ในบทความนี้ เราจะพิจารณาว่าแรงดันรากคืออะไรและผลกระทบต่อพืชอย่างไร ทุกชีวิตของพืช แม้แต่ต้นไม้ที่สูงที่สุด มีคุณสมบัติโน้มถ่วงที่ช่วยให้ดูดซึมสารอาหารจากความลึกของดินที่ลึกที่สุดและขนส่งไปยังกิ่งที่สูงที่สุด เราจะพิจารณาว่าพืชมีความสามารถที่น่าทึ่งในการขนส่งน้ำและสารอาหารขึ้นไปโดยใช้กระบวนการทางชีววิทยาที่ซับซ้อน
แนวคิดของรากเหง้า
ลองพิจารณาว่ารากดันคืออะไรคำจำกัดความ นี่คือแรงที่ช่วยดันของเหลวขึ้นสู่ภาชนะน้ำ (xylems) ไซเลมเป็นเนื้อเยื่อหลอดเลือดของพืชที่ถ่ายเทน้ำและแร่ธาตุที่ละลายจากรากไปยังส่วนอื่นๆ ของพืช รวมทั้งให้การสนับสนุนทางกายภาพ ไซเลมประกอบด้วยเซลล์นำน้ำพิเศษจำนวนมาก เธอเป็นพื้นเกิดจากแรงดันออสโมติกในเซลล์ราก
น้ำที่ไหลเข้าสู่รากจากดินรอบ ๆ จะลอยผ่านลำต้นและกิ่งก้านของต้นไม้ก่อนจะเจาะใบ ความกดอากาศบนต้นไม้สูงกว่าความกดอากาศหลายเท่า และนี่ไม่เพียงพอที่จะพาน้ำขึ้นไปบนยอดไม้ที่สูงที่สุด นอกจากนี้ แรงดันรากมีแนวโน้มที่จะต่ำที่สุดเมื่อสูญเสียน้ำ (คายน้ำ) และสูงที่สุดเมื่อต้นไม้ต้องการน้ำมากที่สุด
แรงยกที่เกิดจากการระเหยและการคายน้ำของน้ำจากใบ เช่นเดียวกับแรงยึดเหนี่ยวของโมเลกุลในภาชนะ และปัจจัยอื่นๆ ที่อาจส่งผลต่อการเติบโตของน้ำนมในพืช
ความดันของระบบรากพืช รายละเอียด
ไม่ใช่ทุกคนที่รู้ว่ารากเหง้าคืออะไร พืชเป็นสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อน และหนึ่งในกระบวนการที่น่าสนใจมากมายของพืชก็คือแรงดันราก สิ่งนี้ทำให้น้ำและสารอาหารเพิ่มขึ้นทุกส่วนของพืช ดังนั้นความดันรากคืออะไร? มีความจำเป็นเพื่อส่งเสริมหรือขัดขวางการดูดซึมสารอาหาร
กล่าวอีกนัยหนึ่ง ระบบรากของพืชสามารถเปลี่ยนความดันได้:
- ช่วยให้น้ำหรือสารอาหารเพิ่มขึ้นทั่วทั้งต้น
- ดันน้ำหรือสารอาหารออกจากต้น
นักชีววิทยามักกังวลว่าสิ่งนี้จะส่งผลต่อการเพิ่มขึ้นของน้ำและสารอาหารในพืชอย่างไร ความดันรากคือแรงดันออสโมติกตามขวางในเซลล์ของระบบราก ทำให้น้ำไหลผ่านก้านต้นถึงใบ
หลักการทำงาน
ความดันรากคืออะไรและมีลักษณะอย่างไร? มันเกิดขึ้นใน xylem ของพืชหลอดเลือดเมื่อระดับความชื้นในดินสูงทั้งในเวลากลางคืนหรือการคายน้ำต่ำในระหว่างวัน เป็นการศึกษาโดยเอาหน่อไม้ใกล้ระดับดินออก ยางไม้ของไซเลมจะไหลออกมาจากบาดแผลภายในไม่กี่ชั่วโมงหรือเป็นวันเนื่องจากแรงกดของราก หากติดเกจวัดแรงดันเข้ากับก้านที่ตัด แรงดันรากสามารถวัดได้ แรงดันรากเกิดจากการกระจายไอออนของสารอาหารจากแร่ธาตุเข้าสู่ไซเลมของราก
เกิดจากการสะสมของน้ำในไซเล็ม น้ำนี้สร้างแรงกดดันต่อเซลล์ แรงดันรากทำให้เกิดแรงที่ดันน้ำขึ้นไปตามลำต้น แต่ไม่เพียงพอที่จะอธิบายการเคลื่อนไหวของน้ำไปยังใบบนยอดไม้ที่สูงที่สุด แรงดันรากสูงสุดที่วัดได้ในพืชบางชนิดสามารถเพิ่มน้ำได้สูงถึง 6.87 เมตรเท่านั้น และต้นไม้ที่สูงที่สุด - กว่า 100 เมตร
ค่าแรงดันรากฟัน
ความดันรากเป็นสิ่งสำคัญมากในพืชทุกขนาด เนื่องจากเอนโดเดิร์มซึ่งเป็นชั้นในของเซลล์คอร์เทกซ์จะลำเลียงน้ำและสารอาหารไปยังลำต้นหรือลำต้นของพืชเท่านั้น ระบบรากดูดน้ำและสารอาหารจากพื้นดินและขับเคลื่อนโดยการดูดซึมรวมกับแรงดันจากระบบรากจนถึงลำต้นของพืช นอกจากนี้สารอาหารและน้ำจะถูกส่งไปยังใบพืชเพื่อจัดหาวัตถุดิบที่จำเป็นสำหรับกระบวนการสังเคราะห์แสง
ในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสง น้ำและคาร์บอนไดออกไซด์จะถูกดูดซับโดยพลังงานรังสีของดวงอาทิตย์เพื่อผลิตกลูโคส ซึ่งจำเป็นสำหรับกระบวนการชีวิตของเซลล์พืช โดยทั่วไป ยิ่งต้นใหญ่ แรงดันรากก็จะยิ่งมากขึ้น พืชอย่างเช่น ต้นไม้สามารถสูงได้ถึงหลายร้อยเมตร ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเพิ่มแรงดันรากเพื่อให้น้ำและสารอาหารไปยังบริเวณบนสุดของต้นไม้