Trydarthiad
Trydarthiad yw'r broses o symudiad dŵr trwy blanhigyn, gan gynnwys sut mae'r dŵr yn anweddu o rannau megis dail, coesynnau a blodau . Mae'n broses lle nad oes angen unrhyw ynni gan y planhigyn ei hyn, ac felly gellir ei ddisgrifio'n broses oddefol.[1] Mae trydarthiad hefyd yn oeri'r planhigiyn, yn newid gwasgedd osmotig y celloedd, ac yn galluogi llif o faetholion mwynol. Pan fydd cymeriant dŵr gan y gwreiddiau yn llai na’r dŵr a gollir i’r atmosffer gan blanhigion sy'n anweddu, yna caeir y mandyllau (y stomata) fel ei bod yn colli llai o ddŵr, sy’n arafu cymeriant maetholion ac yn lleihau amsugniad CO2 o’r atmosffer gan gyfyngu ar brosesau metabolaidd, ffotosynthesis a thwf.[2]
 Cloroplastau mewn celloedd dail sy'n cynnwys cloroffyl | |
| Enghraifft o'r canlynol | proses fiolegol  |
|---|---|
| Math | water transport |
Cymeriant dŵr a maetholion
golyguMae 'cymeriant' yn ddisgrifiad o sut mae planhigyn yn 'cymeryd' dŵr, drwy'r gwreiddiau a rhannau eraill o'r planhigyn. Mae angen dŵr ar gyfer planhigion ond dim ond ychydig bach o'r dŵr sy'n cael ei amsugno gan y gwreiddiau sy'n cael ei ddefnyddio ar gyfer twf a metaboledd. Collir y 97-99.5% sy'n weddill drwy drydarthiad ac ymddafniad (sef y diferion o sudd sylem ar flaenau neu ymylon dail rhai planhigion fasgwlaidd, fel gweiriau, a nifer o ffyngau).[3] Mae dŵr ag unrhyw faetholion mwynol toddedig yn cael ei amsugno i'r gwreiddiau gan osmosis, sy'n teithio trwy'r sylem trwy adlyniad moleciwl dŵr a chydlyniad i'r dail ac allan drwy'r mandyllau pitw o'r enw stomata.[4] Ar ffin y stomata ceir celloedd gwarchod a chelloedd affeithiwr stomataidd (a elwir gyda'i gilydd yn 'gymhlyg stomataidd') sy'n agor a chau'r mandyllau.[5] Mae'r ddamcaniaeth cydlyniant-tensiwn yn esbonio sut mae dail yn tynnu dŵr drwy'r sylem. Gan fod moleciwlau dŵr yn glynu at ei gilydd neu'n arddangos cydlyniad, wrth i foleciwl dŵr anweddu o wyneb y ddeilen, mae'n tynnu ar y moleciwl dŵr cyfagos, gan greu llif parhaus o ddŵr trwy'r planhigyn.[6]
- Mae dŵr yn cael ei gludo'n oddefol i'r gwreiddiau ac yna i'r sylem.
- Mae grymoedd cydlyniad ac adlyniad yn achosi i'r moleciwlau dŵr ffurfio colofn yn y sylem.
- Mae dŵr yn symud o'r sylem i'r celloedd mesoffyl, yn anweddu o'u harwynebau ac yn gadael y planhigyn trwy dryledu trwy'r stomata
Dau brif ffactor sy'n dylanwadu ar gyfradd llif y dŵr o'r pridd i'r gwreiddiau: dargludedd hydrolig y pridd a maint y graddiant pwysau trwy'r pridd. Mae'r ddau ffactor hyn yn dylanwadu ar gyfradd llif swmp y dŵr sy'n symud o'r gwreiddiau i'r mandyllau stomataidd yn y dail trwy'r sylem.[7] Mae llif màs dŵr hylif o'r gwreiddiau i'r dail yn cael ei yrru'n rhannol gan effaith capilari, ond yn bennaf yn cael ei yrru gan wahaniaethau potensial dŵr. Os yw'r potensial dŵr yn yr aer amgylchynol yn is na'r potensial dŵr yn awyrofod dail y mandyllau stomataidd, bydd anwedd dŵr yn teithio i lawr y graddiant ac yn symud o awyrofod y dail i'r atmosffer. Mae'r symudiad hwn yn lleihau'r potensial dŵr yn awyrofod y dail ac yn achosi anweddiad dŵr hylif o'r cellfuriau mesoffyl.
