Komponen, kaedah dan contoh yang berpotensi air

Dia Potensi air Ia adalah tenaga bebas atau mampu melaksanakan pekerjaan, yang mempunyai jumlah air yang diberikan. Oleh itu, air di bahagian atas air terjun atau lompatan air mempunyai potensi air yang tinggi yang, sebagai contoh, dapat menggerakkan turbin.

Simbol yang digunakan untuk merujuk kepada potensi air ialah surat modal yang dipanggil psi, yang ditulis ψ. Potensi air mana -mana sistem diukur sebagai rujukan dengan potensi air air tulen dalam keadaan yang dianggap standard (tekanan 1 atmosfera dan ketinggian yang sama dan suhu sistem yang akan dikaji).

Potensi osmotik. Sumber: Kade Knealand/CC BY-S (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/4.0)

Faktor yang menentukan potensi air adalah graviti, suhu, tekanan, penghidratan dan kepekatan larutan yang terdapat di dalam air. Faktor -faktor ini menentukan bahawa gred berpotensi air terbentuk dan kecerunan ini mendorong penyebaran air.

Dengan cara ini, air bergerak dari satu tempat dengan potensi air yang tinggi ke yang lain dengan potensi air yang rendah. Komponen potensi air adalah potensi osmotik (kepekatan larutan di dalam air), potensi mastrik (pematuhan air ke matriks berpori), potensi graviti dan potensi tekanan.

Pengetahuan tentang potensi air adalah penting untuk memahami fungsi pelbagai fenomena hidrologi dan biologi. Antaranya penyerapan air dan nutrien oleh tumbuh -tumbuhan dan aliran air di dalam tanah.

[TOC]

Komponen potensi air

Potensi air dibentuk oleh empat komponen: potensi osmotik, potensi mastrik, potensi graviti dan potensi tekanan. Tindakan komponen ini menentukan kewujudan kecerunan potensi air.

Potensi osmotik (ψs)

Biasanya air tidak berada dalam keadaan paling murni, kerana ia mempunyai pepejal yang dibubarkan di dalamnya (larutan), seperti garam mineral. Potensi osmotik diberikan oleh kepekatan larutan dalam larutan.

Semakin besar bilangan larutan terlarut terdapat kurang tenaga bebas air, iaitu, kurang potensi air. Oleh itu, air cuba untuk menubuhkan keseimbangan yang mengalir dari penyelesaian dengan kepekatan rendah larutan ke penyelesaian dengan kepekatan larutan yang tinggi.

Potensi matriks atau matriks (ψm)

Dalam kes ini, faktor penentu adalah kehadiran matriks atau struktur bahan yang boleh dihidratasi, iaitu, ia mempunyai pertalian untuk air. Ini disebabkan oleh daya lekatan yang dibuat antara molekul, terutamanya jambatan hidrogen yang terbentuk antara molekul air, atom oksigen dan kumpulan hidroksil (OH).

Contohnya, lekatan air ke tanah liat tanah adalah kes potensi air berdasarkan potensi mastrik. Matriks ini apabila menarik air menjana potensi air positif, oleh itu air di luar matriks mengalir ke arahnya dan cenderung tinggal di dalam kerana ia berlaku dalam span.

Potensi graviti atau ketinggian (ψg)

Daya graviti bumi dalam hal ini yang menetapkan kecerunan yang berpotensi, kerana air akan cenderung jatuh. Air yang terletak pada ketinggian tertentu mempunyai tenaga bebas yang ditentukan oleh tarikan yang ditimbulkan oleh bumi pada jisimnya.

Ia boleh melayani anda: Pencemaran Kimia: Punca, Akibat, Contoh Pergerakan air graviti. Sumber: Bilal Ahmad/CC BY-S (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/4.0)

Contohnya, air di tangki air yang tinggi jatuh dengan bebas melalui paip dan bergerak dengan tenaga kinetik (pergerakan) sehingga mencapai ketuk.

Potensi tekanan (ψp)

Dalam kes ini, tekanan di bawah tekanan mempunyai tenaga bebas yang lebih besar, iaitu potensi air yang lebih besar. Oleh itu, air ini akan bergerak dari mana ia tertakluk kepada tekanan di mana tidak ada dan akibatnya terdapat kurang tenaga bebas (kurang potensi air).

Contohnya, apabila kita menurun melalui penitis, ketika mengetatkan tombol getah, kita menggunakan tekanan yang memberikan tenaga kepada air. Oleh kerana tenaga yang lebih bebas ini, air bergerak ke luar di mana tekanan lebih rendah.

