UPSC MainsBOTANY-PAPER-II201515 Marks
Q25.

सस्य पादपों में जल संबंधों के प्रमुख अभिलक्षणों को गिनाइए।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, सर्वप्रथम 'जल संबंध' की परिभाषा और पौधों के जीवन में इसके महत्व को स्पष्ट करना आवश्यक है। फिर, जल के अवशोषण, परिवहन, और उत्सर्जन से जुड़े प्रमुख अभिलक्षणों को क्रमबद्ध रूप से प्रस्तुत करना होगा। उत्तर में, विभिन्न कारकों (जैसे परासरण, केशिकात्व, वाष्पोत्सर्जन) की भूमिका को उदाहरणों सहित समझाना महत्वपूर्ण है। संरचना के लिए, एक परिचय, मुख्य भाग (अवशोषण, परिवहन, उत्सर्जन), और निष्कर्ष का उपयोग करें।

Model Answer

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Introduction

सस्य पादपों में जल संबंध एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है जो पौधों के जीवन के लिए आवश्यक है। जल, पौधों के शारीरिक क्रियाओं जैसे प्रकाश संश्लेषण, पोषक तत्वों के परिवहन, और कोशिका टर्गोर को बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। पौधों द्वारा जल का अवशोषण, उसका वितरण, और वाष्पोत्सर्जन के माध्यम से उत्सर्जन, सभी जल संबंधों के अभिन्न अंग हैं। जल की उपलब्धता पौधों के वितरण और विकास को भी प्रभावित करती है। इस प्रकार, पौधों में जल संबंधों के प्रमुख अभिलक्षणों को समझना आवश्यक है।

सस्य पादपों में जल संबंधों के प्रमुख अभिलक्षण

पौधों में जल संबंध तीन मुख्य प्रक्रियाओं पर आधारित होते हैं: जल का अवशोषण, जल का परिवहन, और जल का उत्सर्जन।

1. जल का अवशोषण (Water Absorption)

  • जड़ें और जल अवशोषण: पौधे मुख्य रूप से अपनी जड़ों के माध्यम से मिट्टी से जल का अवशोषण करते हैं। जड़ों में मौजूद रोम कोशिकाएं (root hairs) सतह क्षेत्र को बढ़ाती हैं, जिससे जल अवशोषण की दर बढ़ जाती है।
  • परासरण (Osmosis): जल का अवशोषण परासरण की प्रक्रिया द्वारा होता है, जिसमें जल कम सांद्रता वाले क्षेत्र (मिट्टी) से उच्च सांद्रता वाले क्षेत्र (जड़ कोशिकाओं) में अर्धपारगम्य झिल्ली (semipermeable membrane) के माध्यम से जाता है।
  • जल विभव (Water Potential): जल का अवशोषण जल विभव के अंतर पर निर्भर करता है। जल विभव मिट्टी में अधिक होता है और जड़ कोशिकाओं में कम, जिससे जल का प्रवाह जड़ों की ओर होता है।

2. जल का परिवहन (Water Transport)

  • जाइलम (Xylem): जल का परिवहन जाइलम ऊतक के माध्यम से होता है, जो जड़ों से तनों और पत्तियों तक एक निरंतर चैनल बनाता है।
  • केशिकात्व (Capillarity): जाइलम वाहिकाओं में जल स्तंभ का निर्माण केशिकात्व के कारण होता है, जो जल अणुओं के बीच आकर्षण और जाइलम की दीवारों के साथ आसंजन के कारण होता है।
  • वाष्पोत्सर्जन खिंचाव सिद्धांत (Transpiration Pull): पत्तियों से वाष्पोत्सर्जन के कारण एक नकारात्मक दबाव उत्पन्न होता है, जो जाइलम में जल स्तंभ को ऊपर खींचता है। यह खिंचाव जल के परिवहन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
  • मूल दाब (Root Pressure): कुछ पौधों में, मूल दाब भी जल के परिवहन में योगदान करता है, खासकर रात में जब वाष्पोत्सर्जन कम होता है।

