Language
Country/Area
No result found
Tại sao một cây có thể bốc hơi 40.000 gallon nước mỗi năm? Bí mật đằng sau điều này là gì?
Trong hệ sinh thái, tuần hoàn nước đóng vai trò quan trọng và thực vật là một trong những nhân tố quan trọng tham gia vào quá trình này. Cây vận chuyển nước từ rễ lên lá và thải vào không khí thông qua một quá trình gọi là thoát hơi nước. Theo nghiên cứu khoa học, một cây lớn có thể bốc hơi tới 40.000 gallon nước mỗi năm. Hiện tượng này thật đáng kinh ngạc và cũng khiến mọi người phải suy nghĩ về cơ chế đằng sau quá trình sinh học này.
Thoát hơi nước là sự di chuyển của nước qua cây và sự bốc hơi của nước từ các bộ phận trên không như lá, thân và hoa. Đây là một quá trình thụ động không đòi hỏi cây phải tiêu tốn năng lượng.
Trong đời sống của thực vật, lượng nước hấp thụ và mất đi ảnh hưởng trực tiếp đến sự sinh trưởng và phát triển của chúng. Nước không chỉ là nhu cầu cơ bản cho quá trình trao đổi chất của tế bào thực vật mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì áp suất đục của tế bào và vận chuyển chất dinh dưỡng. Trong số nước được rễ cây hấp thụ, chỉ có 2% đến 3% được sử dụng cho sự phát triển của cây, còn lại 97% đến 99% được thải ra ngoài qua quá trình thoát hơi nước. Trong quá trình này, hơi nước bốc hơi được giải phóng từ khí khổng của lá, được kiểm soát bởi các tế bào bảo vệ và trạng thái đóng mở của chúng rất quan trọng đối với quá trình mất nước.
Dòng chảy của nước chủ yếu chịu ảnh hưởng của một số yếu tố, bao gồm độ dẫn nước của đất và độ dốc áp suất trong đất. Sự kết dính và gắn kết của nước thúc đẩy sự di chuyển lên trên của nước từ rễ lên ngọn, và khi nước trên bề mặt lá bốc hơi, một lực kéo được hình thành, đẩy nước qua các ống dẫn bên trong cây. Đây được gọi là nội lực chênh lệch áp suất. Khi áp suất hơi nước trong môi trường thấp hơn áp suất trong lá, hơi nước sẽ thoát ra ngoài không khí, gây ra hiện tượng bốc hơi nước trong lá và làm tăng sức căng giữa các tế bào.
Thực vật kiểm soát tốc độ thoát hơi nước bằng cách điều chỉnh kích thước đóng và mở của khí khổng. Tốc độ thoát hơi nước cũng bị ảnh hưởng bởi môi trường xung quanh, chẳng hạn như độ dẫn nhiệt của lớp ranh giới, độ ẩm, nhiệt độ, tốc độ gió và ánh sáng.
Khi mùa sinh trưởng thay đổi, lá cây bốc hơi lượng nước gấp nhiều lần trọng lượng của chúng mỗi ngày. Ví dụ, một mẫu Anh ngô có thể giải phóng khoảng 3.000 đến 4.000 gallon nước mỗi ngày, trong khi một cây sồi lớn có thể giải phóng tới 40.000 gallon nước mỗi năm. Những dữ liệu này giúp chúng ta nhận ra rằng thực vật đóng vai trò không thể thiếu trong việc điều chỉnh môi trường và sự sống còn của chính chúng.
Tuy nhiên, thực vật không chỉ dựa vào quá trình thoát hơi nước để vận chuyển nước. Chúng cũng cần liên tục hấp thụ nước từ rễ để đảm bảo cân bằng với quá trình thoát hơi nước. Khi cây không thể hấp thụ đủ nước qua rễ, một hiện tượng gọi là hiện tượng sủi bọt sẽ xảy ra. Khi mạch gỗ (ống dẫn) không cho phép nước chảy, hơi nước có thể ngưng tụ, tạo thành tắc nghẽn có thể đe dọa đến sự sống còn của cây.
Nếu cây không kịp thời loại bỏ chỗ tắc nghẽn này, cuối cùng cây sẽ bị héo vĩnh viễn. Do đó, cây trồng phải có cách để loại bỏ tắc nghẽn không khí hoặc tạo ra các kết nối ống dẫn mới để duy trì dòng nước.
Sử dụng khoa học hiện đại, các nhà nghiên cứu đã bắt đầu sử dụng công nghệ chụp cộng hưởng từ (MRI) để quan sát trạng thái bên trong của mạch gỗ thực vật, không chỉ cho phép họ nhìn thấy trực quan dòng chảy của nước trong cây mà còn quan sát được dòng chảy của nước trong mạch gỗ. nhiều trạng thái khác nhau.
Tác động của quá trình thoát hơi nước lên thực vật không chỉ thể hiện ở việc vận chuyển nước mà còn đóng vai trò quan trọng trong quá trình làm mát nước. Do đặc tính nhiệt ẩn của nước, quá trình bốc hơi sẽ lấy đi một lượng lớn năng lượng nhiệt, do đó duy trì nhiệt độ ổn định bên trong cây.
Mối liên hệ sinh thái chặt chẽ của thực vật cũng ảnh hưởng đến chu trình nước của môi trường xung quanh và quá trình này giúp phục hồi hệ sinh thái môi trường. Vậy, khi chúng ta thấy những cây lớn bốc hơi một lượng nước lớn như vậy mỗi năm, liệu chúng ta có nên suy nghĩ nhiều hơn về tầm quan trọng của thực vật trong cuộc sống của chúng ta không?