Kaedah untuk menentukan potensi air

Terdapat kepelbagaian kaedah untuk mengukur potensi air, beberapa sesuai untuk tanah, yang lain untuk tisu, untuk sistem hidraulik mekanikal dan lain -lain. Potensi air bersamaan dengan unit tekanan dan diukur dalam atmosfera, bar, pascals atau psi (pound per inci persegi dalam akronim dalam bahasa Inggeris).

Berikut adalah beberapa kaedah ini:

Kamera tekanan atau pam scholand

Sekiranya anda ingin mengukur potensi air daun tumbuhan, anda boleh menggunakan tekanan atau pam scholand atau pam. Ini terdiri daripada ruang hermetik di mana seluruh lembaran diletakkan (lembaran dengan petiolenya).

Pengukuran potensi air lembaran dengan ruang tekanan. Sumber: Tekanan.SVG: AIBDescalzoderivative Work: AIBDescalzo/CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0)

Kemudian tekanan meningkat di dalam ruang dengan memperkenalkan gas bertekanan, mengukur tekanan yang dicapai oleh tolok tekanan. Tekanan gas pada daun semakin meningkat, ke titik di mana air yang terkandung dalam pucuk ini oleh tisu vaskular petiole.

Tekanan yang ditunjukkan oleh tolok tekanan apabila air meninggalkan lembaran, sepadan dengan potensi air yang sama.

Probes Tekanan

Terdapat beberapa alternatif untuk mengukur potensi air melalui instrumen khas yang disebut probe tekanan. Terdapat direka untuk mengukur potensi air tanah, berdasarkan potensi mastrik.

Contohnya, terdapat probe digital yang berfungsi berdasarkan memperkenalkan matriks seramik berliang yang disambungkan ke sensor kelembapan. Seramik ini terhidrasi dengan air di dalam tanah sehingga mencapai keseimbangan antara potensi air dalam matriks seramik dan potensi air tanah.

Selanjutnya, sensor menentukan kandungan kelembapan seramik dan menganggarkan potensi air tanah.

Microcapillary dengan probe tekanan

Terdapat juga probe yang mampu mengukur potensi air dalam tisu tumbuhan, seperti batang tumbuhan. Model terdiri daripada tiub yang sangat nipis hujung halus (tiub mikropilari) yang diperkenalkan ke dalam tisu.

Boleh melayani anda: Ekosistem Hutan: Ciri -ciri, Flora, Fauna, Contoh

Apabila tisu hidup menembusi, penyelesaian yang terkandung dalam sel -sel mengikuti kecerunan yang berpotensi yang ditakrifkan oleh tekanan yang terkandung di dalam batang dan diperkenalkan ke dalam micropilar. Apabila cecair batang ke dalam tiub, ia menolak minyak yang terkandung di dalamnya yang mengaktifkan tekanan atau tekanan tekanan yang memberikan nilai yang sepadan dengan potensi air

Variasi berat atau kelantangan

Untuk mengukur potensi air berdasarkan potensi osmotik, variasi berat tisu tenggelam dalam penyelesaian kepada kepekatan yang berbeza dari larut dapat ditentukan. Untuk ini, satu siri tiub ujian disediakan, masing -masing dengan kepekatan larut yang semakin meningkat, contohnya sukrosa (gula).

Iaitu, jika dalam setiap 5 tiub terdapat 10 cc air, ia ditambah dalam tiub pertama 1 mg sukrosa, pada 2mg kedua dan sehingga 5 mg pada yang terakhir. Oleh itu kita mempunyai bateri mengikat kepekatan sukrosa.

Kemudian 5 bahagian berat tisu yang sama dan diketahui dipotong di mana potensi air (contohnya kepingan kentang) ingin ditentukan. Seterusnya, seksyen diletakkan di setiap tiub ujian dan 2 jam yang lalu, bahagian tisu diekstrak dan ditimbang.

Hasil dan tafsiran yang dijangkakan

Beberapa keping dijangka menurunkan berat badan untuk kehilangan air, yang lain akan meningkatkannya kerana mereka menyerap air dan yang lain akan menjaga berat badan.

Mereka yang kehilangan air berada dalam larutan di mana kepekatan sukrosa lebih besar daripada kepekatan larut dalam tisu. Oleh itu air mengalir mengikut kecerunan potensi osmotik kepekatan terbesar kepada kanak -kanak, dan tisu kehilangan air dan berat.

Sebaliknya, tisu yang mendapat air dan berat badan, berada dalam larutan dengan kepekatan sukrosa yang lebih rendah daripada kepekatan larut dalam tisu. Dalam kes ini, kecerunan potensi osmotik menyukai kemasukan air ke dalam tisu.

Akhirnya, dalam hal ini di mana tisu mengekalkan berat asalnya, disimpulkan bahawa kepekatan di mana ia mempunyai kepekatan larut yang sama. Oleh itu, kepekatan ini sesuai dengan potensi air tisu yang dikaji.

