روزنه گیاهان و مکانیسم آن
با توجه به این که قسمت اعظم تلفات آب از داخل روزنه ها صورت می گیرد، در هر بحثی که پیرامون تعرق انجام شود، لازم است به روزنه ها در گیاهان و مکانیسم آن توجه خاصی مبذول گردد.
محل قرار گرفتن روزنه ها
روزنه ها در بشره تمام اندام های گیاه بجز ریشه ها دیده می شوند. ولی تعداد و نحوه پیدایش آنها بسیار گوناگون است. سلول های محافظ در بسیاری از گونه ها با سطح برگ هم تراز بوده. گاهی اوقات نیز بالاتر از سطح برگ قرار گرفته اند، ولی در برخی از گونه ها داخل حفره قرار می گیرند. روزنه ها در بسیاری از گیاهان علفی در دو طرف سطح برگ واقع شده اند. ولی در اغلب گیاهان چوبی فقط در سطح پایین برگ دیده می شوند.
تعداد روزنه ها
در واحد سطح برگ بسیار متغیر بوده و از حدود ۲۰۰۰ در هر سانتی متر مربع تا ۵۰/۰۰۰ متفاوت می باشد. تعداد روزنه ها با شرایط محیطی تغییر می نماید. تعداد آنها در گیاهان آفتاب پسند و گیاهان مناطق خشک بیشتر و اندازه آنها نیز کوچکتر از روزنه های گیاهان سایه پسند یا گیاهان مناطق مرطوب است، حتی زمانی که روزنه ها باز می باشند، نیز اندازه منفذ آنها کوچک بوده و از ۳ تا ۱۲ میکرون عرض و ندرتا ۴۰ میکرون طول تجاوز نمی کنند. سطح روزنه نیز حتی در موقع باز بودن کامل از ۳ درصد سطح کل برگ تجاوز نمی کند.
روزنه گیاهان و مکانیسم آن
۱- مکانیسم بسته شدن روزنه ها
بسته شدن روزنه ها در نتیجه تنش آب و کاهش شدت نور بوده و درجه حرارت بر سرعت آن موثر است. گرچه تا بحال ده ها مقاله در زمینه باز و بسته شدن روزنه ها نوشته شده است. ولی هنوز توصیف رضایت بخشی که بتواند فرآیندهای بیوشیمیایی را که در این عمل دخالت دارند تشریح نماید، وجود ندارد. معمولا فرض بر این است که تغییرات غلظت دی اکسید کربن در منافذ بین سلولی موجب می شود پتانسیل آب سلول های محافظ نسبت به سلول های مجاور تقلیل یافته که متعاقبا جریان آب را به دنبال داشته است. همچنین باعث افزایش حجم و آماس سلول های محافظ و باز شدن روزنه ها می گردد.
تغییرات مقدار آب و برگ یا پتانسیل آب آن نیز مستقیما بر آماس سلول های محافظ موثر بوده و غالبا سبب بسته شدن روزنه ها در اواسط روز می گردد. بنظر می رسد اگر تنش آب وجود نداشته باشد، دی اکسید کربن عامل اولیه کنترل باز و بسته شدن روزنه ها است. در واقع حساسیت روزنه ها به دی اکسید کربن بحدی زیاد است که نقش کشیدن نیز موجب بسته شدن آنها می گردد.
چون جدار سلول ها در محل روزنه ضخیم تر از اطراف دیگر است، افزایش آماس موجب می شود سلول های محافظ شکل قلوهای به خود گرفته و مجرائی در بین آنها پدید آید. این مراحل در تاریکی برعکس عمل می شود. یعنی سلول های محافظ آماس خود را از دست داده و روزنه ها مسدود می گردند.
۲- مکانیسم باز شدن روزنه ها
فشار سلول های اپیدرمی اطراف نیز ممکن است در بسته شدن آنها موثر واقع گردد. در بعضی گیاهان باز شدن روزنه ها در اثر کاهش جزئی آماس برگ بیشتر از برگ هایی است که آماس آنها کامل است. روشن نیست که چه مقدار از عکس العمل روزنه ها در مقابل نور مستقیما ناشی از فتوسنتز می باشد. ولی در تجربه ثابت شده است که کاهش غلظت دی اکسید کربن حتی در تاریکی نیز موجب باز شدن روزنه ها می گردد.
مکانیسم عمل روزنه ها
روزنه ها از نظر طرز عمل متفاوت می باشند. بطوری که از باز بودن دائم تا مسدود بودن دائم متغیرند. روزنه ها از نظر باز و بسته شدن در شرایطی که برای رشد گیاه مناسب باشد، به سه گروه تقسیم می شوند. این طبقه بندی بشرح زیر است:
۱- نوع یونجه
که در صبح باز می شوند و در اواسط روز باز باقی مانده و در بعدازظهر تدریجا مسدود می گردند. این روزنه ها اگر با تنش آب مواجه شوند، در وسط روز بسته شده و ممکن است در طی شب دوباره باز شوند. نخود، خیار، سیب، هلو، گلابی و بسیاری از گیاهان نازک برگ مزوفیت به این گروه تعلق دارند.
۲- نوع سیب زمینی
که همیشه، بجز حدود سه ساعت پس از غروب آفتاب باز می باشند. بسته شدن اواسط روز فقط زمانی صورت می گیرد که گیاه پژمرده باشد. روزنه های کلم، پیاز، بارهنگ، کدو به این گروه تعلق دارند.
۳- نوع جو
که نمونه معمولی غلات است، روزنه ها به ندرت بجز یکی دو ساعت باز می باشند. و حتی در طول روز نیز ممکن است بسته باشند.
کنترل تلفات آب توسط روزنه ها
تلفات آب از داخل منفذ روزنه ها، ۵۰ درصد بیشتر از سرعت تبخیر آزاد مایع از همان سطح می باشد. برای روشن شدن این حقیقت در مورد بخشیدن گازها از داخل منفذ روزنه ها، پژوهش های زیادی صورت گرفته است. اهمیت مقاومت منافذ روزنه در مقابل پخشیدن بخار آب از داخل تمام سیستم، بستگی به مقدار نسبی مقاومت منافذ دارد. که ممکن است اهمیت چندانی نداشته باشد. بنابراین، در هوای سکون و مرطوب تعرق کمتر تحت تاثیر بسته شدن روزنه ها قرار می گیرد. اما در هوای متحرک و خشک که باد کم است، تعرق با باز و بسته شدن روزنه ها رابطه نزدیک دارد.
تعیین اندازه منافذ روزنه ها
نظر به اهمیتی که روزنه ها در کنترل تلفات آب و ورودی اکسید کربن دارند، توجه زیادی به تعیین اندازه منافذ آنها شده است. مشاهده مستقیم در مورد برگ های روی درخت مشکل است و برای تعیین تغییرات اندازه منافذ روزنه ها لازم است که برگ ها را از درخت کنده و پس از حمل در زیر نور آنها را مشاهده نمود. علاوه بر این در زیر میکروسکوپ فقط جزء کوچکی از برگ را می توان دید. ساده ترین روش برای اندازه گیری اندازه منافذ روزنه ها استفاده از دستگاه های موسوم به پرومتر است که بر اساس اندازه گیری جریان هوا از داخل برگ هاست.
منبع : کتاب رابطه آب و خاک و گیاه، موسسه چاپ و انتشارات آستان قدس رضوی.
دیدگاهتان را بنویسید