فيزيولوژي جذب آب در گياهان

نظر به اينکه آب مهمترين ماده زيستي براي تمام موجودات است در گياهان نيز عامل اساسي زندگي و رشد و نمو است. آب در ساختار کلوئيدي پروتوپلاسم شرکت مي کند و براي انجام فعاليتهاي متابوليسمي ضروري است. در گياه نيروي مکش موجب جذب و انتقال آب به قسمتهاي مختلف مي گردد اين نيرو به نام پتانسيل آبي گياه ناميده مي شود که در اثر وجود يونهاي آلي و کاني و کلوئيدهاي موجود در ياخته حاصل مي گردد. پتانسيل آبي در گياه نيز مانند خاک منفي است و در مقايسه با پتانسيل آبي خاک منفي تر است.

● جذب آب توسط ريشه ها

سيستم ريشه اي گياهان اغلب بسيار گسترده است. ميزان گستردگي ريشه ها در زيرزمين بيش از ميزان گستردگي ساقه ها در هواست. تارهاي کشنده ريشه سطح ريشه ها را بطور قابل ملاحظه اي افزايش مي دهند. اگر مساحت تارهاي کشنده بطور جداگانه محاسبه گردد معلوم مي شود که سطح تارهاي کشنده ۷/۱ برابر قسمتهاي ديگر ريشه است. در ساير گونه ها سطح تار کشنده ريشه بالغ بر ۸ تا ۱۲ برابر بقيه سطح ريشه گزارش شده است.

تارهاي کشنده ريشه نه تنها سطح جذب را افزايش مي دهند بلکه تماس نزديکي با خاک پيدا مي کنند و باعث خرد کردن ذرات خاک و نفوذ به داخل شکافها مي شوند. بيشتر جذب آب در نزديکي نوک ريشه و منطقه رشد صورت مي گيرد يعني در جايي که ياخته هاي اپيدرمي داراي ديواره نازک هستند به تدريج که بافت ريشه بالغ مي شود اپيدرم و تارهاي کشنده آن بوسيله پريدرم چوب پنبه اي شده غير قابل نفوذ جايگزين مي گردد.

● افزايش جذب موثر آب

به منظور افزايش جذب موثر آب ، رشد ريشه بايد مرتبا منطقه جذب را که بالاتر از راس رويش ريشه است بازسازي کند. همچنين رشد ريشه براي نفوذ آن در خاک مرطوب ضروري است و اين امر در شرايط کمبود آب مي تواند بسيار باشد. پس از افزودن آب به خاک ، حرکات آب بيشتر به سمت پايين است و به سوي ريشه ها حرکت نمي کند و تنها راهي که دسترسي ريشه را يه آب زياد مي کند رشد و آبدوستي مثبت ريشه است که به سوي محلهاي مرطوب و آبدار خاک رشد مي کند سرعت رشد ريشه زياد است و در مورد گياهان علفي اين سرعت ۱۰ ميليمتر در روز بطور عادي است.

سيستم ريشه اي گياه ذرت بطور متوسط روزانه ۵۰ تا ۶۰ ميليمتر رشد مي کند. گرچه منطقه تارهاي کشنده مهمترين سطح جذب آب به شمار مي آيد مناطق پيرتر هم در اين عمل نقش قابل ملاحظه اي دارند. اين امر بويژه در زمستانها که رشد ريشه کم است و يا در مواقع کمبود آب بيشتر صورت مي گيرد نقاط خروج ريشه هاي جانبي لايه هاي چوب پنبه اي شده را شکسته و ورود آب را امکان پذير مي سازد.

● عوامل موثر در جذب آب

براي اينکه آب از خاک وارد ريشه گياه شود بايد نيروي جاذبه اي در ريشه وجود داشته باشد که به سطح آورده شود و مثل يک فشار منفي عمل کند در عين حال خاک يا محلول غذايي نيز مکش يا جاذبه اي در جهت عکس دارد. تفاضل اين نيرو مکش خالصي است که منجر به ورود آب در گياه مي شود. فزوني نيروي مکش گياه بر نيروي مکش خاک موجب حرکت آب به سوي گياه مي گردد. نيروي مکش خاک به مقدار کلوئيد (رس و هوموس) و درجه خشکي آن بستگي دارد.

● عوامل موثر در نيروي مکش گياه

در سطح تارهاي کشنده ، فشار اسمزي شيره واکوئلي تار کشنده بيش از فشار اسمزي محلول خاک است اين فزوني فشار موجب کشش و جذب آب مي شود.

بافتهاي دروني نيز مکش ايجاد مي کنند که مربوط به فشار اسمزي واکوئلهاي اين بافتها و نيروهاي آغشتگي کلوئيدي آنها و اندام هوايي است که تعرق انجام مي دهند.

ريشه آب را هنگامي جذب مي کند که تهويه شده باشد. در خاک خيلي سنگين مثل خاک رس يا خاک بسيار مرطوب ، ريشه ها دچار خفگي مي شوند چنانچه در مورد گياهاني که ريشه هاي راست و عميق دارند وقتي ريشه ها به سفره آب زيرزميني مي رسند علايم خشک شدن را نشان مي دهند به استثناي گياهان مانگرو که در اين گياهان ريشه هاي هوايي هدايت گاز را به عهده دارند.

آبياري نبايد در فاصله بسيار نزديک صورت گيرد بويژه اگر خاک سنگين باشد بايد به خاک فرصت داد تا تهويه در آن انجام پذيرد.

● جذب آب بوسيله برگ

آب جوي مي تواند در بعضي مناطق که مه فراوان دارند توسط گياه جذب شود. جذب مستقيم رطوبت مه بيشتر بوسيله برگها صورت مي گيرد و آزمايش مربوطه بر روي دو گونه گياه ساحل صحراي ناميبيا انجام شده است. يکي از اين گونه ها به نام تريانقاهردوآنسيس از تيره ايزوله آله است و گونه ديگر ولوتيشيا ميزابيليس است. در بروملياسه نيز جذب آب بوسيله برگها شناخته شده است. بويژه در تيلانديسا مکانيسم جذب آب در اين گياه شناخته نشده است.

اما چون در گياه مرده نيز مانند گياه زنده صورت مي گيرد لذا به نظر مي رسد که پديده اي فيزيکي باشد. ثعلبهاي اپي فيت مي توانند آب جوي را جذب کنند. برگهاي نهاندانگان متعددي از تک لپه ايها و دو لپه ايها در شرايط خشکي و نيمه خشکي هوا مي توانند آب جوي را جذب کنند. در بعضي سرخسها مانند پلي پوديوم پلي پوئيدس و سوراک اوفيسيناروم نيز جذب آب بوسيله برگها مشاهده شده است.

● ميکوريزها

ميکوريزها به معناي قارچ ريشه است. اين قارچها از ارتباط متقابل و سودمندي با ريشه هاي گياهان برخور دارند. ريشه هاي گياه مواد مترشحه خود را به قارچ منتقل مي کند و قارچ هم در انتقال مواد غذايي و آب به ريشه گياه کمک مي کند. ريشه هايي که در خارج ريشه هاي گياه رشد مي کنند به مناطق عمقي خاک مي رسند و به جذب مواد غذايي و انتقال آنها به گياه بويژه در انتقال يونهاي کم تحرک مثل فسفات ، روي ، مس ، موليبدن کمک مي کنند. ميکوريزها نوعي پوشش حفاظتي بوجود مي آورند.