Transpirácia (botanika)

Transpirácia je výdaj čistej (destilovanej) vody rastlinou vo forme vodnej pary. Túto vlastnosť má každá živá suchozemská rastlina. Transpirácia sa uskutočňuje v dôsledku poklesu vodného potenciálu medzi transpirujúcim povrchom a priľahlou vrstvou vzduchu. Najintenzívnejšie transpirujú listy.

Transpiráciou sa rastlina zbavuje prebytočnej vody a ochladzuje sa. Intenzita transpirácie závisí od množstva vonkajších a vnútorných podmienok (vek rastliny, druh, obsah vody v bunkách a iné). Ak faktory okolitého prostredia (veľká vlhkosť vzduchu) neumožňujú, aby prebiehala transpirácia, rastlina prejde na výdaj vody v kvapalnom skupenstve: gutáciu. Transpiráciu rozdeľujeme na kutikulárnu a prieduchovú. Transpirovaná voda sa v rastline nahrádza vodou prijatou koreňmi.

Typy transpirácie

Kutikulárna (pokožková) transpirácia

Voda z listov sa vyparuje cez kutikulu. Je zvyčajne oveľa menej intenzívna ako prieduchová transpirácia a na rozdiel od prieduchovej je neregulovateľná. Znížením vlhkosti vzduchu z 95 % na 50 % sa kutikulárna transpirácia zvýši 5 až 6-krát.

Prieduchová (stomatárna) transpirácia

Prieduchová alebo stomatárna transpirácia je výdaj vody cez prieduchy (stómy). Voda sa odparuje z tenkostenných buniek špongiového parenchýmu do medzibunkových priestorov a cez prieduchy prechádza von. Vďaka tomu sa z prieduchových štrbín sa vždy uvoľňuje väčšie množstvo vody, ako by uvoľnila otvorená voľná hladina s rovnakou plochou. Stomatárna transpirácia je zvyčajne omnoho intenzívnejšia ako kutikulárna, ale ich vzájomný pomer sa môže meniť pod vplyvom vonkajších faktorov. Stomatárnu transpiráciu môže rastlina regulovať rôznym stupňom otvorenia prieduchovej štrbiny.

Bočný rez prieduchom ukazuje veľký medzibunkový priestor pod zatváravými bunkami, ako aj medzi bunkami parenchýmu

Intenzita stomatárnej transpirácie veľmi závisí od veľkosti prieduchovej štrbiny, ako aj od počtu prieduchov na rastline. Súhrnná plocha prieduchových štrbín tvorí približne 0,6 až 1 % celkovej listovej plochy, u niektorých rastlín sa však zistili hodnoty až do 3,6 %. Intenzita výdaja vody závisí od veľkosti štrbiny. U väčšiny rastlín možno pozorovať denný rytmus otvárania prieduchov; ráno sa otvárajú a večer zatvárajú. V tme je zvyčajne transpirácia mnohonásobne nižšia než za svetla. Intenzívnejšie však na vyvolanie ich zatvorenia pôsobí deficit vody: ak rastline chýba voda, prieduchy sa uzavrú aj na svetle. Uzavretie prieduchov dokáže vyvolať tiež ultrafialové žiarenie.

Intenzita transpirácie

Intenzita transpirácie je množstvo vody, ktorú rastlina vyparí z jednotky plochy na 1 m² za jednotku času. Napr.: 1 m² porastu pšenice vyparí za 4 mesiace 200-250 l vody, 1 ha lesa denne 25 000 až 30 000 l vody. Medzi vnútorné faktory pôsobiace na intenzitu transpirácie možno zaradiť ontogenetické štádium rastliny. V čase kvitnutia rastliny transpirujú veľmi intenzívne, pretože vtedy je ich transpiračná plocha maximálna.