Contoh

Penyerapan air oleh tumbuh -tumbuhan

Pokok tinggi 30 m perlu mengangkut air dari tanah ke lembaran terakhir, dan ini dilakukan melalui sistem vaskularnya. Sistem ini adalah kain khusus yang dibentuk oleh sel yang mati dan serupa dengan tiub yang sangat nipis.

Pergerakan air di tumbuh -tumbuhan. Sumber: Laurel Jules/CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0)

Pengangkutan mungkin terima kasih kepada perbezaan potensi air yang dihasilkan di antara atmosfera dan daun, yang seterusnya dihantar ke sistem vaskular. Lembaran itu kehilangan air dalam keadaan gas kerana kepekatan wap air yang lebih besar di dalamnya (potensi air utama) berkenaan dengan alam sekitar (potensi air kecil).

Dapat melayani anda: 20 haiwan aseksual dan ciri -cirinya

Kehilangan stim menghasilkan tekanan atau sedutan negatif yang mendorong air dari kapal sistem vaskular ke lembaran lembaran. Sedutan ini dihantar dari kaca ke kaca sehingga mencapai akar, di mana sel -sel dan ruang intercellular tertanam dari air yang diserap.

Air dari tanah, menembusi akar kerana perbezaan potensi osmotik antara air sel epidermis akar dan tanah. Ini berlaku kerana sel akar mempunyai larutan dalam kepekatan yang lebih besar daripada air tanah.

Mucilages

Banyak persekitaran kering mengekalkan mucilage menghasilkan air (bahan likat) yang disimpan dalam vacuola mereka. Molekul ini mengekalkan air dengan mengurangkan tenaga bebas mereka (di bawah potensi air), dalam hal ini komponen mubaligh potensi air.

Tangki air yang tinggi

Sekiranya sistem peruntukan air berdasarkan tangki yang tinggi, ia dipenuhi dengan air kerana kesan potensi tekanan. Syarikat yang menyediakan perkhidmatan air, mengemukakannya dengan tekanan oleh pam hidraulik dan dengan itu tamat tempoh graviti untuk mencapai tangki.

Sebaik sahaja tangki diisi, air diedarkan dari yang sama terima kasih kepada perbezaan yang berpotensi antara air yang disimpan di dalam tangki dan kedai air di rumah. Semasa membuka paip, kecerunan potensi graviti di antara air di mulut tangki dan tangki ditubuhkan.

Oleh itu, air tangki mempunyai tenaga bebas yang lebih besar (potensi air yang lebih besar) dan jatuh terutamanya disebabkan oleh daya graviti.

Penyebaran air di tanah

Komponen utama potensi air tanah adalah potensi mastrik, memandangkan daya lekatan yang ditubuhkan di antara tanah liat dan air. Sebaliknya, potensi graviti mempengaruhi kecerunan anjakan menegak di tanah.

Mengenai tenaga bebas air yang terkandung di dalam tanah, iaitu potensi airnya, banyak proses yang berlaku dalam hal yang sama. Antara proses ini adalah pemakanan dan peluh tumbuhan, penyusupan air hujan dan penyejatan air tanah.

Dalam bidang pertanian, penting untuk menentukan potensi air tanah untuk menggunakan pengairan dan persenyawaan dengan betul. Sekiranya potensi martrik tanah sangat tinggi, air akan tetap dilekatkan pada tanah liat dan tidak akan tersedia untuk penyerapan oleh tanaman.

Rujukan

1. Busso, c.Ke. (2008). Penggunaan ruang tekanan dan psikrometer ke termokoupla dalam menentukan hubungan air dalam tisu tumbuhan. Φyton.
2. Quintal-Ortiz, w.C., Pérez-Gutiérrez, a., Latournerie-Moreno, l., May-Lara, c., Ruiz-Sánchez, e. dan Martínez-chacón, ke.J.(2012). Penggunaan air, potensi air dan prestasi cabai habanero (cApsicum Chinense JACQ.). Majalah Phytotechnics Mexico.
3. Salisbury, f.B. dan Ross, c.W. (1991). Fisiologi tumbuhan. Wadsworth Publishing.
4. Scholand, ms., Bradstreet, e., Hemmingsen, e. Dan Hammel, H. (1965). Tekanan SAP dalam tumbuhan vaskular: Tekanan hidrostatik negatif dapat diukur dalam tumbuhan. Sains.
5. Squeo, f.Ke. (2007). Potensi air dan air. Dalam: squeo, f.Ke. Dan Cardemil, l. (Eds.). Fisiologi tumbuhan. Edisi Universiti LA Serena