นํ้ า - ค ว า ม สํ า คั ญ ต่ อ พื ช ( 1 ) : บันทึกมาแบ่งปัน
ประเทศไทยได้ประสบกับปัญหาสภาพอากาศที่มีความร้อนอย่างต่อเนื่อง ฝนที่ไม่ตกตามฤดูกาล มีปริมาณฝนน้อย และบางครั้งยังตกไม่ถูกช่วงที่พืชต้องการและเจริญเติบโต
อีกทั้งการวางแผนการกักเก็บน้ำในแหล่งน้ำต่างๆ รวมไปถึงในแปลงยังไม่สัมพันธ์กับความเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้น ทำให้เกิดสภาวะ "ภัยแล้ง" ในหลายๆ พื้นที่ของประเทศ ที่มีผลกระทบต่อการบริโภค และในการเกษตรเป็นอย่างมาก
การวางแผนการกักเก็บน้ำเพื่อใช้ในการเกษตร การวางแผนการปลูก การจัดการระบบให้น้ำที่เหมาะสม จึงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง เพราะในปัจจุบันการเพาะปลูกพืชตามฤดูกาลจะอาศัยเพียงน้ำฝน แหล่งน้ำธรรมชาติ ระบบชลประทาน สภาพอากาศตามฤดูกาล คงจะเป็นสิ่งที่ต้องพิจารณากันให้มากขึ้น เนื่องจากสภาพอากาศของโลกที่เปลี่ยนแปลงไปอย่างมากจากสภาวะโลกร้อน ปรากฎการณ์ "เอลนีโญ" และ "ลานินญา" ที่คอยเกิดขึ้นสลับสับเปลี่ยนกัน ที่ทวีความรุนแรงมากขึ้นทุกปี
"น้ำ" จึงเป็นปัจจัยหนึ่งที่สำคัญต่อการเจริญเติบโตของพืช การเข้าใจถึงความสำคัญของน้ำต่อพืช จึงมีความสำคัญที่จะทำให้เราได้นำความรู้มาจัดการวางแผนเรื่องน้ำในการเพาะปลูก การจัดการระบบให้น้ำที่เหมาะสม พืชที่ควรปลูก ดินที่เหมาะสม ในการทำการเกษตรได้ดีขึ้น เพื่อลดการสูญเสียและทำให้การเพาะปลูกได้ผลที่น่าพอใจขึ้น
- น้ำ (Water) เป็นสารประกอบที่มีความจำเป็นอย่างยิ่งในการเจริญเติบโตของพืชและสิ่งมีชีวิตต่างๆ ทั้งนี้เนื่องจากกระบวนการเปลี่ยนแปลงภายในเซลล์พืช จำเป็นต้องอาศัยน้ำเข้าไปร่วมในปฏิกริยาเคมี นอกจากนั้นน้ำยังเป็นส่วนประกอบโดยตรงของพืช ซึ่งโยทั่วไปพืชจะประกอบด้วยน้ำประมาณ 80% โดยน้ำหนัก ถ้าเป็นพืชอวบน้ำอาจจะประกอบก้วยน้ำ 85-99 % โดยน้ำหนัก การดูดน้ำ การลำเลียงน้ำ อาหาร แร่ธาตุ การสูญเสียน้ำของพืช เป็นขบวนการที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนือง มีผลต่อการเจริญเติบโตของพืช น้ำจึงมีความสำคัญในกระบวนการของพืช
-- ความสำคัญของน้ำต่อพืช
1. น้ำเป็นส่วนประกอบที่สำคัญภายในเซลล์พืช ปริมาณน้ำในพืชขึ้นอยู่กับชนิดของพืช อายุชนิดของเนื้อเยื่อและอวัยวะของพืชด้วย เป็นองค์ประกอบสำคัญของไซโตพลาสซึม ((cytoplasm) คือส่วนประกอบของเซลล์ที่อยู่ภายใต้เยื่อหุ้มเซลล์ แต่อยู่นอกนิวเคลียส อ่า่นเพิ่มเติมที่ https://th.wikipedia.org/wiki/ไซโทพลาซึม) ส่วนประกอบของเซลล์ เช่น ไมโครครอนเดรีย คลอโรพลาส ไรโบโซม และสารประกอบเคมีต่างๆ
