জলের সম্ভাবনা: উপাদান, পদ্ধতি এবং উদাহরণ - পরিবেশ - 2025

পানি সম্ভাব্য মুক্ত শক্তি বা কাজ, যা জল একটি নির্দিষ্ট ভলিউম হয়েছে কাজ করতে সক্ষম হয়। সুতরাং, জলপ্রপাত বা জলপ্রপাতের শীর্ষে জল একটি উচ্চ জল সম্ভাবনা রয়েছে, উদাহরণস্বরূপ, একটি টারবাইন স্থানান্তর করতে সক্ষম।

পানির সম্ভাবনা বোঝাতে যে চিহ্ন ব্যবহার করা হয় তা হ'ল পিএসআই নামের মূলধর্মী গ্রীক অক্ষর, যা written লেখা হয় Ψ যে কোনও সিস্টেমের পানির সম্ভাবনাটি স্ট্যান্ডার্ড হিসাবে বিবেচিত শর্তের অধীনে বিশুদ্ধ পানির জল সম্ভাবনার প্রসঙ্গে পরিমাপ করা হয় (1 বায়ুমণ্ডলের চাপ এবং সিস্টেমটির একই উচ্চতা এবং তাপমাত্রা অধ্যয়ন করা)।

অসমোটিক সম্ভাবনা। সূত্র: কেডে নিল্যান্ড / সিসি বিওয়াই-এসএ (https://creativecommons.org/license/by-sa/4.0)

জলের সম্ভাব্যতা নির্ধারণের কারণগুলি হ'ল মাধ্যাকর্ষণ, তাপমাত্রা, চাপ, হাইড্রেশন এবং পানিতে উপস্থিত দ্রাবনগুলির ঘনত্ব। এই কারণগুলি পানির সম্ভাব্য গ্রেডিয়েন্টগুলির গঠন নির্ধারণ করে এবং এই গ্রেডিয়েন্টগুলি পানির প্রসারণকে চালিত করে।

এইভাবে, জল উচ্চ জলের সম্ভাবনা সহ একটি সাইট থেকে কম পানির সম্ভাবনা সহ অন্যটিতে চলে যায়। জলের সম্ভাবনার উপাদানগুলি হ'ল অসমোটিক সম্ভাবনা (পানিতে দ্রবণগুলির ঘনত্ব), ম্যাট্রিক সম্ভাবনা (পোরস ম্যাট্রিক্সে জলের সংযুক্তি), মহাকর্ষীয় সম্ভাবনা এবং চাপের সম্ভাবনা।

বিভিন্ন জলবিদ্যুৎ এবং জৈবিক ঘটনাগুলির কার্যকারিতা বোঝার জন্য জলের সম্ভাবনার জ্ঞান প্রয়োজনীয়। এর মধ্যে গাছপালা দ্বারা জল এবং পুষ্টির শোষণ এবং মাটিতে জলের প্রবাহ অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।

জল সম্ভাবনার উপাদান

জলের সম্ভাবনা চারটি উপাদান নিয়ে গঠিত: ওসমোটিক সম্ভাবনা, ম্যাট্রিক সম্ভাবনা, মহাকর্ষীয় সম্ভাবনা এবং চাপ সম্ভাবনা। এই উপাদানগুলির ক্রিয়া হাইড্রিক সম্ভাব্য গ্রেডিয়েন্টগুলির অস্তিত্ব নির্ধারণ করে।

অসমোটিক সম্ভাবনা ()s)

সাধারণত জল তার খাঁটি অবস্থায় থাকে না, যেহেতু এটির (দ্রাবক) যেমন খনিজ লবণের মতো দ্রবণগুলি দ্রবীভূত করে। অ্যাসোম্যাটিক সম্ভাবনা সমাধানের দ্রবণগুলির ঘনত্ব দ্বারা দেওয়া হয়।

সেখানে দ্রবীভূত দ্রবণগুলির পরিমাণ বেশি হওয়ায় পানির কম শক্তি থাকে, অর্থাত্ কম জল সম্ভাবনা। অতএব, জল দ্রবণগুলির উচ্চ ঘনত্বের সাথে দ্রবণগুলির নিম্ন ঘনত্বের সাথে দ্রবণগুলি থেকে প্রবাহিত করে একটি ভারসাম্য প্রতিষ্ঠার চেষ্টা করে।

ম্যাট্রিক বা ম্যাট্রিক্স সম্ভাবনা (Ψm)

এই ক্ষেত্রে, নির্ধারণকারী ফ্যাক্টর হাইড্র্যাটেবল মেট্রিক্স বা কাঠামোর উপস্থিতি, এটি হ'ল জলের সাথে এটি একটি সখ্যতা। এটি অণুগুলির মধ্যে বিশেষত জলের অণু, অক্সিজেন পরমাণু এবং হাইড্রোক্সিল (ওএইচ) গ্রুপগুলির মধ্যে গঠিত হাইড্রোজেন বন্ডগুলির মধ্যে তৈরি আঠালো শক্তিগুলির কারণে ঘটে।

