La transpiration chez les plantes est un processus naturel d’échange d’eau entre le monde végétal et l’air atmosphérique. Des recherches menées par des scientifiques ont montré que la quantité quotidienne d’humidité évaporée dépasse largement le volume d’eau contenu dans la plante. Ce phénomène est d’une importance capitale dans la vie de tout organisme végétal poussant en serre ou en pleine terre. À partir de cette publication, vous apprendrez ce qu’est la transpiration chez les plantes, vous familiariserez avec les variétés et les méthodes de régulation de ce processus..
Mécanisme de transpiration
Le processus de vie de toute plante est inextricablement lié à la consommation d’humidité. Du volume quotidien de l’eau obtenue pour la photosynthèse et les besoins physiologiques, la plante n’a besoin que de 10 %. Les 90 % restants sont évaporés dans l’atmosphère.
La transpiration est le processus consistant à déplacer un fluide à travers un organisme végétal et à le vaporiser à partir de la partie terrestre de la plante. Les feuilles, les tiges, les fleurs, les fruits et le système racinaire d’un organisme végétal sont impliqués dans la transpiration..
Pourquoi une plante a-t-elle besoin d’évaporer l’humidité ? La transpiration permet à la plante de recevoir des nutriments et des oligo-éléments dissous dans l’eau du sol.
Le mécanisme d’action est le suivant :
- Étant libéré de l’excès d’humidité, une pression négative est créée dans les tissus conducteurs d’eau des plantes..
- La dépressurisation « attire » l’humidité des cellules du xylème voisines, et ainsi, le long d’une chaîne, directement vers les cellules d’aspiration du système racinaire.
Grâce au processus d’évaporation, les plantes régulent naturellement leur température, se protégeant de la surchauffe. Il a été prouvé que la température de la feuille transpirante est inférieure à celle qui n’évapore pas l’humidité. La différence atteint 7°C.
Les plantes ont deux types d’échange d’humidité:
- à travers les stomates;
- à travers les cuticules.
Pour comprendre le principe de fonctionnement de ce phénomène, il est nécessaire de rappeler la structure de la feuille du cours scolaire de biologie..
La feuille de la plante se compose de :
- Cellules épidermiques qui forment la principale couche protectrice.
- Cuticule – couche protectrice cireuse (extérieure).
- Mésophylle ou “pulpe” – le tissu principal situé entre les couches externes de l’épiderme.
- Veines – “artères de transport” de la feuille, le long desquelles se déplace l’humidité saturée de nutriments.
- Bouches – trous dans l’épiderme qui contrôlent les échanges gazeux de la plante.
Avec la transpiration stomatique, le processus d’évaporation se déroule en deux étapes :
- Le passage de l’humidité de la phase liquide à la phase vapeur. L’eau liquide se trouve dans les membranes cellulaires. La vapeur se forme dans l’espace intercellulaire.
- Libération d’humidité gazeuse dans l’atmosphère par la bouche de l’épiderme.
Avec l’échange d’humidité stomatique, la plante peut réguler le niveau d’évaporation. Ensuite, nous examinerons le mécanisme d’action de ce processus..
La transpiration cuticulaire régule l’évaporation de l’humidité de la surface des feuilles lorsque les bouches sont fermées. Le taux d’évaporation du liquide dépend de l’épaisseur de la cuticule et de l’âge de la plante..
Il est important de savoir que le niveau de transpiration orale est de 80 à 90 % du volume d’évaporation de la feuille entière. C’est pourquoi ce mécanisme est le principal régulateur de l’intensité de l’évaporation chez les plantes..
La feuille comme organe de transpiration
Nous avons analysé ce qu’est la transpiration. Il nous faut maintenant comprendre quel rôle joue la feuille dans ce mécanisme..