2. ช่วยรักษาความเต่งตึงของเซลล์ ช่วยให้เซลล์พืชเต่ง ทำให้เซลล์มีรูปร่างคงตัว เมื่อพืชขาดน้ำทำให้เหี่ยวเฉา น้ำในพืชยังช่วยให้เกิดการเปิดปิดของปากใบและการเคลื่อนไหวของพืชด้วย
3. น้ำเป็นตัวทำละลาย เช่น ละลายแร่ธาตุต่างๆ ทำให้การลำเลียงแร่ธาตุของพืช ละลายสารอาหาร เช่น กลูโคส ซูโครส ทำให้เกิดการลำเลียงสารอาหารในพืช
4. น้ำเป็นตัวร่วมในปฏิกิริยาเคมีในเซลล์ ซึ่งมีความสำคัญในกระบวนการเมแทบอลิซึม เช่น การย่อยแป้งเป็นน้ำตาล ในกระบวนการสังเคราะห์แสง
5. น้ำทำหน้าที่ควบคุมอุณหภูมิของเซลล์ และลำต้นพืช การคายน้ำของพืชช่วยในการระบายความร้อนให้พืช เนื่องจากน้ำมีความร้อนจำเพาะสูง ทำให้อุณหภูมิภายในต้นพืชไม่เปลี่ยนแปลงมากนักไม่ว่าอุณหภูมิภายนอกจะร้อนหรือเย็น
--การดูดน้ำ
โดยทั่วไปพืชจะดูดน้ำในดินโดยผ่านทางราก ส่วนพืชบางจำพวกจะดูดน้ำจากอากาศ ส่วนพืชกากฝาก จะใช้ รากเบียน (haustoria) ที่แทงทะลุเปลือกไม้เข้าไปถึงขั้นเยื่อสร้างความเจริญเติบโต (Cambium) ของพืชที่เกาะอาศัยอยู่
ส่วนรากที่มีสำคัญในการดูดน้ำคือ บริเวณรากขนอ่อน (root hair) ซึ่งเป็นบริเวณที่อยู่ถัดปลายรากขึ้นมาเล็กน้อย สำหรับพืชที่ขึ้นอยู่ในน้ำจะไม่มีรากขนอ่อน การดูดน้ำมีทิศทางที่แน่นอน โดยน้ำจะเคลื่อนที่เข้าสู่รากขนอ่อน ผ่านชั้นคอร์เท็กซ์ (เนื้อเยื่อของราก) เอนโดเดอร์มิส (เนื้อเยื่อชั้นในสุดของคอร์เทกซ์ ) เพริเซอเคิล (เนื้อเยื่อท่อลำเลียง และเนื้อเยื่ออื่นๆ) เข้าสู่ท่อน้ำ หรือ ไซเลม ตามลำดับ (ดูภาพประกอบที่2-3)
การเคลื่อนที่ของน้ำจะผ่านผนังเซลล์ช่องว่าระหว่างเซลล์ และผ่าน โพโตพลาสซึม (protoplasm เป็นสารกึ่งของเหลวอยู่ภายในของเซลล์ทั้งหมด) ของเซลล์ในรากเข้าสู่ท่อน้ำ และลำเลียงขึ้นสู่ชั้นบนของพืชต่อไป
---พืชมีวิธีดูดน้ำดังนี้
1. โดยวิธี Passive transport เป็นการดูดน้ำเข้าไปโดยอาศัยความแตกต่างความเขัมข้นของสารระหว่างภายในเซลล์ขนรากกับความเข้มข้นของสารนอกเซลล์หรือน้ำในดิน แบ่งออกเป็น 2 แบบ คือ
--1.1 ออสโมซิส (Osmosis) เป็นวิธีการที่พืชดูดน้ำเข้าไปได้เป็นส่วนใหญ่ เนื่องจากภายในเซลล์ขนรากมีความเข้มข้นของสารมากกว่าน้ำในดิน น้ำจึงแพร่จากในดินเข้าสู่เซลล์ขนรากได้ และเมื่อเปรียบเทียบความเข้มข้นของสารในเซลล์ขนรากกับเซลล์ถัดไปก็จะมีความเข้มข้นของสารน้อยกว่า น้ำจึงแพร่ไปยังเซลล์ถัดไปเรื่อย ๆ
