«Рослина виділяє воду» - технічно правильно, але це описує тільки один бік. Транспірація - це рушійна сила що тягне воду від кореня до листка, переносить кальцій і магній до точок росту і регулює температуру листка. Якщо транспірація слабка - ці процеси сповільнюються разом з нею. І навпаки: надмірна транспірація перевантажує корінь і закриває продихи, зупиняючи і фотосинтез, і живлення разом.
Короткий словник: Транспірація - випаровування води через продихи листка; основна рушійна сила водного потоку від кореня до листка в рослині. Продихи (устьця) - мікроскопічні отвори на листку утворені двома замикаючими клітинами; відкриваються при освітленні і достатньому тургорі для газообміну і транспірації, закриваються при стресі або темряві. VPD (vapor pressure deficit) - дефіцит тиску пари; показує різницю між вологістю всередині листка (завжди близька до 100%) і вологістю зовнішнього повітря; визначає з якою силою повітря «тягне» воду з листка.
Транспірація як насос: звідки береться рух води в рослині
Рослина не має серця або помпи. Воду від кореня до листка тягне фізичний процес: вода випаровується з поверхні клітин у порожнину листка через продихи - і цей «від’їзд» молекул на поверхні тягне за собою весь ланцюжок рідини від кореня вгору. Чим активніша транспірація - тим сильніший водний потік і тим більше розчинених елементів рухається вгору.
Кальцій і магній - «пасажири» цього потоку. Вони рухаються переважно з водою, не можуть активно переміщуватись проти течії. Якщо водний потік слабкий через низьку транспірацію - кальцій доходить до старих листків у нижній частині рослини де потік ще є, і не доходить до молодих точок росту де потік мінімальний. Звідси крайовий некроз молодих листків і вершинна гниль томата при «нормальному» EC і pH.
Що регулює інтенсивність транспірації
VPD - головний фактор. Різниця між вологістю всередині листка і в зовнішньому повітрі визначає силу тяги. Листок зсередини завжди близький до насичення вологою. Якщо зовні повітря сухе (високий VPD) - тяга сильна, транспірація інтенсивна. Якщо повітря вологе (низький VPD) - тяга слабка.
Освітлення. Продихи відкриваються у відповідь на світло - фотосинтетично активна радіація є сигналом до відкриття. Без освітлення продихи закриті і транспірація мінімальна навіть при сухому повітрі. Ранок після темної ночі - продихи ще прикриті, і різке підвищення температури при включенні ламп може викликати стрес до того як відкриття повністю завершиться.
Температура. Вища температура повітря підвищує VPD при незмінній вологості - і посилює транспірацію. Плюс - при вищій температурі рухомість молекул вища і випаровування йде швидше. Листок при цьому охолоджується через транспірацію - і температура листка зазвичай на 1-3°C нижча за температуру повітря при нормальній транспірації. Як різниця між температурою листа і повітря змінює VPD, показує калькулятор VPD.
Стан продихів. Кілька умов закривають продихи як захисна реакція: надмірний VPD (рослина захищається від надмірної втрати вологи), CO₂ вище критичного рівня, патогени або механічний стрес, темрява. При закритих продихах зупиняється і транспірація, і поглинання CO₂, і фотосинтез.
Що транспірація означає для клімату теплиці
Рослини - активні учасники мікроклімату приміщення, не пасивні споживачі. У теплиці з щільним посівом вони виділяють значну кількість вологи в повітря через транспірацію - і ця волога є частиною балансу вологості який треба враховувати при розрахунку вентиляції.
При активному рості 1 м² листкової поверхні транспірує 1-5 літрів води на добу залежно від VPD, освітлення і культури. У теплиці 50 м² з щільним пологом - 50-250 літрів вологи на добу що виходять у повітря. Якщо вентиляція не виводить цю вологу - вологість зростає, VPD падає, транспірація сповільнюється - і ланцюжок кальцієвого дефіциту запускається сам по собі.
Тому вентиляція, крім «свіжого повітря», управляє балансом вологи що рослини самі ж і виробляють.
Три помилки, які коштують найдорожче
Лікувати кальцієвий дефіцит добривами без перевірки транспірації. Крайовий некроз і крайовий опік (tipburn) - в переважній більшості випадків наслідок слабкої доставки через низьку транспірацію; кальцію в розчині при цьому вистачає. Спочатку перевірити VPD і рух повітря в пологу, потім вирішувати чи потрібен кальцій.
Різко підвищувати температуру і VPD після темного періоду. Продихи відкриваються поступово після пробудження. Різке підвищення VPD при включенні ламп з максимальною інтенсивністю - транспірація зростає до того як корінь встиг «прокачатись». Результат: тимчасове в’янення верхівок вранці навіть при вологому субстраті. Плавне підвищення інтенсивності освітлення зранку (sunrise simulation) знижує цей стрес.
Не враховувати транспірацію при розрахунку вентиляції. «Рослин 20 штук - багато не виділяють» - при щільному пологу і DLI 20+ мол/м²/день виділяють суттєво. Вентиляція що розрахована тільки на базовий повітрообмін без урахування транспіраційного навантаження дасть хронічно підвищену вологість у пологу.
Як зрозуміти що транспірація в нормі
Вранці після увімкнення освітлення на кінцях листків видна гутація - крапельки рідини що виступають через гідатоди при активному кореневому тиску і повному тургорі клітин. Листки щільні і тургорні протягом дня. Кальцієвих некрозів у точках росту немає при нормальному EC.
Температура листка при вимірюванні тепловізором або ІЧ-термометром на 1-3°C нижче температури повітря - ознака активної транспірації і охолодження через випаровування.
Якщо хочеш розібратись глибше: VPD: дефіцит тиску пари і чому рослина «не п’є» при нормальній вологості - пояснює як VPD управляє інтенсивністю транспірації і чому «нормальна вологість 65%» може бути занадто високою або занадто низькою залежно від температури.