อ่าน 2 นาที
แรงกดที่ราก
แรงดันราก คือ แรงดัน ออสโมติกตามขวาง ภายใน เซลล์ ของ ระบบราก ที่ทำให้ น้ำเลี้ยง ไหลขึ้นผ่านลำต้นของพืชไปยัง ใบ [ 1 ]
แรงกดที่ราก

แรงดันรากคือแรงดัน ออสโมติกตามขวาง ภายในเซลล์ของระบบรากที่ทำให้น้ำเลี้ยงไหลขึ้นผ่านลำต้นของพืชไปยังใบ[ 1 ]
แรงดันรากเกิดขึ้นในท่อลำเลียง น้ำ ของพืชมีท่อลำเลียง บางชนิด เมื่อระดับความชื้นในดินสูง ไม่ว่าจะเป็นในเวลากลางคืนหรือเมื่อการคายน้ำต่ำในเวลากลางวัน เมื่อการคายน้ำสูง น้ำเลี้ยงในท่อลำเลียงน้ำมักจะอยู่ภายใต้แรงดึงมากกว่าแรงดัน เนื่องจากแรงดึงจากการคายน้ำในเวลากลางคืนในพืชบางชนิด แรงดันรากทำให้เกิดการคายน้ำหรือการไหลของหยดน้ำเลี้ยงจากปลายหรือขอบใบ แรงดันรากสามารถศึกษาได้โดยการตัดยอดพืชใกล้ระดับดิน น้ำเลี้ยงจะไหลออกมาจากลำต้น ที่ถูกตัด เป็นเวลาหลายชั่วโมงหรือหลายวันเนื่องจากแรงดันราก หากติดเครื่องวัดแรงดันไว้ที่ลำต้นที่ถูกตัด ก็สามารถวัดแรงดันรากได้
แรงดันรากเกิดจากการกระจายตัวของไอออนธาตุอาหารแร่ธาตุเข้าสู่ ท่อ ลำเลียงน้ำในราก อย่างมีประสิทธิภาพ หากไม่มีการคายน้ำเพื่อนำไอออนขึ้นไปตามลำต้น ไอออนเหล่านั้นจะสะสมอยู่ในท่อลำเลียงน้ำในรากและลดศักยภาพของน้ำจากนั้นน้ำจะแพร่จากดินเข้าสู่ท่อลำเลียงน้ำในรากเนื่องจากกระบวนการออสโมซิสแรงดันรากเกิดจากการสะสมของน้ำในท่อลำเลียงน้ำที่ดันเซลล์ที่แข็งแรง แรงดันรากเป็นแรงที่ผลักดันน้ำขึ้นไปตามลำต้น แต่ไม่เพียงพอที่จะอธิบายการเคลื่อนที่ของน้ำไปยังใบที่อยู่บนยอดต้นไม้ ที่สูง ที่สุด แรงดันรากสูงสุดที่วัดได้ในพืชบางชนิดสามารถยกน้ำขึ้นได้เพียง 6.87 เมตรเท่านั้น ในขณะที่ต้นไม้ที่สูงที่สุดมีความสูงมากกว่า 100 เมตร
บทบาทของเอนโดเดอร์มิส
เอนโดเดอร์มิสในรากมีความสำคัญต่อการสร้างแรงดันในราก เอนโดเดอร์มิสเป็นเซลล์ชั้นเดียวที่อยู่ระหว่างคอร์เทกซ์และเพริไซเคิลเซลล์เหล่านี้ยอมให้การเคลื่อนที่ของน้ำเกิดขึ้นจนกว่าจะถึงแถบแคสปาเรียนซึ่งประกอบด้วยซูเบอรินสารกันน้ำ แถบแคสปาเรียนป้องกันไม่ให้ไอออนของธาตุอาหารเคลื่อนที่ผ่านผนังเซลล์ของเอนโดเดอร์มิสได้เอง น้ำและไอออนเคลื่อนที่ในผนังเซลล์เหล่านี้ผ่านทางอะโพพลาสต์ ไอออนที่อยู่นอกเอนโดเดอร์มิสจะต้องถูกลำเลียงอย่างกระตุนผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ของเอนโดเดอร์มิสเพื่อเข้าหรือออกจากเอนโดเดอร์มิส เมื่อเข้าไปในเอนโดเดอร์มิสแล้ว ไอออนจะอยู่ในทางเดินซิมพลาสต์ พวกมันไม่สามารถแพร่กลับออกมาได้อีก แต่สามารถเคลื่อนที่จากเซลล์หนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่งผ่านทางพลาสโมเดสมาตาหรือถูกลำเลียงอย่างกระตุนเข้าไปในไซเล็ม เมื่ออยู่ในท่อไซเล็มหรือเทรคีดแล้ว ไอออนก็จะอยู่ในทางเดินอะโพพลาสต์อีกครั้ง ท่อไซเล็มและเทรคีดทำหน้าที่ลำเลียงน้ำขึ้นไปในพืช แต่ไม่มีเยื่อหุ้มเซลล์ แถบแคสปาเรียนทำหน้าที่ทดแทนการขาดเยื่อหุ้มเซลล์และป้องกันไม่ให้ไอออนที่สะสมอยู่แพร่กระจายออกไปทางช่องทางอะโพพลาสต์จากเอนโดเดอร์มิส ไอออนที่สะสมอยู่ภายในเอนโดเดอร์มิสในไซเล็มจะสร้างความแตกต่างของศักย์น้ำ และโดยกระบวนการออสโมซิส น้ำจะแพร่จากดินชื้น ผ่านคอร์เทกซ์ ผ่านเอนโดเดอร์มิส และเข้าสู่ไซเล็ม
