Procesy fizjologiczne drzewa

Znajomość funkcji poszczególnych organów i części drzewa oraz znajomość zachodzących w nich procesów fizjologicznych jest podstawą do prawidłowego wykonywania wielu zabiegów związanych z pielęgnowaniem drzew.

Transport wody i soli mineralnych — prąd wstępujący. Do podstawowych procesów życiowych drzew należy pobieranie, przewodzenie i wydalanie (transpiracja) wody. Pobieranie wody z rozpuszczonymi w niej solami mineralnymi jest bardzo skomplikowanym i jeszcze niecałkowicie wyjaśnionym procesem. W komórkach korzeni występuje ciśnienie osmotyczne o sile dochodzącej do kilkunastu atmosfer, co pozwala na pokonanie siły ssącej gleby, która normalnie nie przekracza kilku atmosfer. Ta różnica ciśnień umożliwia pobieranie wody przez korzenie. Gleby zasolone mogą jednak mieć siłę ssącą dochodzącą do 30, a nawet 100 atmosfer. Podłoże glebowe w miastach często może wykazywać duże stężenie różnych soli, co utrudnia pobieranie wody przez korzenie.

Ważną siłą umożliwiającą pionowe przewodzenie wody jest parcie korzeniowe. Jego wartości wynoszą 1—2 atmosfery. Wystarcza to do podniesienia wody w naczyniach na wysokość ponad 10 m. W okresie tak zwanego „pędzenia soków” parcie korzeniowe jest głównym czynnikiem poruszającym wodę. Przecięcie naczyń w bielu powoduje znane zjawisko „płaczu” wiosennego. W okresie tym roztwór prądu wstępującego oprócz wody i soli mineralnych zawiera pewne ilości zapasowych składników pokarmowych (węglowodany, aminokwasy, enzymy itd.), przemieszczanych do rozwijających się pąków liściastych. W okresie tym nie powinno się więc przeprowadzać cięcia. W okresie silnego nasłonecznienia, zarówno wczesną wiosną jak w jesieni, a nawet zimą, może wystąpić zjawisko „płaczu”; należy w takim wypadku przerwać prace pielęgnacyjne.

W drewnie czynnym woda porusza się ze znaczną prędkością, sięgającą do 50 m/godz. Jest to możliwe ze względu na transpirację dużych ilości wody przez liście.

U drzew w stanie ulistnionym głównym czynnikiem powodującym przemieszczanie się wody jest właśnie transpiracja, powodująca zwiększenie stężenia soku komórkowego i zwiększenie siły ssącej liści. Na przykład 200000 liści brzozy wyparowuje w ciągu dnia słonecznego średnio 60—70 l wody, w skrajnych przypadkach nawet do 400 l. Ocenia się, że hektar lasu transpiruje rocznie 1500—2000 m3 wody. W skali rocznej 1 m2 liści buka wytranspirowuje 50—60 l wody, co stanowi mniej więcej 1/3 opadu rocznego na 1 m2 powierzchni gleby. Stuletnie drzewostany bukowe transpirują ilość odpowiadającą 210—290 mm opadu rocznego, świerkowe 170—320, a sosnowe 50—100. Dzienna transpiracja 50-letnich drzewostanów z jednego hektara w lecie może wykazywać znaczne różnice. Np. drzewostany brzozowe i modrzewiowe transpirują ilości odpowiadające 4—7 mm opadu, bukowe 3,8, daglezjowe 5,3, świerkowe 4,3 oraz sosnowe 2,3.

Drzewa w stosunku do innych roślin odznaczają się niskim zużyciem wody potrzebnej do produkcji 1 grama masy organicznej, tzn. mają niski współczynnik transpiracji; dąb 344, brzoza 317, sosna 300, modrzew 257, świerk 231, daglezja 173, buk 169, gdy tymczasem żyto 680, len zaś 905.