En raison de la grande surface d’évaporation, les feuilles sont les principales zones de diffusion de la plante. Le processus d’évaporation de l’humidité commence du bas de la feuille à travers les bouches ouvertes, à travers lesquelles l’oxygène et le dioxyde de carbone sont échangés entre la plante et l’air environnant..
Le mécanisme d’ouverture des stomates est le suivant :
- Les cellules de garde sont situées autour de la circonférence des orifices.
- Avec une augmentation de volume, ils étirent les trous de l’épiderme, augmentant l’ouverture des stomates..
Le processus inverse se produit avec une diminution du volume des cellules de garde, dont les parois cessent d’affecter les espaces stomatiques.
Intensité de la transpiration
L’intensité de la transpiration est la quantité d’humidité évaporée du dm2 d’une plante par unité de temps calculée. Ce paramètre est régulé par la taille de l’ouverture des espaces stomatiques, qui, à son tour, dépend de la quantité de lumière tombant sur la plante. Ensuite, considérez comment la lumière affecte l’intensité de la transpiration..
La déformation des cellules épidermiques se produit sous l’influence de la photosynthèse, au cours de laquelle l’amidon est transformé en sucres.
- A la lumière, les plantes commencent le processus de photosynthèse. La pression dans les cellules de garde augmente, ce qui permet de puiser de l’eau dans les cellules voisines de l’épiderme. Le volume cellulaire augmente, les stomates s’ouvrent.
- Le soir et la nuit, les sucres sont transformés en amidon, au cours desquels les cellules épidermiques « pompent » l’humidité des cellules de garde de la plante. Leur volume diminue, les stomates se ferment.
En plus de la lumière, l’intensité de la transpiration est influencée par le vent et les caractéristiques physiques de l’air :
- Plus le taux d’humidité de l’air atmosphérique est bas, plus l’évaporation de l’eau est rapide, et donc le taux d’échange d’humidité.
- Lorsque la température augmente, l’élasticité de la vapeur d’eau augmente, ce qui entraîne une diminution des caractéristiques d’humidité de l’environnement et une augmentation du volume d’eau évaporée..
- Sous l’influence du vent, le taux d’évaporation de l’humidité augmente considérablement, accélérant ainsi le transfert d’air humide de la surface de la feuille, provoquant un échange d’eau accru.
Pour déterminer ce paramètre, il ne faut pas oublier le niveau d’humidité du sol. Si cela ne suffit pas, il y en a un manque dans la plante. La réduction de la quantité d’humidité dans le corps de la plante modifie automatiquement le taux d’évaporation.
Variation diurne de la transpiration
Au cours de la journée, le niveau d’évaporation de l’humidité dans les plantes change :
- La nuit, le processus d’échange d’eau entre la plante et l’air ambiant s’arrête pratiquement. Cela est dû à l’absence de soleil, à la fermeture des trous de l’épiderme, à une diminution de la température de l’air atmosphérique et à une augmentation de son taux d’humidité..
- A l’aube, les bouches s’ouvrent. Le degré de leur divulgation augmente avec un changement d’éclairage, d’indicateurs climatiques et physiques des masses d’air.
- L’intensité maximale de la transpiration chez les plantes est observée à midi, vers 12-13 heures. Ce processus est influencé par l’intensité de la lumière solaire..
- Avec une humidité insuffisante pendant la journée, l’intensité des échanges d’eau peut diminuer. Ce mécanisme permet à la plante de réduire considérablement la perte d’humidité, se protégeant du flétrissement..
- Avec une diminution de l’ensoleillement le soir, l’intensité de la transpiration augmente à nouveau.
Le processus quotidien d’échange d’humidité dépend également du type et de l’âge des plantes, de la région de croissance, de la disposition des feuilles..
Chez les cactus, l’augmentation de la transpiration se produit exclusivement la nuit, lorsque la bouche est complètement ouverte. Chez les plantes dont le feuillage est tourné latéralement vers l’horizon, ce processus commence immédiatement avec les premiers rayons du soleil..