ตลาดชุมชน - สินค้าชุมชน : การคายน้ำของพืช

การคายน้ำของพืช

น้ำที่รากพืชดูดขึ้นมาก กว่า 95% สูญเสียในรูปของการคายน้ำ

กระบวนการคายน้ำสำคัญกับพืชมาก เพราะน้ำที่รากพืชดูดขึ้นมาก กว่า 95% สูญเสียในรูปของการคายน้ำ เพื่อลดอุณหภูมิ ซึ่งน้ำเป็นตัวพาความร้อนออกจากต้นพืช เพื่อพาธาตุอาหารเคลื่อนที่่มากับน้ำ จากราก -> ลำต้น -> ใบ ดอก ผล

ในการปลูกพืช สภาพแวดล้อมและการจัดการมีผลต่อการคายน้ำของพืช

ขั้นตอนการคายน้ำ

1. การดูดน้ำจากดิน รากพืชดูดน้ำและแร่ธาตุจากดินผ่าน รากขนอ่อน (Root hairs) น้ำถูกส่งขึ้นไปยังลำต้นและใบผ่านท่อ ไซเลม (Xylem)

2. การระเหยของน้ำที่ใบ น้ำในใบพืชระเหยเป็นไอน้ำออกทาง ปากใบ (Stomata) ปากใบเปิด-ปิดโดย เซลล์คุม (Guard cells) ที่ควบคุมการคายน้ำ

3. แรงดึงจากการคายน้ำ (Transpiration Pull) การระเหยของน้ำที่ใบสร้าง แรงดึง ทำให้เกิดการลำเลียงน้ำจากรากสู่ใบอย่างต่อเนื่อง

กลไกการคายน้ำ

1. การคายน้ำผ่านปากใบ ปากใบเป็นช่องเปิดเล็กๆ บนผิวใบที่ควบคุมโดยเซลล์คุม (guard cells) เมื่อปากใบเปิด (ในช่วงที่มีแสงและความชื้นเหมาะสม) ไอน้ำจะระเหยออกจากเนื้อเยื่อใบสู่บรรยากาศ ปากใบปิดเมื่อพืชขาดน้ำหรืออยู่ในที่มืดเพื่อลดการสูญเสียน้ำ

2. การคายน้ำผ่านคิวติเคิล คิวติเคิลเป็นชั้นขี้ผึ้งบางๆ คลุมผิวใบ ช่วยลดการสูญเสียน้ำ แต่ก็ยังมีการระเหยของน้ำผ่านชั้นนี้ได้เล็กน้อย

3. การคายน้ำผ่านเลนทิเซล เลนทิเซลเป็นช่องเล็กๆ บนลำต้นหรือกิ่งไม้ ช่วยในการแลกเปลี่ยนก๊าซและมีการคายน้ำเกิดขึ้นบ้าง

ปัจจัยด้านสภาพแวดล้อม

ความชื้นอากาศ → ความชื้นสูง → การคายน้ำลดลง

อุณหภูมิ → อุณหภูมิสูง → การคายน้ำเพิ่มขึ้น

แสง → กระตุ้นให้ปากใบเปิด → เพิ่มการคายน้ำ

ลม → ลมพัดแรง → ระเหยน้ำเร็วขึ้น

ความชื้นดิน → ดินแห้ง → พืชปิดปากใบเพื่อลดการคายน้ำ

ความสำคัญของการคายน้ำ

- ช่วยดูดน้ำและแร่ธาตุจากรากสู่ใบ (แรงดึงจากการคายน้ำหรือ Transpiration Pull) จากรากสู่ส่วนต่างๆ ของพืช

- ควบคุมอุณหภูมิใบ โดยการระเหยน้ำช่วยลดความร้อน ช่วยลดอุณหภูมิใบ ป้องกันความร้อนสะสม

- ช่วยในการแลกเปลี่ยนก๊าซ (CO₂ เข้า, O₂ ออก) สำหรับการสังเคราะห์แสง

หากพืชสูญเสียน้ำมากเกินไปอาจเกิด ภาวะขาดน้ำ (Wilting) ทำให้พืชเหี่ยวและอาจตายได้ ดังนั้นพืชจึงมีกลไกปรับตัวเพื่อควบคุมการคายน้ำตามสภาพแวดล้อม

การเปลี่ยนแปลงปัจจัยเหล่าทำให้พืชคายน้ำได้แตกต่างกัน

ด้านการจัดการ ตั้งแต่การวางระยะระหว่างต้น ระยะระหว่างแถว การจัดทรงต้น การตัดแต่งกิ่ง เพื่ออากาศถ่ายเท ทำให้การคายน้ำเกิดได้ดี

รวมเป็นไปถึงเรื่องของการให้น้ำแก่พืชด้วยนะคะ ในสภาวะที่ดินแห้งไป การคายน้ำจะลดลง เพราะพืชต้องรักษาความชื้นภายในเซลลไว้ ถ้ายังคายน้ำในสภาวะที่ดินแห้งพืชก็แสดงอาการขาดน้ำ แสดงอาการเหี่ยว

- ช่วงเวลาของวัน แน่นอน กลางวันพืชคายน้ำได้ดี ภายในเซลล์ของปากใบมีการแลกเปลี่ยนระหว่าง H+ และ K+ ทำให้น้ำแพร่เข้าเซลล์ ปากใบจึงเปิด เกิดการแพร่ของก๊าซ CO2 เข้าสู่ใบ สร้างน้ำตาล และแป้งบางส่วนที่ถูกเก็บสะสมไว้ก็จะถูกย่อยเป็นน้ำตาลได้ด้วย

- กลางคืน ปริมาณ CO2 ถูกสร้างขึ้นมากจากการหายใจ สะสมในเซลล์ ทำให้เกิดสภาวะเป็นกรด จึงมีการแพร่ของ K+ ออกนอกเซลล์ น้ำจึงแพร่ออกเพื่อรักษาสมดุลย์ของความเข้มข้นของสารละลายภายในเซลล์ ทำให้ปากใบปิด การคายน้ำลดลง

อัตราการคายน้ำมักสัมพันธ์กับการให้น้ำ

ในช่วงที่ผลไม้ขยายขนาด ผลไม้จะเติบโตอย่างรวดเร็วและต้องการน้ำปริมาณมากเพื่อรองรับการเจริญเติบโต เป็นผลให้ต้นไม้จำเป็นต้องดูดซับน้ำจำนวนมากจากดินและส่งไปยังผลไม้ผ่านทางท่ออาหาร(ไซเล็ม) กระบวนการนี้ส่งผลให้อัตราการคายน้ำสูงขึ้นเนื่องจากต้นไม้สูญเสียน้ำมากขึ้นผ่านทางปากใบ

ในช่วงระยะเวลาของการเจริญเติบโตทางลำต้น สร้างชุดใบ มีแนวโน้มที่จะมีอัตราการคายน้ำที่สูงขึ้นเนื่องจากมีการสร้างใบและลำต้นมากขึ้น

ในระยะออกดอก มีอัตราการคายน้ำสูงเช่นกัน เพื่อส่งเสริมพัฒนาการของดอก แต่ยังน้อยกว่าช่วงขยายขนาดของผล