پتانسیل آب در سطح ریشه ها
برای اینکه آب بتواند جذب گیاه شود ابتدا باید از خاک به سمت ریشه ها حرکت کند سرعت حرکت آب در خاک بستگی به عواملی دارد که شیب پتانسیل آب را بین خاک و سطح ریشه ها افزایش می دهد.
- در مرحله اول پتانسیل آب در سطح ریشه ها بسیار موثر می باشد. در گیاهان کند تعرق، عمل ریشه ها مشابه اسمزسنج بوده و پتانسیل آب در آنها بیشتر به غلظت نمک های موجود در شیره آوندی بستگی دارد. پتانسیل اسمتیک شیره آوندی به ندرت کمتر از ۲- بار است. در نتیجه، وقوع جذب فعال از خاک یا محلول هایی که پتانسیل آب آن کمتر از ۲- بار باشد نیز نادر می باشد.
جذب غیر فعال در گیاهانی که فعالیت تعریقی آنها زیاد است، به علت کاهش پتانسیل آب در سطوح تبخیر کننده شاخه ها و سپس انتقال آن به سطوح ریشه ها از طریق جریان تعریفی و از داخل ستون های چسبنده آب می باشد. مقدار کاهش پتانسیل آب از ۱ تا ۲ بار در هنگامی که تعرف ناچیز باشد تا شاید ۱۵ یا ۲۰ بار در ظهر روزهای آفتابی و حتی ۵۰ تا ۱۰۰ بار در گیاهان مناطق خشک که مواجه با کمبود شدید آب باشند متغیر است.
پتانسیل آب در خاک اطراف ریشه
- در مرحله دوم پتانسیل آب در خاک اطراف ریشه عامل مهم دیگری است که بر شیب پتانسیل بین خاک و سطح ریشه موثر می باشد. پتانسیل خاک مجموعه ای از :
۱- پتانسیل ماتریک
۲- پتانسیل اسمزی
۳- پتانسیل ثقلی است،
به دلیل اینکه مقدار پتانسیل اسمزی کم بوده می توان از آن صرف نظر کرد و پتانسیل خاک عملا مجموع دو جزء پتانسیل ماتریک و ثقلی در نظر گرفته می شود.
-
هدایت هیدرولیکی خاک
در یک پتانسیل مشخص مقدار جریانی که به سمت ریشه ها هدایت می شود بستگی به ضریب هدایت هیدرولیکی (هدایت موئینگی) خاک نیز دارد. گرچه در خاک های درشت بافت مانند شن ضریب هدایت هیدرولیکی افزایش می یابد ولی باید توجه داشت که از طرف دیگر به دلیل بزرگ بودن منافذ تماس ریشه ها با این خاک ها کمتر از خاک های ریز دانه می باشد و این خود از جذب آب میکاهد. از این نظر به لحاظ جذب آب توسط گیاه بهترین خاک انواعی است که اندازه ذرات و یا منافذ در آن متوسط باشد.
موضوع اساسی این است که با خشک شدن خاک تعداد و اندازه لوله هایی که آب از داخل آنها بطرف ریشه ها حرکت می کند به سرعت کاهش پیدا کرده و از این جهت مقدار آبی که در واحد زمان تحت شیب پتانسیل مشخص حرکت می کند، نیز تقلیل میابد. تعداد عوامل موثر بر حرکت آب به سمت ریشه ها بقدری زیاد است که مشکل بتوان برای تشریح آن از یک معادله ساده استفاده نمود. بخصوص این که سیستم های ریشه ای دائمأ مناطق جدیدی از خاک را اشغال نموده و جذب آب از مناطق جدید صورت می گیرد.
مدل سازی جریان آب به سمت ریشه ها
با وجود اینکه جریان آب بطرف ریشه ها مسأله پیچیده ای است ولی الگوهای ساده برای شبیه سازی جریان وجود دارد که در مطالعه روابط آب و خاک و گیاه زیاد از آنها استفاده می شود. در یکی از این مدل ها ریشه ها به لوله های استوانه ای شکل بطول زیاد و قطر یکنواخت تشبیه شده اند که خاصیت جذب آب در آن در سرتاسر لوله یکنواخت فرض می شود.
در این مدل فرض شده است که هرچه پتانسلی آب در خاک کاهش یابد به همان نسبت پتانسیل آب در ریشه نیز کاهش می یابد تا جریان آب از خاک بطرف ریشه ها برقرار باشد. تا اینکه سرانجام پتانسیل آب در ریشه به سطحی تقلیل پیدا می کند که برای گیاه زیان آور بوده و عملا جذب آب متوقف می گردد. این چنین مدل ها گرچه بسیار ساده می باشند، اما در حل مسائل و درک فرایندهای گیاهی کمک موثری می باشند.
منبع : کتاب رابطه آب و خاک و گیاه، موسسه چاپ و انتشارات آستان قدس رضوی.
دیدگاهتان را بنویسید