Effaith yr anweddiad hwn yw cynyddu'r tensiwn ar fenisgws y dŵr yn y cellfuriau ac yn lleihau eu radiws ac felly'r tensiwn sy'n cael ei roi ar y dŵr yn y celloedd. Oherwydd priodweddau cydlynol dŵr, mae’r tensiwn yn teithio drwy’r celloedd dail i sylem y ddeilen a’r coesyn lle mae gwasgedd negatif am eiliad yn cael ei greu wrth i ddŵr gael ei dynnu i fyny’r coesyn o’r gwreiddiau.[8] Gall planhigion tal a choed oresgyn grym disgyrchiant drwy ostyngiad mewn pwysedd hydrostatig yn rhannau uchaf y planhigion, sy'n tynnu'r dŵr y tu mewn oherwydd trylediad dŵr allan o'r stomata i'r atmosffer.[3]
Geirdarddiad
golyguGallwn weld tarddiad y gair trydarthiad pan fyddwn yn ei dorri i lawr i 'try' (ar draws) a 'tarth' (mist). Dŵr yn symud o un lle i'r llall, felly, yw ystyr y gair. Mae'r defnydd cyntaf o'r gair, neu o leiaf y cofnod cyntaf o'r gair i'w gael yn 1821, yn ôl Geiriadur Prifysgol Cymru. https://geiriadur.ac.uk/gpc/gpc.html
Effaith capilari
golyguEffaith capilari yw'r broses o hylif yn llifo mewn mannau cul heb gymorth, ac weithiau'n groes i rymoedd allanol megis disgyrchiant. Gellir gweld yr effaith hwn wrth i flew brwsh paent dynnu'r dŵr , neu hylif mewn tiwb tenau, mewn deunyddiau mandyllog fel papur a phlastr, mewn rhai deunyddiau nad ydynt yn fandyllog fel tywod a ffibr carbon ar ffurf hylif, neu mewn cell fiolegol. Digwydd hyn oherwydd grymoedd rhyngfoleciwlaidd - rhwng yr hylif a'r arwynebau solet cyfagos. Os yw diamedr y tiwb yn ddigon bach, yna mae'r cyfuniad o densiwn arwyneb a grymoedd gludiog (<i>coghesion</i>) rhwng yr hylif a wal y cynhwysydd yn gweithredu i yrru'r hylif.
Rheoliad
golyguRheolir cyfradd y trydarthiad trwy reoli maint yr agorfeydd stomataidd. Mae cyfradd y trydarthiad hefyd yn cael ei ddylanwadu gan yr atmosffer o amgylch y ddeilen, lleithder, tymheredd, gwynt, a goleuni'r haul. Ynghyd â ffactorau uwch wyneb y ddaear, gall tymheredd a lleithder y pridd ddylanwadu ar yr agorfeydd stomataidd,[9] ac felly cyfradd y trydarthiad. Mae faint o ddŵr a gollir gan blanhigyn hefyd yn dibynnu ar ei faint a faint o ddŵr sy'n cael ei amsugno gan y gwreiddiau. Mae’r ffactorau sy’n effeithio ar allu'r gwreiddiau i amsugno dŵr yn cynnwys: lleithder y pridd, ffrwythlondeb y pridd (neu faint o halen sydd ynddo), datblygiad systemau'r gwreiddiau ayb.
