מעבר מים בצמחים

1. מעבר מים בצמחים

2. תנועת המים במערכת קרקע -צמח-אטמוספרה • מעבר המים מהקרקע לצמח – קליטת מים • מעבר מים דרך הצמח • הפסדי מים מהצמח לאויר הכוחות הפועלים בתהליכים אלו: • מכאניים :כוח כובד כוחות נימיים. • אוסמוזה ,ספיחה,מפל לחץ אדים. • מפל בפוטנציאל חשמלי כימי

3. פתיחת פיוניות • הפיונית. מורכבת משני תאים סוגרים. כאשר מים חודרים אל התאים הסוגרים של הפיונית, לחץ הטוּרְגוֹר בהם גדל, התאים "מתנפחים" מעט, ודופנותיהם נמתחות. אבל, לכל אחד מהתאים הסוגרים של הפיונית יש דפנות לא סימטריות: הדופן הפונה אל פתח הפיונית היא עבה יותר, ולכן היא גם פחות גמישה. התוצאה: כשתאים אלה מתמלאים במים, הדפנות שפונות לכיוון הפתח, אינן נמתחות כמו שאר הדפנות, וכל אחד מהתאים הסוגרים של הפיונית מקבל צורת קשת. בתנאים אלה פתח הפיונית נפתח, ואז חילוף הגזים (חמצן, CO2 ואדי-מים) מתרחש בין הצמח לסביבתו.

5. הכוחות המניעים את המים בדרכם מן הקרקע אל תוך השורש, ומשם - במעלה הגבעול? - כל תנועת המים בצמח מתרחשת בהתאם ל'מפל' הריכוזים, ממקום שריכוזם בו גבוה אל מקום של ריכוז נמוך. המים מפעפעים מן הקרקע הלחה אל תוך יונקות השורש, ומשם הם מתקדמים בכיוון צינורות העצה, המצויים במרכז השורש.האיור מתאר את המסלול של תנועת המים ושל המומסים בהם - בתוך השורש. חלק מהמולקולות עוברות מתא לתא בתוך השורש, דרך הקרומים הבררניים של התאים. מסלול זה של תנועת החומרים הודגש באיור בצבע כתום. מולקולות אחרות מתקדמות בצמוד לדופנות התאים ובתוך החללים הבין-תאיים שבשורש, כפי שהודגש באיור בצבע אדום.בסופו של דבר, המים והחומרים המומסים בהם, מגיעים אל צינורות העצה שבשורש, ומשם הם עולים בצינורות העצה שבגבעול, אל שאר חלקי הצמח.

6. מעבר מים בתוך העצה קיימות שתי סיבות אפשריות למעבר מים במעלה העצה: פוטנציאל שלילי (מנצר הצמח) פוטנציאל חיובי (משורש הצמח) בפועל,הכוח המניע את מולקולות המים במעלה הצמח הוא הפוטנציאל השלילי הנוצר עקב טרנספירציה.הטרנספירציה מתרחשת עקב פתיחת הפיוניות (כניסת CO2),המלווה באיבוד מולקולות מים,אשר מתאדות תו"כ.לכן,נוצר לחץ שלילי (למלא את החסר במולקולות מים),ונוצר כוח ה"שואב" את מולקולות המים מתוך העורקים בעלים ובמעלה הנצר. ככל שיבש וקרינת שמש חזקה יותר,תתרחש טרנספירציה,ולכן אידוי המוביל לכוח משיכה גדול יותר. לכן,הגורמים לתנועת המים בעצה: טרנספירציה. קוהזיה מגע אלקטרוסטטי בין מולקולות המים והאדהזיה,המאפיין את המגע בין מולקולות המים לדופן העצה. מתח. בכדי להפחית את כמות המים הנאבדת,הצמח סוגר פיוניות,ולכן מתרחש מעט אידוימעט מעבר מים מעט פוטוסינטזה.

7. עקת מים בעת עקת מים,לחץ הטורגור יורד ולכן הצמח קמל.קמילה זו,בעלים,יוצרת תת-סביבה לחה (ע"י גלגול העלים),ולכן מאפשרת לצמח לשמור על פיוניות פתוחות,לזמן מוגבל.פעולות נוספות שהצמח מבצע בעת עקה: 1.סגירת פיוניות תוביל להקטנת טרנספירציה. 2. הפסקת התארכות תאית (דורש מים) 3.הפסקת ייצור של שורשים צדדים,והארכה של השורש השיפודי (המרכזי). מנגנון יוני K+ נכנסים לתאי השמירה באופן אקטיבי,גורמים בכך לירידת  של המים ולכן נגרמת זרימת מים לתוך תאי השומר כאשר הצמח נתון תחת עקת מים,הורמון ה ABA מגיע לפיוניות וגורם להוצאת האשלגן החוצה מהתאים,גורם בכך לירידת לחץ המים בתוכם ולכן לירידת לחץ הטורגור בתוכם (במהירות רבה) ולסגירת פיוניות.

8. לחץ שורש • כוח נוסף, המסייע לדחיפת המים והמלחים במעלה צינורות העצה של השורש, הוא לחץ השורש. משאבות אקטיביות, הפועלות בתאי השורש, מכניסות מלחים מסוימים מן הקרקע אל תאי השורש בניגוד ל'מפל' הריכוזים. פעולה זאת גורמת לירידה בריכוז המים בתאי השורש ומזרזות את פעפוע המים מהקרקע אל הצמח.

9. צינורות הובלה

10. אינפורמציה • 90% מהמים בעלים נמצאים Vacuoles • רמת הפיוניות בעלה כ1% עד 5% משטח העלה • יכולת איוד המים מעלה שוות ערך לכ50% משטח מים רציף הסבר • הצמח משתמש לצרכים פנימיים ב1 גרם מים מכל 1000 גרם מים הנקלטים בצמח ( פרופ' יצחק ארנון) • האשלגן כקטיון K+משמש כאוסמורגולטור לפתיחה וסגירה של תאי השומר.

17. Water content in media weight kg 10:00 LITER EC Irrigation Timing – Scale

18. Joules/cm² 1000 800 600 400 200 Hour 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 Radiation Sum

19. 0.8 0.7 0.6 0.5 Transpiration (mm/h) 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Volume Exchange (h-1) Climate Conditions:Air exchange

20. 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 Transpiration (mm/h) 0.3 0.2 0.1 0 15 20 25 30 35 40 45 Temperature Climate Conditions:temperature

21. mm 7 6 5 4 3 2 1 0 0 400 800 1200 1600 2000 2400 2800 Radiation Joule/Cm2/Day Transpiration & Global Radiation (First Red Roses- Experimental Results)