Na intenzitu transpirácie vplývajú tieto ekologické faktory:

Vlhkosť vzduchu: Vzduch môže mať rôzny stupeň nasýtenia vodnými parami. Transpirácia prebieha vždy, pokiaľ vzduch nie je v stave maximálneho nasýtenia. Pohyb molekúl medzi rastlinným povrchom a vzduchom obklopujúcim rastliny možno vyjadriť pomerom tlaku vodnej pary na povrch rastlín a v okolitom vzduchu. Intenzita transpirácie je tým vyššia, čím je vzduch suchší. Neplatí to však úplne, pretože pri veľmi nízkej vlhkosti vzduchu (pod 20 % až 10 %) sa transpirácia takmer zastaví, pretože sa uzavrú prieduchy.

Vietor. Za bezvetria sa transpirované vodné pary hromadia nad povrchom rastlín, čím lokálne zvyšujú vlhkosť vzduchu a postupne tým znižujú intenzitu transpirácie. Vietor však neustále odstraňuje vzduch s vodnými parami a nad listy sa dostáva nenasýtený vzduch, čím je možná vyššia intenzita transpirácie. Vietor však zároveň zároveň spôsobuje vysúšanie rastliny, pri dlhodobom pôsobení jej drevnatenie a zmenšenie prieduchov, a preto je zodpovedný aj za následný pokles transpirácie.

Teplota. Pri jej zvyšovaní stúpa výpar a tým aj transpirácia. Táto skutočnosť sa podieľa aj na znížení transpirácie v noci, pretože vtedy je teplota vzduchu nižšia v porovnaní s dňom. Pri teplote 30 °C bude pri rovnakom osvetlení, vlhkosti vzduchu a jeho prúdení intenzita transpirácie asi 9-krát vyššia ako pri teplote 0 °C. Rastliny s väčším povrchom listov a tmavším sfarbením sa absorpciou slnečnej energie rýchlejšie zohrievajú a preto počas dňa aj intenzívnejšie transpirujú.

Pôdne faktory. Patrí sem zloženie pôdy, jej vlhkosť, obsah živín, vzduchu a ďalších plynov. Transpirácia je nižšia na úrodnejších pôdach. Hnojenie tiež transpiráciu znižuje, však iba dovtedy, kým listová plocha pod vplyvom hnojiva nenarastie, jej povrch sa nezväčší a tým sa zvýši aj intenzita transpirácie. Najvhodnejšia koncentrácia vody pre transpiráciu je okolo 60 % plnej vodnej kapacity pôdy.

Poznáme aj ďalšie ekologické faktory schopné meniť intenzitu transpirácie, napr. intenzívne otrasy transpiráciu zvyšujú, preto je nutné prepravovať rastliny opatrne. Znížiť intenzitu transpirácie môžu tzv. antitranspiračné látky, napr. karbonylkyanid, ktorý spôsobí zatvorenie prieduchov. Látky zo skupiny alkoholov zase znížia transpiráciu tak, že vytvoria na povrchu listov tenkú vrstvu. Intenzita transpirácie sa vyjadruje množstvom vody, ktorú rastlina vyparí za časovú jednotku. Na meranie intenzity transpirácie sa používa prístroj potometer.

Transpiračný koeficient

Transpiračný koeficient je množstvo vody vyjadrené v gramoch, ktoré je potrebné na produkciu jedného gramu sušiny za vegetačné obdobie. Táto hodnota má význam v ekológii aj v poľnohospodárstve. Podľa nej možno určiť produktivitu biomasy rastlín. Len približne 0,01 až 0,08 vytranspirovanej vody rastlina použije na tvorbu sušiny. Transpiračný koeficient ovplyvňujú nielen vonkajšie faktory, ale aj druh rastliny. Podľa veľkosti transpiračného koeficientu možno rastliny rozdeliť na druhy s nízkym (napr. kukurica 180 gramov), stredne vysokým (obilniny, napr. pšenica 389 gramov, jačmeň 470 gramov), vysokým (zeleniny) a veľmi vysokým (buriny) transpiračným koeficientom.

Zdroje

Jiří Šebánek a kolektív: Fyziologie rostlin. Státné země delské nakladatelství, Praha, 1983
Miloslav Kincl, Luděk Faustus: Základy fyziologie rostlin. Státní pedagogické nakladatelství, Praha, 1977
Ľudovít Pastýrik: Fyziológia rastlín. Slovenské pedagogické nakladateľstvo, Bratislava, 1979.