3. जल का उत्सर्जन (Water Elimination)

  • वाष्पोत्सर्जन (Transpiration): वाष्पोत्सर्जन पत्तियों की स्टोमेटा (stomata) के माध्यम से जल का उत्सर्जन है। यह प्रक्रिया पौधों को ठंडा रखने और पोषक तत्वों के परिवहन में मदद करती है।
  • स्टोमेटा का नियंत्रण: स्टोमेटा का खुलना और बंद होना गार्ड कोशिकाओं द्वारा नियंत्रित होता है, जो प्रकाश, तापमान, और कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता के प्रति संवेदनशील होती हैं।
  • अन्य उत्सर्जन मार्ग: वाष्पोत्सर्जन के अलावा, पौधे गटरेशन (guttation) और जलरंध्रों (hydathodes) के माध्यम से भी जल का उत्सर्जन कर सकते हैं, लेकिन ये प्रक्रियाएं वाष्पोत्सर्जन की तुलना में कम महत्वपूर्ण हैं।

जल संबंधों को प्रभावित करने वाले कारक:

  • तापमान: उच्च तापमान वाष्पोत्सर्जन की दर को बढ़ाता है।
  • आर्द्रता: उच्च आर्द्रता वाष्पोत्सर्जन की दर को कम करती है।
  • हवा की गति: हवा की गति स्टोमेटा से जल वाष्प को हटाती है, जिससे वाष्पोत्सर्जन की दर बढ़ जाती है।
  • मिट्टी की संरचना: मिट्टी की संरचना जल की उपलब्धता को प्रभावित करती है।

Conclusion

संक्षेप में, सस्य पादपों में जल संबंध एक जटिल प्रक्रिया है जिसमें जल का अवशोषण, परिवहन, और उत्सर्जन शामिल है। परासरण, केशिकात्व, और वाष्पोत्सर्जन खिंचाव सिद्धांत जैसी प्रक्रियाएं जल संबंधों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। जल की उपलब्धता और पर्यावरणीय कारक पौधों के जल संबंधों को प्रभावित करते हैं। पौधों में जल संबंधों की समझ कृषि और वानिकी में जल प्रबंधन के लिए महत्वपूर्ण है।

Answer Length

This is a comprehensive model answer for learning purposes and may exceed the word limit. In the exam, always adhere to the prescribed word count.

Additional Resources

Key Definitions

परासरण (Osmosis)
परासरण एक अर्धपारगम्य झिल्ली के माध्यम से विलायक (आमतौर पर जल) का कम सांद्रता वाले क्षेत्र से उच्च सांद्रता वाले क्षेत्र में गति है।
जल विभव (Water Potential)
जल विभव, जल के प्रवाह की क्षमता का माप है, जो रासायनिक विभव और दबाव विभव का संयोजन है।

Key Statistics

भारत में लगभग 80% कृषि वर्षा पर निर्भर है, जो जल संबंधों के महत्व को दर्शाता है।

Source: भारत सरकार, जल संसाधन मंत्रालय (2023)

भारत में सिंचाई के तहत कुल क्षेत्र लगभग 64.6 मिलियन हेक्टेयर है (2021-22)।

Source: कृषि और किसान कल्याण मंत्रालय, भारत सरकार

Examples

मरुस्थलीय पौधे

मरुस्थलीय पौधे, जैसे कैक्टस, जल को संग्रहित करने और वाष्पोत्सर्जन को कम करने के लिए विशेष अनुकूलन विकसित करते हैं, जैसे मोटी पत्तियां और स्टोमेटा का बंद होना।

Frequently Asked Questions

वाष्पोत्सर्जन पौधों के लिए हानिकारक क्यों नहीं है?

वाष्पोत्सर्जन पौधों के लिए हानिकारक नहीं है क्योंकि यह उन्हें ठंडा रखने और पोषक तत्वों के परिवहन में मदद करता है। इसके अतिरिक्त, यह जड़ों से जल के अवशोषण को बढ़ावा देता है।

Topics Covered

BiologyAgriculturePlant PhysiologyWater RelationsTranspiration