น 3 แบบ คือ

1.ปากใบแบบธรรมดา (typical stomata) เป็นปากใบของพืชทั่วไปโดย
มีเซลล์คุมอยู่ในระดับเดียวกับเซลล์เอพิเดอร์มิส พืชที่ปากใบเป็นแบบนี้
เป็นพวกเจริญอยู่ในที่ ๆ มีน้ำอุดมสมบูรณ์พอสมควร (mesophyte)
2.ปากใบแบบจม (sunken stomata) เป็นปากใบที่อยู่ลึกเข้าไปในเนื้อใบเซลล์คุมอยู่ลึกกว่าหรือต่ำกว่าชั้น เซลล์เอพิเดอร์มิสพบในพืชที่อยู่ในที่แห้งแล้ง (xerophyte) เช่น พืชทะเลทราย พวกกระบองเพชร พืชป่าชายเลน (halophyte) เช่น
โกงกาง แสม ลำพู เป็นต้น


3.ปากใบแบบยกสูง (raised stomata) เป็นปากใบที่มีเซลล์คุมอยู่สูงกว่าระดับเอพิเดอร์มิสทั่วไป เพื่อช่วยให้น้ำระเหยออกจากปากใบได้เร็วขึ้นพบได้ในพืชที่เจริญอยู่ในน้ำที่ ที่มีน้ำมากหรือชื้นแฉะ(hydrophyte)
การคายน้ำของพืชเป็นไปในลักษณะของการแพร่เป็นส่วนใหญ่ แบ่งเป็น 3 ประเภท ตามตำแหน่งที่ไอน้ำออกมา คือ
1.Stomatal transpiration เป็นการคายน้ำที่กำจัดไอน้ำออกมาทางปากใบซึ่งมีอยู่มากมายตามผิวใบ ปากนี้เป็นทางที่มีการคายน้ำออกมากที่สุด
2.Cuticular transpiration เป็นการคายน้ำที่กำจัดไอน้ำออกมาทางผิวใบที่มี cuticle ฉาบอยู่ข้างนอกสุดของ epidermis แต่เนื่องจาก cuticle ประกอบด้วยสาร cutin ซึ่งเป็นสารประกอบคล้ายขี้ผึ้ง ไปน้ำจึงแพร่ออกทางนี้ได้ยาก ดังนี้ พืช จึงคายน้ำออกทางนี้ได้น้อยและ ถ้าหากพืชใดมี cuticle หนามากน้ำก็ยิ่งออกได้ยากมากขึ้นทั้ง stomatal และcuticular transpiration ต่างก็เป็นการคายน้ำที่กำจัดไอน้ำออกมาจากใบ จึงเรียกการคายน้ำทั้ง 2 ประเภทนี้รวม ๆ กันว่า Foliar transpiration การคายน้ำออกจากใบดังกล่าวนี้จะเกิดที่ปากใบประมาณ 90 เปอร์เซ็นต์และที่ cuticle ประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์
3.Lenticular transpiration เป็นการคายน้ำที่กำจัดไอน้ำออกมาทาง lenticel ซึ่งเป็นรอยแตกตามลำต้นและกิ่ง การคายน้ำประเภทนี้เกิดขึ้นน้อยมาก เพราะ lenticel มีในพืชเป็นส่วนน้อยและเซลล์ของ lenticel ก็เป็น cork cell ด้วยไอน้ำจึงออกมาได้น้อย

การคายน้ำในรูปหยดน้ำ เป็นการคายน้ำในรูปหยดน้ำเล็ก ๆ ทางรูเปิดเล็ก ๆ ตามปลายเส้นใบที่ขอบใบที่เรียกว่า โฮดาโธด (hydathode) การคายน้ำนี้เรียกว่า กัตเตชัน (guttation)ซึ่งเกิดขึ้นเมื่ออากาศมีความชื้นมากๆอุณหภูมิต่ำและลมสงบ

ที่มารูปภาพ : http://mail.vcharkarn.com/uploads/140/140804.jpg

 ปัจจัยในการควบคุมการคายน้ำ

           ใบไม้จะคายน้ำได้ช้าหรือเร็ว มากหรือน้อย ย่อมขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมภายนอกและสภาพภายในของพืชเอง คือ
1.แสงสว่าง ถ้าความเข้มข้นของแสงสว่างมากจะช่วยให้การคายน้ำมีอัตราสูงขึ้น
2.อุณหภูมิ ถ้าอุณหภูมิของบรรยากาศสูง จะทำให้ใบคายน้ำได้มากและรวดเร็วขึ้น ทั้งนี้เพราะว่า
(1) เมื่ออุณหภูมิสูง อุณหภูมิของน้ำในใบก็จะสูงขึ้น ทำให้น้ำระเหยเป็นไอได้ง่ายและเร็วขึ้น จึงระเหยออกไปจากใบได้มากและเร็วขึ้นด้วย
(2) เมื่ออุณหภูมิต่ำ อากาศภายนอกสามารถอุ้มไอน้ำเอาไว้ได้มากขึ้นปากใบเปิดได้ดีที่อุณหภูมิ 25 – 30 องศาเซลเซียส
3.ความชื้นถ้าหากความชื้นในบรรยากาศมีน้อยคือ อากาศความชื้นในบรรยากาศจึงแตกต่างกับความชื้น ในช่องว่างที่อากาศในใบมากทำให้การคายน้ำเกิดขึ้นได้มากและรวดเร็ว อากาศชื้นใบจะคายน้ำได้น้อยและ ช้าลงตามทฤษฎีถ้าความชื้นอิ่มตัวใบไม่ควรจะคายน้ำเลยซึ่งก็เป็นความจริงกล่าวคือใบจะไม่คายน้ำ