-- 1.2 อิมบิบิชัน (Imbibition : L. imbibere = ดื่มเข้าไป) คือ การดูดน้ำ ความชื้นหรือไอน้ำโดยวัตถุแห้ง ส่วนประกอบของรากพืชบางส่วน เช่น เซลลูโลสของผนังเซลล์สามารถดูดซับน้ำหรือความชื้นเข้าไปภายในได้
2. โดยวิธี Active transport เป็นการดูดน้ำของพืชที่ต้องใช้พลังงาน
-- 2.1 แบบอโพพลาสต์ (apoplast) คือการลำเลียงน้ำผ่านทางผนังเซลล์หรือช่องว่างระหว่างเซลล์ในชั้นคอร์เทกซ์ และผ่านเซลล์ที่ไม่มีชีวิต (ยกเว้นเอ็นโดเดอร์มิส) เช่น เทรคีด (เซลล์มีลักษณะที่แข็งแรงที่ช่วยค้ำจุนตลำต้นได้) และเวสเซล (เป็นเซลล์ที่มีขนาดค่อนข้างใหญ่ แต่สั้นกว่าเทรคีด เป็นเซลล์เดี่ยวๆ ที่ปลายทั้งสองข้างของเซลล์มีลักษณะคล้ายคมของสิ่ว ที่บริเวณด้านข้างและปลายของเซลล์มีรูพรุน )
--2.2 แบบซิมพลาสต์ (symplast) เป็นการลำเลียงน้ำผ่านโปรโทพลาซึม (เป็นสารกึ่งของเหลวอยู่ภายในของเซลล์ทั้งหมด) ของเซลล์ และลำเลียงผ่านไปยังเซลล์ถัดไปทางรูผนังเซลล์ หรือพลาสโมเดสมา (Plasmodesma : pl. plasmodesmata เป็นช่องว่างเล็กจำนวนมาก ที่อยู่บนผนังเซลล์ มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 50-60 นาโนเมตร ช่วยทำหน้าที่เชื่อมเซลล์ที่อยู่ใกล้เคียงกัน เพื่อช่วยในการขนถ่ายสิ่งๆต่างๆระหว่างเซลล์พืช เช่น น้ำ สารอาหาร ฮอร์โมน ซึ่งอาจจะอยู่รวมกันอย่างหนาแน่น)
--2.3 แบบผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ของสองเซลล์ที่ติดกัน (transmembrane) เป็นการลำเลียงน้ำแบบผสมทั้งแบบอโพพลาสต์และแบบซิมพลาสต์ น้ำจะถูกลำเลียงระหว่างเซลล์ที่อยู่ติดกัน โดยผ่านเยื่อหุ้มเซลล์และผนังเซลล์ โดยอาจแพร่ผ่านเยื่อหุ้มของแวคิวโอล (ถุงบรรจุสาร เป็นออร์แกเนลล์ที่มีลักษณะเป็นถุง มีเมมเบรนที่เรียกว่า โทโนพลาสต์ tonoplast) ด้วยก็ได้
น้ำที่ถูกลำเลียงด้วยวิธีอะโพพลาสต์จะมีแร่ธาตุต่าง ๆ ที่พืชต้องการ รวมทั้งอาจมีสารพิษหรือสารอื่น ๆ ที่พืชไม่ต้องการอยู่ด้วยซึ่งอาจเป็นอันตรายต่อพืชได้เนื่องจากไม่มีการป้องกัน เมื่อลำเลียงมาถึงเอนโดเดอร์มิสจะมีการควบคุมการผ่านของสารต่าง ๆ
ผนังเซลล์ของเซลล์เอ็นโดเดอร์มิสจะมีชั้นไขมันที่ประกอบด้วยสารซูเบอริน (suberin) เคลือบอยู่ เรียกว่า แคสพาเรียนสตริป (casparian strip) ซึ่งจะทำให้น้ำไม่สามารถผ่านเข้าไปตามช่องว่างระหว่างผนังเซลล์ได้ ดังนั้น น้ำจึงต้องผ่านเยื่อหุ้มเซลล์เข้าไปในโปรโทพลาซึมของเซลล์เอนโดเดอร์มิสแล้วจึงผ่านเข้าสู่เยื่อชั้นใน คือ เพริไซเคิลและไซเลมต่อไป
ที่มาข้อมูล
- การลำเลียงน้ำของพืช
- น้ำกับพืช
- ความสำคัญของน้ำต่อพืช
ภาพจาก
- 4
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
