UPSC MainsAGRICULTURE-PAPER-II201910 Marks150 Words
Q19.

"वाष्पोत्सर्जन दर पौधों की वृद्धि को संचालित करती है ।" इस वाक्य को तर्कों के आधार पर उचित सिद्ध कीजिए तथा बताइए कैसे वातावरणं वाष्पोत्सर्जन को प्रभावित करता है ।

How to Approach

This question requires a clear understanding of transpiration and its link to plant growth. The approach should begin by defining transpiration and explaining its role in water and nutrient transport. Then, elaborate on how environmental factors influence transpiration rates. The answer should be structured around the core argument, supported by scientific reasoning and examples. A concluding statement should summarize the importance of transpiration for plant life and ecosystem health.

Model Answer

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Introduction

वाष्पोत्सर्जन (Transpiration) पौधों द्वारा जल का वाष्प रूप में वायुमंडल में प्रवेश करने की प्रक्रिया है। यह प्रक्रिया पौधों के जीवन के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है, जो न केवल पौधों को ठंडा रखती है, बल्कि पानी और पोषक तत्वों को जड़ों से पत्तियों तक ले जाने में भी मदद करती है। यह पौधों के विकास को संचालित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, क्योंकि यह पानी की धारा (water potential gradient) बनाता है, जो खनिज लवणों के अवशोषण के लिए आवश्यक है। हाल के वर्षों में, जलवायु परिवर्तन और जल संसाधनों की कमी के कारण वाष्पोत्सर्जन की भूमिका और अधिक महत्वपूर्ण हो गई है।

वाष्पोत्सर्जन और पौधों की वृद्धि का संबंध

वाष्पोत्सर्जन पौधों की वृद्धि को कई तरीकों से प्रभावित करता है:

  • जल परिवहन: वाष्पोत्सर्जन के कारण पत्तियों में ऋणात्मक जल विभव (negative water potential) उत्पन्न होता है। यह जल विभव जड़ों से पत्तियों तक जल खींचने के लिए एक ‘कर्षण बल’ (pulling force) बनाता है। इस प्रक्रिया में, पानी के साथ खनिज लवण भी जड़ों से ऊपर की ओर खींचे जाते हैं, जो पौधों के विकास के लिए आवश्यक पोषक तत्व हैं।
  • पोषक तत्वों का अवशोषण: वाष्पोत्सर्जन के कारण उत्पन्न जल विभव पौधों को मिट्टी से पोषक तत्वों को अवशोषित करने में मदद करता है। पोषक तत्वों का अवशोषण निष्क्रिय परिवहन (passive transport) और सक्रिय परिवहन (active transport) दोनों के माध्यम से होता है, लेकिन जल विभव की भूमिका महत्वपूर्ण है।
  • पत्तियों का ठंडा होना: वाष्पोत्सर्जन एक शीतलन प्रक्रिया के रूप में कार्य करता है। जब पानी वाष्पित होता है, तो यह ऊर्जा लेता है, जिसके कारण पत्ती ठंडी होती है। यह पौधों को अत्यधिक तापमान से बचाने में मदद करता है।
  • कोशिका विस्तार: जल का दबाव (turgor pressure) कोशिकाओं को तurgid रखता है, जो कोशिका विस्तार और नए ऊतकों के निर्माण के लिए आवश्यक है। वाष्पोत्सर्जन इस दबाव को बनाए रखने में मदद करता है।

वातावरण का वाष्पोत्सर्जन पर प्रभाव

वातावरण कई कारकों के माध्यम से वाष्पोत्सर्जन को प्रभावित करता है:

  • तापमान: तापमान बढ़ने पर वाष्पोत्सर्जन की दर बढ़ जाती है क्योंकि हवा की जल धारण क्षमता (water holding capacity) बढ़ जाती है।
  • आर्द्रता: आर्द्रता बढ़ने पर वाष्पोत्सर्जन की दर कम हो जाती है क्योंकि हवा पहले से ही पानी से संतृप्त होती है।
  • हवा की गति: हवा की गति बढ़ने पर वाष्पोत्सर्जन की दर बढ़ जाती है क्योंकि यह पत्तियों की सतह से जल वाष्प को दूर ले जाती है, जिससे जल विभव प्रवणता (water potential gradient) बनी रहती है।
  • प्रकाश: प्रकाश वाष्पोत्सर्जन की दर को प्रभावित करता है क्योंकि यह स्टोमेटा (stomata) के खुलने और बंद होने को नियंत्रित करता है। प्रकाश की उपस्थिति में, स्टोमेटा आमतौर पर खुल जाते हैं, जिससे वाष्पोत्सर्जन की दर बढ़ जाती है।
  • मिट्टी की नमी: मिट्टी में नमी की कमी होने पर वाष्पोत्सर्जन की दर कम हो जाती है, क्योंकि पौधे जल की कमी से बचने के लिए स्टोमेटा को बंद कर देते हैं।
कारक वाष्पोत्सर्जन पर प्रभाव
तापमान बढ़ने पर वाष्पोत्सर्जन बढ़ता है
आर्द्रता बढ़ने पर वाष्पोत्सर्जन घटता है
हवा की गति बढ़ने पर वाष्पोत्सर्जन बढ़ता है