ปัจจัยที่มีผลต่อการคายน้ำ

                      การคายน้ำ เป็นการแพร่ของน้ำออกจากใบของพืชโดยผ่านทางปากใบ โดยทั่วไปปากใบปิดเวลากลางคืนและเปิดในเวลากลางวัน การคายน้ำมีความสำคัญต่อพืชในด้านการควบคุมการเคลื่อนที่ของน้ำในพืช ทำให้น้ำเคลื่อนที่จากด้านล่างขึ้นไปด้านบนมากขึ้นเรื่อยๆ ควบคุมการดูดซึมธาตุอาหารของพืช เพราะธาตุอาหารที่พืชนำไปใช้ได้ต้องอยู่ในรูปที่ละลายน้ำ ทำให้อุณหภูมิของใบลดลง โดยลดความร้อนที่เกิดจากแสงแดดที่ใบ ในกรณีที่ในอากาศอิ่มตัวด้วยน้ำ มีความชื้นสูง การคายน้ำเกิดขึ้นได้น้อย แต่การดูดน้ำของรากยังเป็นปกติ พืชจะเสียน้ำในรูปของหยดน้ำเรียกว่ากัตเตชัน (guttation)พืชไม่สามารถคายน้ำในสภาพที่แดดจัดเพราะอาจเสียน้ำมากเกินไปและเหี่ยวก่อนที่รากจะลำเลียงน้ำได้ทัน

ตารางต่อไปนี้สรุปสิ่งที่มีผลต่อการคายน้ำ

ปัจจัยที่มีผลต่อการคายน้ำของพืช

                 จำนวนใบ การมีใบมากกว่าทำให้มีปากใบมากกว่า จึงสูญเสียน้ำมากขึ้นและเพิ่มพื้นที่ผิวสำหรับการระเหย
จำนวนปากใบ ปากใบที่มีมากขึ้นจะทำให้มีช่องสำหรับระเหยน้ำมากขึ้น
ชั้นคิวติเคิลของพืช ชั้นคิวติเคิลที่เป็นไขจะลดอุณหภูมิและลดอัตราการระเหยของน้ำออกจากใบ พบมากในพืชทนแล้ง
แสงสว่าง การมีแสงสว่างจะกระตุ้นการเปิดของปากใบ ยกเว้นพืชที่มีการสังเคราะห์ด้วยแสงแบบแคม
อุณหภูมิ มีผลกระทบสามแบบคือ:
1) เพิ่มการคายน้ำเพราะอุณหภูมิสูงทำให้เสียน้ำมากขึ้น
2) ลดความชื้นสัมพัทธ์ด้านนอกของใบ
3)เพิ่มพลังงานให้กับอนุภาคของไอน้ำและการแพร่ออกจากใบ
ความชื้นสัมพัทธ์ หากมีความชื้นต่ำจะเพิ่มการคายน้ำ
ลม ลมจะพัดชั้นของไอน้ำที่ปกคลุมผิวใบออกไป จึงเกิดการคายน้ำมากขึ้น
แหล่งน้ำ หากมีน้ำในดินน้อย การคายน้ำจะลดลง

การลำเลียงน้ำของพืช

การลำเลียงน้ำของพืช จากรากขึ้นไปสู่ยอดเกิดขึ้นโดยอาศัยกระบวนการต่าง ๆ คือ

1. แรงดึงจากการคายน้ำ (Transpiration pull) เมื่อพืชมีการคายน้ำทางปากใบทำให้เกิดการลำเลียงเนื่องจากมีแรงดึงระหว่างโมเลกุลของน้ำ (Cohesion)

2. แรงดันราก (Root Pressure) เมื่อรากดูดน้ำเข้าสู่รากมาก ๆ จะเกิดแรงดันดันให้น้ำเคลื่อนที่เข้าไปสู่เซลล์ถัดไปตามท่อลำเลียงน้ำขึ้นสู่ยอด

3. Capillary Action เกิดขึ้นได้เนื่องจาก แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลของน้ำกับผนังด้านข้างหลอดในท่อลำเลียงของไซเลม (Adhetion)

การลำเลียงแร่ธาตุ

การลำเลียงแร่ธาตุมีทั้ง การแพร่ธรรมดาจากบริเวณที่มีแร่ธาตุมากเข้าสู่บริเวณที่มีแร่ธาตุน้อย และ Active Transport ซึ่งเป็นการนำแร่ธาตุจากบริเวณที่มีความเข้มข้นน้อย ไปยังบริเวณที่มีแร่ธาตุมากกว่าโดยต้องใช้พลังงานจากการหายใจช่วย การลำเลียงแร่ธาตุเกิดขึ้นร่วมกับการลำเลียงน้ำในไซเลม

ธาตุอาหารที่พืชต้องการ
ธาตุอาหารที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืช แบ่งออกเป็น 2 กลุ่มใหญ่คือ
1.ธาตุอาหารที่พืชต้องการในปริมาณมาก ได้แก่
- ธาตุอาหารหลัก คือ ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโพแทสเซียม
-ธาตุอาหารรอง ได้แก่ แคลเซียม แมกนีเซียม และซัลเฟอร์
2. ธาตุอาหารที่พืชต้องการในปริมาณน้อย ได้แก่เหล็ก แมงกานิส สังกะสี ทองแดง โบรอน โมลิดินัม และคลอรีน