| Nodwedd | Effaith ar drydarthiad |
|---|---|
| Nifer y dail | Mae mwy o ddail (neu bigau, neu organau ffotosyntheseiddio eraill) yn golygu mwy o arwynebedd a mwy o stomata ar gyfer cyfnewid nwyon. Bydd hyn yn arwain at golli mwy o ddŵr. |
| Nifer y stomata | Bydd mwy o stomata yn darparu mwy o fandyllau ar gyfer gwell trydarthiad. |
| Maint y ddeilen | Bydd deilen ag arwynebedd mwy yn trydarthu'n gyflymach na deilen ag arwynebedd llai. |
| Presenoldeb cwtigl planhigion | Mae cwtigl cwyraidd yn gymharol anathraidd i ddŵr ac anwedd dŵr ac felly'n lleihau'r anweddiad o arwyneb y planhigyn ac eithrio trwy'r stomata. Bydd cwtigl adlewyrchol yn lleihau'r gwresogi solar a chynnydd yn nhymheredd y ddeilen, gan helpu i leihau'r cyfradd anweddu. Gall strwythurau bach tebyg i wallt a elwir yn trichomau ar wyneb y dail hefyd atal rhag colli dŵr trwy greu amgylchedd o leithder uchel ar wyneb y dail. |
| Cyflenwad o olau | Mae cyfradd trydarthiad yn cael ei reoli gan yr agorfeydd stomataidd, ac mae'r mandyllau pitw bach yn agor yn arbennig ar gyfer ffotosynthesis. Er bod eithriadau i hyn (fel ffotosynthesis nos neu CAM), yn gyffredinol, bydd cyflenwad golau n annog stomata agored. |
| Tymheredd | Ceir cyfradd uwch o anweddiad wrth i'r tymheredd godi, a chyflymir y broses o golli dŵr. Bydd gostyngiad mewn lleithder cymharol y tu allan i'r ddeilen yn cynyddu graddiant potensial dŵr. |
| Lleithder cymharol | Mae amgylchoedd sychach yn rhoi graddiant potensial dŵr mwy serth, ac felly'n cynyddir cyfradd y trydarthiad. |
| Gwynt | Mewn aer llonydd, gall dŵr a gollir oherwydd trydarthiad gronni ar ffurf anwedd yn agos at arwyneb y ddeilen. Bydd hyn yn lleihau cyfradd colli dŵr, gan fod graddiant potensial dŵr o'r tu mewn i'r tu allan i'r ddeilen ychydig yn llai. Mae'r gwynt yn chwythu llawer o'r anwedd dŵr hwn i ffwrdd ger wyneb y ddeilen, gan wneud y graddiant potensial yn fwy serth a chyflymu trylediad moleciwlau dŵr i'r aer o'i amgylch. |
| Cyflenwad dŵr | Gall straen dŵr a achosir gan gyflenwad dŵr (o'r pridd) wedi'i gyfyngu, arwain at gau stomata a lleihau cyfraddau'r trydarthiad. |
Yn ystod y tymor tyfu (gwanwyn a haf, fel arfer), bydd y ddeilen yn trydarthu llawer mwy o ddŵr na'i phwysau ei hun. Gall erw o ŷd yn rhyddhau tua 3,000-4,000 o alwyni (11,400–15,100 litr) o ddŵr bob dydd, a gall coeden dderwen fawr drydarthu 40,000 galwyn (151,000 litr) y flwyddyn. Y gymhareb trydarthiad yw cymhareb màs y dŵr a drydarthir i fàs y deunydd sych a gynhyrchir; mae cymhareb trydarthiad cnydau yn tueddu i ddisgyn rhwng 200 a 1000 (hy, mae planhigion cnwd yn trydarthu 200 i 1000 kg o ddŵr am bob kg o ddeunydd sych a gynhyrchir).[10]
Gellir mesur cyfraddau trydarthiad planhigion gan nifer o dechnegau, gan gynnwys y potometera, y lysimeter, y porometers, synwyryddion systemau ffotosynthesis a synwyryddion llif-sudd thermometrig. Dengys mesuriadau isotop mai trydarthiad yw'r gydran fwyaf o anwedd-drydarthiad (evapotranspiration).[11] Dengys tystiolaeth ddiweddar o astudiaeth fyd-eang[12] o isotopau sefydlog dŵr bod dŵr trydarthol yn isotopig wahanol i ddŵr daear a nentydd. Mae hyn yn awgrymu nad yw dŵr pridd wedi'i gymysgu cystal ag y tybir yn gyffredinol.[13]
Mae gan blanhigion diffeithdir (ee cactws) strwythurau sydd wedi'u haddasu'n arbennig, fel cwtiglau trwchus, llai o dail, stomata wedi'u suddo a blew i leihau trydarthiad a chadw dŵr o fewn y planhigyn. Newn llawer o gacti ceir ffotosynthesis yn y coesynnau suddlon, yn hytrach nag yn y dail, felly mae'r arwynebedd yn isel iawn. Addaswyd llawer o blanhigion anialwch mewn gwahanol ffyrdd, a cheir math arbennig o ffotosynthesis, a elwir yn fetaboledd asid craswlaceaiss neu ffotosynthesis CAM, lle mae'r stomata ar gau yn ystod y dydd ac yn agor gyda'r nos pan fydd trydarthiad yn is.[14]
Yr effaith ar yr amgylchedd
golyguOeri
golyguMae trydarthiad yn oeri'r planhigion gan fod y dŵr sy'n anweddu yn cludo egni gwres i ffwrdd o'r planhigyn, ac mae ganddo wres cudd anwedduol uchel iawn, sef 2260 kJ y litr.