उदाहरण

अमेज़ॅन वर्षावन में, उच्च तापमान, आर्द्रता और प्रकाश की उपलब्धता के कारण वाष्पोत्सर्जन की दर बहुत अधिक होती है। यह पौधों के विकास और पूरे पारिस्थितिकी तंत्र के स्वास्थ्य के लिए महत्वपूर्ण है। वहीं, शुष्क क्षेत्रों में, वाष्पोत्सर्जन की दर कम होती है, और पौधे जल संरक्षण के लिए अनुकूलन विकसित करते हैं, जैसे कि मोटी पत्तियां और स्टोमेटा का कम घनत्व।

केस स्टडी: सूखा-अनुकूलित पौधों का विकास

राजस्थान जैसे शुष्क क्षेत्रों में, पौधों ने वाष्पोत्सर्जन को कम करने के लिए कई अनुकूलन विकसित किए हैं। उदाहरण के लिए, कैक्टस (cactus) में मोटी पत्तियां होती हैं जो जल के नुकसान को कम करती हैं, और CAM (Crassulacean Acid Metabolism) प्रकाश संश्लेषण का उपयोग करते हैं, जो रात में स्टोमेटा खोलकर वाष्पोत्सर्जन को कम करता है।

Conclusion

संक्षेप में, वाष्पोत्सर्जन पौधों के विकास के लिए एक आवश्यक प्रक्रिया है, जो जल और पोषक तत्वों के परिवहन, पौधों को ठंडा रखने और कोशिका विस्तार को बढ़ावा देने में मदद करती है। वातावरण के विभिन्न कारक वाष्पोत्सर्जन की दर को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करते हैं। जलवायु परिवर्तन के संदर्भ में, वाष्पोत्सर्जन की प्रक्रियाओं को समझना और जल संसाधनों का कुशल प्रबंधन करना महत्वपूर्ण है ताकि पौधों के स्वास्थ्य और कृषि उत्पादकता को बनाए रखा जा सके। आगे अनुसंधान और नवीन तकनीकों के माध्यम से वाष्पोत्सर्जन को नियंत्रित करने और पौधों की जल उपयोग दक्षता में सुधार करने की आवश्यकता 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

वाष्पोत्सर्जन (Transpiration)
पौधों द्वारा जल का वाष्प रूप में वायुमंडल में प्रवेश करने की प्रक्रिया।
जल विभव (Water Potential)
पानी का उस क्षमता का माप जो एक क्षेत्र से दूसरे क्षेत्र में स्थानांतरित हो सकता है। ऋणात्मक जल विभव पानी को जड़ों से पत्तियों तक खींचता है।

Key Statistics

अमेज़ॅन वर्षावन में, वाष्पोत्सर्जन प्रति वर्ष लगभग 500 बिलियन टन पानी के बराबर है।

Source: Knowledge cutoff - General scientific consensus

CAM पौधे रात में वाष्पोत्सर्जन को 90% तक कम कर सकते हैं।

Source: Knowledge cutoff - Plant Physiology textbooks

Examples

कैक्टस का अनुकूलन

कैक्टस में मोटी पत्तियां और CAM प्रकाश संश्लेषण वाष्पोत्सर्जन को कम करने में मदद करते हैं।

Frequently Asked Questions

वाष्पोत्सर्जन को कैसे नियंत्रित किया जा सकता है?

वाष्पोत्सर्जन को पौधों के आनुवंशिक संशोधन, एंटी-ट्रांसस्पिरेंट रसायन का उपयोग और सिंचाई तकनीकों के माध्यम से नियंत्रित किया जा सकता है।

Topics Covered

विज्ञानपादप विज्ञानपर्यावरणपादप क्रिया विज्ञान, वाष्पोत्सर्जन, जल संबंध, पर्यावरणीय प्रभाव