วิทย์

การคายน้ำของพืช
       พืชสูญเสียน้ำไปโดย การคายน้ำ ( transpiration ) สู่บรรยากาศในรูปของไอน้ำผ่านทางปากใบเป็นส่วนใหญ่ และทางผิวใบเพียงเล็กน้อยเพราะมีสารคิวทินเคลือบอยู่เป็นการป้องกันการสูญเสียน้ำ

        ในบางครั้งที่อากาศมีความชื้นสัมพันธ์สูง น้ำจะระเหยเป็นไอสู่บรรยากาศได้น้อยลง ทำให้การคายน้ำลดลง แต่แรงดันน้ำในต้นพืชยังสูงอยู่ จึงสามารถพบหยดน้ำที่บริเวณกลุ่มรูเปิดที่ผิวใบซึ่งเรียกว่า ไฮดาโทด ( hydathode ) มักพบอยู่ใกล้ปลายใบหรือขอบใบตรงตำแหน่งของปลายท่อลำเลียง การคายน้ำในลักษณะนี้เรียกว่า กัตเตชัน ( guttation ) ทำให้พืชสามารถดูดน้ำทางรากเข้าไปใช้ได้ พบทั้งในพืชใบเลี้ยงเดี่ยวและใบเลี้ยงคู่

        พืชนอกจากจะสูญเสียน้ำโดยการระเหยเป็นไอออกมาทางปากใบแล้วพืชยังสามารถสูญเสียน้ำเป็นไอน้ำออกมาทาง เลนทิเซล ( lenticle ) ซึ่งเป็นรอยแตกที่ผิวของลำต้นได้อีกด้วย

         ปากใบเปิดเมื่อเซลล์คุมเต่งและปิดเมื่อเซลล์คุมสูญเสียความเต่ง เซลล์คุมเต่งจะสูญเสียความเต่งได้โดยที่ ความเข้มข้นของสารละลายภายในเซลล์กำหนดความเต่งของเซลล์คุม เมื่อมีแสงปริมาณโพแทสเซียมไอออนในเซลล์คุมเพิ่มขึ้น ทำให้ความเข้มข้นของสารละลายเพิ่มขึ้น น้ำจากเซลล์ข้างเคียงจึงแพร่เข้าสู่เซลล์คุม ทำให้เซลล์เต่งมากขึ้นและเปลี่ยนรูปไปทำให้ปากใบเปิด ในทางตรงกันข้ามการลดปริมาณโพแทสเซียมไอออนในเซลล์คุม ทำให้ความเข้มข้นของสารละลายภายในเซลล์คุมลดลง น้ำจะแพร่ออกจากเซลล์คุมทำให้เซลล์คุมเปลี่ยนรูปไปเป็นผลให้ปากใบปิด


ปัจจัยที่มีผลต่อการคายน้ำ

     อุณหภูมิ ขณะที่ปากใบเปิดถ้าอุณหภูมิของอากาศสูงขึ้น อากาศจะแห้ง น้ำจะแพร่ออกจากปากใบมากขึ้น ทำให้พืชขาดน้ำมากขึ้น

     ความชื้น ถ้าความชื้นในอากาศลดลงปริมาณน้ำในใบและในอากาศแตกต่างกันมากขึ้น จึงทำให้ไอน้ำแพร่ออกจากปากใบมากขึ้น เกิดการคายน้ำเพิ่มมากขึ้น

     ลม ลมที่พัดผ่านใบไม้จะทำให้ความกดอากาศที่บริเวณผิวใบลดลง ไอน้ำบริเวณปากใบจะแพร่ออกสู่อากาศได้มากขึ้น และขณะที่ลมเคลื่อนผ่านผิวใบจะนำความชื้นไปกับอากาศด้วย ไอน้ำจากปากใบก็จะแพร่ได้มากขึ้นเช่นกัน แต่ถ้าลมพัดแรงเกินไปปากใบก็จะปิด

สภาพน้ำในดิน การเปิดปิดของปากใบมีความสัมพันธ์กับสภาพของน้ำในดินมากกว่าสภาพของน้ำในใบพืช เมื่อดินมีน้ำน้อยลงและพืชเริ่มขาดแคลนน้ำ พืชจะสังเคราะห์กรดแอบไซซิก ( abscisic acid ) หรือ ABA มีผลทำให้ปากใบปิดการคายน้ำจึงลดลง

        ความเข้มของแสง ขณะที่พืชได้รับน้ำอย่างเพียงพอ ปากใบจะเปิดมากเมื่อความเข้มแสงสูงขึ้น และปากใบจะเปิดน้อยลงเมื่อความเข้มของแสงลดลง เนื่องจากความเข้มของแสงเกี่ยวข้องกับอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงซึ่งมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ น้ำตาล ไอออน และสารอินทรีย์บางชนิดที่อยู่ในเซลล์คุม ดังนั้นเมื่อความเข้มข้นของแสงมากขึ้น จะเป็นผลให้การคายน้ำในใบมาก แต่ในบางกรณีถึงแม้ความเข้มของแสงมากแต่น้ำในดินน้อย พืชเริ่มขาดน้ำปากใบจะปิด

    โดยทั่วไปปากใบพืชจะเปิดในเวลากลางวันเพื่อนำคาร์บอนไดออกไซด์ไปใช้ในการสังเคราะห์ด้วยแสงและปิดในเวลากลางคืน แต่พืชอวบน้ำ เช่น กระบองเพชรที่เจริญในที่แห้งแล้ง ปากใบจะเปิดในเวลากลางคืน และปิดในเวลากลางวันเพื่อลดการสูญเสียน้ำ ในเวลากลางคืนพืชตระกูลนี้จะตรึงคาร์บอนไดออกไซด์แล้วเปลี่ยนเป็นกรดอินทรีย์เก็บสะสมไว้ในแวคิลโอล ในเวลากลางวันพืชจะนำคาร์บอนไดออกไซด์จากกรดอินทรีย์มาใช้ในการสังเคราะห์ ด้วยแสง

    พืชบางชนิดยังมีการปรับโครงสร้างให้มีประสิทธิภาพในการดูดน้ำ โดยมีรากแผ่ขยายเป็นบริเวณกว้างหรือมีรากหยั่งลึกลงไปในดิน เช่น หญ้าแฝก พืชบางชนิดลำต้นและใบอวบน้ำเพื่อสะสมน้ำ มีขนปกคลุมปากใบจำนวนมาก มีคิวทินหนาที่ผิวใบ รูปร่างของใบมีขนาดเล็กลงหรือเปลี่ยนไปเป็นหนาม บางชนิดมีโครงสร้างที่ช่วยลดการคายน้ำ เช่น ปากใบอยู่ต่ำกว่าระดับผิวใบ เช่น ปากใบของต้นยี่โถ