Oeri trydarthol yw'r oeri a ddarperir wrth i blanhigion drosglwyddo dŵr i'r atmosffer. Mae gwres gormodol a gynhyrchir o belydriad solar yn niweidiol i gelloedd planhigion ac mae anaf thermol yn digwydd yn ystod sychder neu pan fydd trydarthiad rhy gyflym, a all wywo'r planhigyn. Mae llystyfiant gwyrdd yn cyfrannu at gymedroli hinsawdd trwy fod yn oerach na phridd. Wrth i ddail planhigion ddod i'r amlwg maent yn defnyddio ynni i anweddu dŵr: cyfaint enfawr, yn fyd-eang, bob dydd.[15]
Cyfeiriadau
golygu- ↑ Reddy, S. M. (2007). University Botany- Iii : (Plant Taxonomy, Plant Embryology, Plant Physiology) (yn Saesneg). New Age International. ISBN 978-81-224-1547-6.
- ↑ Runkle, Erik (September 2023). "The Importance of Transpiration". GPN Green House Product News 33 (9): 12–13.
- ↑ 3.0 3.1 Sinha, Rajiv Kumar (2004). Modern Plant Physiology (yn Saesneg). CRC Press. ISBN 978-0-8493-1714-9.
- ↑ Bhattacharya, A. (2022-02-25). Physiological Processes in Plants Under Low Temperature Stress (yn Saesneg). Springer Nature. ISBN 978-981-16-9037-2.
- ↑ Cummins, Benjamin (2007). Biological Science (arg. 3rd). Freeman, Scott. t. 215.
- ↑ Graham, Linda E. (2006). Plant Biology. Upper Saddle River, New Jersey, USA: Pearson Education, Inc. tt. 200–202. ISBN 0-13-146906-1.
- ↑ Taiz, Lincoln (2015). Plant Physiology and Development. Sunderland, Massachusetts, USA: Sinauer Associates, Inc. tt. 101. ISBN 978-1-60535-255-8.
- ↑ Freeman, Scott; Quillin, Kim; Allison, Lizabeth (2014). Biological Sciences: The Cell, Genetics, & Development. Boston, Massachusetts, USA: Pearson. tt. 765–766. ISBN 978-0-321-74367-1.
- ↑ Mellander, Per-Erik; Bishop, Kevin; Lundmark, Tomas (2004-06-28). "The influence of soil temperature on transpiration: a plot scale manipulation in a young Scots pine stand" (yn en). Forest Ecology and Management 195 (1): 15–28. doi:10.1016/j.foreco.2004.02.051. ISSN 0378-1127.
- ↑ Martin, J.; Leonard, W.; Stamp, D. (1976), Principles of Field Crop Production (3rd ed.), New York: Macmillan Publishing Co., ISBN 978-0-02-376720-3
- ↑ Jasechko, Scott; Sharp, Zachary D.; Gibson, John J.; Birks, S. Jean; Yi, Yi; Fawcett, Peter J. (3 April 2013). "Terrestrial water fluxes dominated by transpiration". Nature 496 (7445): 347–50. Bibcode 2013Natur.496..347J. doi:10.1038/nature11983. PMID 23552893.
- ↑ Evaristo, Jaivime; Jasechko, Scott; McDonnell, Jeffrey J. (2015-09-03). "Global separation of plant transpiration from groundwater and streamflow". Nature 525 (7567): 91–94. Bibcode 2015Natur.525...91E. doi:10.1038/nature14983. ISSN 0028-0836. PMID 26333467.
- ↑ Bowen, Gabriel (2015-09-03). "Hydrology: The diversified economics of soil water". Nature 525 (7567): 43–44. Bibcode 2015Natur.525...43B. doi:10.1038/525043a. ISSN 0028-0836. PMID 26333464.
- ↑ Ingram, David S.; Vince-Prue, Daphne; Gregory, Peter J. (2008-04-15). Science and the Garden: The Scientific Basis of Horticultural Practice (yn Saesneg). John Wiley & Sons. ISBN 978-0-470-99533-4.
- ↑ Forbes, James C.; Watson, Drennan (1992-08-20). Plants in Agriculture (yn Saesneg). Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-42791-3.