แรงดันรากสามารถลำเลียงน้ำและแร่ธาตุที่ละลายจากรากผ่านไซเล็มไปยังส่วนยอดของพืชที่มีความสูงค่อนข้างน้อยเมื่อการคายน้ำต่ำหรือเป็นศูนย์ แรงดันรากสูงสุดที่วัดได้อยู่ที่ประมาณ 0.6 เมกะปาสคาลแต่บางชนิดไม่เคยสร้างแรงดันรากเลย ปัจจัยหลักที่ทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของน้ำและแร่ธาตุขึ้นไปด้านบนในพืชมีท่อลำเลียงนั้นถือว่าเป็นแรงดึงจากการคายน้ำอย่างไรก็ตาม ต้นทานตะวันที่ปลูกในสภาพความชื้นสัมพัทธ์ 100% เจริญเติบโตได้ตามปกติและสะสมแร่ธาตุในปริมาณเท่ากับพืชในสภาพความชื้นปกติ ซึ่งมีอัตราการคายน้ำสูงกว่าพืชในสภาพความชื้น 100% ถึง 10-15 เท่า[ 2 ]ดังนั้น การคายน้ำอาจไม่สำคัญในการขนส่งแร่ธาตุขึ้นไปด้านบนในพืชที่มีความสูงค่อนข้างน้อยอย่างที่มักเข้าใจกัน
บางครั้งท่อไซเล็มจะว่างเปล่าในช่วงฤดูหนาว แรงดันจากรากอาจมีความสำคัญในการเติมเต็มท่อไซเล็ม[ 3 ]อย่างไรก็ตาม ในบางชนิด ท่อจะเติมเต็มโดยไม่ต้องอาศัยแรงดันจากราก[ 4 ]
แรงดันรากมักสูงในต้นไม้ผลัดใบบางชนิดก่อนที่ใบจะผลิออกมา การคายน้ำจะน้อยมากเมื่อไม่มีใบ และสารละลายอินทรีย์จะถูกเคลื่อนย้าย ทำให้ศักยภาพน้ำในท่อลำเลียงน้ำลดลง ต้นเมเปิล น้ำตาลสะสมน้ำตาลในท่อลำเลียงน้ำในปริมาณมากในช่วงต้นฤดูใบไม้ผลิ ซึ่งเป็นแหล่งที่มาของน้ำตาลเมเปิล ต้นไม้บางชนิด "ไหล" น้ำเลี้ยงจากท่อลำเลียงน้ำออกมาอย่างมากเมื่อตัดแต่งกิ่งในปลายฤดูหนาวหรือต้นฤดูใบไม้ผลิ เช่นต้นเมเปิลและต้นเอล์มการไหลเช่นนี้คล้ายกับแรงดันราก เพียงแต่ว่าน้ำตาลแทนที่จะเป็นไอออนอาจทำให้ศักยภาพน้ำในท่อลำเลียงน้ำลดลง ในกรณีพิเศษของต้นเมเปิล การไหลของน้ำเลี้ยงเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของแรงดันในลำต้น ไม่ใช่แรงดันราก
เป็นไปได้มากว่าหญ้าทุกชนิดสร้างแรงดันราก ในไผ่ แรงดันรากมีความสัมพันธ์กับความสูงสูงสุดของโคลน[ 5 ]
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ แรงกดที่ราก
แรงดันราก คือ แรงดัน ออสโมติกตามขวาง ภายใน เซลล์ ของ ระบบราก ที่ทำให้ น้ำเลี้ยง ไหลขึ้นผ่านลำต้นของพืชไปยัง ใบ [ 1 ]
บทบาทของเอนโดเดอร์มิส
เอน โดเดอร์มิส ในรากมีความสำคัญต่อการสร้างแรงดันในราก เอนโดเดอร์มิสเป็นเซลล์ชั้นเดียวที่อยู่ระหว่าง คอร์เทกซ์ และ เพริไซเคิล เซลล์เหล่านี้ยอมให้การเคลื่อนที่ของน้ำเกิดขึ้นจนกว่าจะถึงแถบ แคสปาเรียน ซึ่งประกอบด้วย ซูเบอริน สารกันน้ำ...