Transport asymilatów — prąd zstępujący. Wytworzone w liściach substancje organiczne muszą być dostarczone do gałęzi, pnia i korzeni jako materiał energetyczny, budulcowy i zapasowy. Należy tutaj odróżnić transport w obrębie tkanki miękiszowej (na małe odległości) i przez rurki sitowe (na duże odległości). Mechanizm i chemizm tych procesów jest poznany dotychczas tylko fragmentarycznie. Dla prawidłowego wykonania zabiegów pielęgnacyjnych drzew szczególne znaczenie ma przede wszystkim znajomość mechanizmu prądu zstępującego. Wstępnym etapem przemieszczania się asymilatów są procesy enzymatyczne w miejscu fotosyntezy — w liściach — zapewniające rozkład skrobi do cukrów o małych cząsteczkach, rozpuszczalnych w wodzie. Transport asymilatów odbywa się głównie w rurkach sitowych. Przemieszczanie promieniowe do łyka, drewna i rdzenia zapewniają promienie rdzeniowe. Przemieszczanie obwodowe jest silnie ograniczone przede wszystkim u drzew iglastych ze względu na brak poprzecznych połączeń pomiędzy sitami. Tym spowodowane jest między innymi powolniejsze tworzenie się tkanki gojącej wokół ran u drzew iglastych niż liściastych. Od sposobu transportu asymilatów zależy również konieczność nadawania odpowiedniego kształtu leczonym ranom.

Fotosynteza i oddychanie. Liść jest organem i miejscem najważniejszego na Ziemi procesu biochemicznego — fotosyntezy (tzw. asymilacji dwutlenku węgla). Przebiega ona w chloroplastach zawierających zielony barwnik — chlorofil. Główną funkcją chlorofilu jest absorpcja energii słonecznej (świetlnej) i przetwarzanie jej w energię chemiczną, niezbędną do syntezy związków organicznych. Istotą fotosyntezy jest wytworzenie cząsteczki glukozy z dwutlenku węgla i wody przy wykorzystaniu energii słonecznej według następującego, uproszczonego bardzo równania:

W ciągu godziny 1 m2 powierzchni liści produkuje około 1 g glukozy.

Wszystkie żywe części drzewa muszą oddychać. Oddychanie (dysymilacja) jest procesem uwalniającym „magazynowaną” w związkach chemicznych energię i przeprowadzającym ją w formę przydatną dla komórki. Proces oddychania przebiega według następującego wzoru:

Energia ta jest potrzebna do wszystkich procesów życiowych. Suma energii wyzwalanej podczas procesów dysymilacyjnych wynosi średnio 1/10 energii gromadzonej w procesie asymilacji. Zrównanie się wartości tych dwóch procesów nazywamy punktem kompensacyjnym. Jeżeli ilość energii zużywanej w procesie oddychania przewyższy ilość energii uzyskiwanej w procesie asymilacji, wówczas dochodzi do zamierania danej części korony. Zjawisko to występuje u gałęzi znajdujących się w silnym ocienieniu.

Z omawianych wyżej podstawowych procesów życiowych liści wynika dobroczynne, głównie mikroklimatyczne znaczenie drzew. Maksymalne pełnienie tych funkcji sanitarnych zapewniają korony o zdrowych liściach. Jednocześnie zdrowa, obficie ulistniona korona jest podstawowym warunkiem dobrego wzrostu i rozwoju drzewa.

Podczas gdy fotosynteza zachodzi prawie wyłącznie w koronie, oddychanie, jak już uprzednio wspomniano, odbywa się we wszystkich żywych częściach rośliny. Intensywne procesy oddychania zachodzą w pniu i w korzeniach. Wszelkie czynniki ograniczające proces oddychania wpływają negatywnie na całe drzewo. Bardzo często oddychanie korzeni jest utrudnione na skutek pokrywania gleby różnymi nieprzepuszczalnymi lub słabo przepuszczalnymi nawierzchniami.

 

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *