تعريف فيزيولوژي گياهي

فيزيولوژي گياهي علم مطالعه اعمال گياه و بخش هاي مختلف آن است. دامنه اين علم بسيار وسيع است. برخي از مطالعات در زمينه فرآيندهايي است كه در سلول رخ ميدهد مثل فتوسنتز و تنفس. جنبه ديگر فيزيولوژي گياهي مربوط به طرز كار بافت ها و اندامهاي گياهي مي باشد. بعضاً عكس العمل گياه به محيط پيرامون نيز جزو مباحث فيزيولوژي مطرح ميباشد.

مباحثي از فيزيولوژي گياهي

1 - جذب و دفع و انتقال آب

گياه از زمانيكه به صورت دانه در داخل خاك قرارمي گيرد تا رشد رويشي و در تمام مدت زندگي خود موادي را از محيط جذب و مواد را نيز با استفاده از تركيبات اخذ شده از محيط، مي سازد و در تمام اين مراحل به شدت تحت تأثير محيط پيرامون خود قرار مي گيرد. عوامل محيطي نيز در كليه پديده هاي حياتي گياه مؤثر بوده و ضمناً بر مورفولوژي و آناتومي آن نيز تأثير مي گذارند.

اهميت آب در گياه

آب يك ماده حياتي است و به عنوان ماده اوليه در پديده فتوسنتز به مصرف مي رسد. آب به عنوان محيطي براي انجام واكنشهاي شيميايي در گياه مطرح بوده و نيز به عنوان يك حلال عمل مي كند. مواد محلول از طريق آب از سلولي به سلول ديگر منتقل مي شوند. همچنين آب عامل تورم در سلولهاي گياهي است كه اصطلاحاً به اين حالت تورگر Turger يا حالت تورژسانس گويند . اين حالت مهمترين فاكتوري است كه موجب ايستايي گياهان علفي ميشود. بخش مهمي از تركيبات يك سلول فعال را آب تشكيل ميدهد (حدود 95-80 % وزن تر سلولهاي گياهي از آب است). در حاليكه درسلولي با فعاليت كم، وزن آب خيلي كم است. مانند دانه ها كه ميزان آب سلول 10 – 5 % وزن تر سلول است. اگر آب سلولي را كاملاً از آن جدا كنيم، مواد آلي دومين تركيبات فراوان سلول مي باشند. اين تركيبات كه از كربن، هيدروژن و اكسيژن تشكيل مي شوند، توسط خود گياه و با استفاده از مواد خام و اوليه اي كه از محيط پيرامون گرفته مي شود، ساخته مي شوند. عناصر معدني گروه ديگري از تركيبات سازنده سلول گياهي هستند كه در مقايسه با تركيبات آلي به مقدار جزئي در سلول ها وجود دارند. مواد معدني يا به صورت محلول و يا به صورت بخشي از مولكولهاي آلي (مثل منيزيوم در كلروفيل) در سلولهاي گياهي يافت مي شوند. از ميان همه تركيباتي سازنده سلولهاي گياهي، آب از موادي است كه به مقدار بسيار زياد جذب گياه شده و يا در طول روز در جريان عمل تعرق مقدار قابل توجهي از آن تلف مي شود. از دست دادن آب گياهان در جريان عمل تعرق انجام مي گيرد. بخشي از آب نيز در شرايط مرطوب از طريق روزنه هاي آبي (هيداتودها) بصورت مايع به فضاي بيروني آزاد مي شود كه به آن تعريق گويند. از آنجاييكه پديده تعرق، جذب آب و انتقال آن را كاملاً تحت تأثير قرار ميدهد، به همبن دليل لازم است، به مكانيسم عمل تعرق پرداخته مي شود.

دفع آب

پديده تعرق Transpiration

منظور از تعرق از دست دادن آب به صورت بخار ميباشد. برگ ها مهمترين اندام هايي هستند كه عمل تعرق در آنها انجام ميشود. اصولاً تعرق از سطح همه اندامهاي گياهي كه در مجاورت هوا باشد، مي تواند انجام شود. برگها به علت آنكه محل اصلي تجمع روزنه ها هستند، به عنوان مهم ترين اندام هاي تعرق كننده شناخته شده اند.

لايه كوتيكول نسبت به آب غيرقابل نفوذ است ولي اين خاصيت مطلق نيست و به همين دليل مقداري از آب از سطح كوتيكول برگها به هوا آزاد مي شود. اين پديده را اصطلاحاً تعرق كوتيكولي يا تبخير Evaporation گويند. بعلاوه مقداري بخار آب از محل عدسك ساقه گياهان چوبي در اتمسفر منتشر مي شود. كه اين پديده تعرق عدسكي خوانده مي شود.

بخش مهمي از آب از طريق روزنه هاي هوايي در طول روز به صورت بخار از سطح اندام هاي هوايي بويژه برگها تبخير مي شود كه آن را تعرق روزنه اي گويند. شكاف هاي روزنه اي معمولاً حدود 1 % از تمام سطح برگ را تشكيل ميدهند. اين شكاف ها با فضاهاي بين سلولي سلولهاي كلرانشيم برگ در ارتباطند. فضاهاي بين سلولي حدود 40 درصد حجم برگ را تشكيل ميدهند. با وجوداينكه شكاف هاي روزنه اي درصد كوچكي از سطح برگ را تشكيل ميدهند، ولي به علتارتباطي كه با فضاهاي بين سلولي دارند، نقش مهمي در عمل تعرق گياه دارند. اين سلولها با تغييرات تورژسانسي كه در آنها پبدا مي شود، موجب باز و بسته شدن شكاف ها مي شود و به اين ترتيب اين پديده را تحت كنترل دارند. عمل تعرق طي دو مرحله انجام مي شود. در مرحله نخست مولكولهاي آب از ديواره سلولها در فضاهاي بين سلولي آزاد مي شوند. در مرحله دوم مولكولهاي بخار آب از فضاهاي بين سلولي و از طريق منفذ روزنه ها در اتمسفر پيراموني گياه انتشار مي يابد.