উদাহরণস্বরূপ, মাটির মাটির সাথে জলের সংযুক্তি ম্যাট্রিক সম্ভাবনার উপর ভিত্তি করে জল সম্ভাবনার একটি ক্ষেত্রে। জলকে আকর্ষণ করে এই ম্যাট্রিকগুলি একটি ইতিবাচক জলের সম্ভাবনা তৈরি করে, অতএব ম্যাট্রিক্সের বাইরের জল এটির দিকে প্রবাহিত হয় এবং স্পঞ্জের মতোই ভিতরে থাকে inside

উচ্চতা বা মহাকর্ষীয় সম্ভাবনা ()g)

পৃথিবীর মাধ্যাকর্ষণ শক্তি এক্ষেত্রে হ'ল সম্ভাবনাময় gradালুটি প্রতিষ্ঠা করে, যেহেতু জল নীচের দিকে নেমে যেতে ঝুঁকবে। একটি নির্দিষ্ট উচ্চতায় অবস্থিত জলের একটি মুক্ত শক্তি নির্ধারিত আকর্ষণ দ্বারা নির্ধারিত হয় যা পৃথিবী তার ভরকে ব্যবহার করে।

মাধ্যাকর্ষণ দ্বারা জল চলাচল। সূত্র: বিলাল আহমাদ / সিসি বিওয়াই-এসএ (https://creativecommons.org/license/by-sa/4.0)

উদাহরণস্বরূপ, একটি উত্থাপিত জলের ট্যাঙ্কের জল পাইপের নিচে অবাধে পড়ে এবং সেই গতিবেগ (গতি) শক্তি দিয়ে ট্যাপ পর্যন্ত না পৌঁছা পর্যন্ত ভ্রমণ করে।

চাপ সম্ভাবনা ()p)

এই ক্ষেত্রে, চাপের মধ্যে থাকা পানিতে আরও বেশি পরিমাণে মুক্ত শক্তি থাকে, এটি হ'ল বৃহত্তর পানির সম্ভাবনা। অতএব, এই জলটি যেদিকে চাপের মধ্যে রয়েছে সেখান থেকে সরে যাবে যেখানে এটি ছিল না, এবং ফলস্বরূপ সেখানে কম মুক্ত শক্তি (কম জল সম্ভাবনা) থাকে।

উদাহরণস্বরূপ, যখন আমরা একটি ড্রপার ব্যবহার করে ড্রপ ডোজ করি, তখন রাবারের নোব টিপে আমরা একটি চাপ প্রয়োগ করি যা পানিকে শক্তি দেয়। এই উচ্চতর মুক্ত শক্তির কারণে, জলটি বাইরের দিকে চলে যায় যেখানে চাপ কম থাকে।

জলের সম্ভাব্যতা নির্ধারণের পদ্ধতিগুলি

জলের সম্ভাব্যতা পরিমাপের বিভিন্ন পদ্ধতি রয়েছে, কিছু মাটির উপযোগী, অন্যগুলি টিস্যুগুলির জন্য, যান্ত্রিক জলবাহী সিস্টেম এবং অন্যদের জন্য। জল সম্ভাবনা একক চাপের সমতুল্য এবং বায়ুমণ্ডল, বার, প্যাসকেল বা পিএসআই (ইংরেজিতে এর সংক্ষিপ্ত আকারে প্রতি বর্গ ইঞ্চি প্রতি পাউন্ড) পরিমাপ করা হয়।

এই পদ্ধতিগুলির কয়েকটি এখানে:

স্কোল্যান্ডার পাম্প বা প্রেসার চেম্বার

আপনি যদি কোনও গাছের পাতার জল সম্ভাবনা পরিমাপ করতে চান তবে আপনি একটি চাপ চেম্বার বা স্কোল্যান্ডার পাম্প ব্যবহার করতে পারেন। এটি একটি এয়ারটাইট চেম্বার নিয়ে গঠিত যেখানে পুরো পাতা (তার পেটিওল সহ শীট) স্থাপন করা হয়।

একটি চাপ চেম্বার সহ একটি পাতার জল সম্ভাবনার পরিমাপ। উত্স: প্রেসারবম্ব.এসভিজি: আইবডেস্ক্যালজোডেরিভেটিভ কাজ: আইবডেস্ক্যালজো / সিসি বাইওয়াই-এসএ (https://creativecommons.org/license/by-sa/3.0)

তারপরে একটি চাপযুক্ত গ্যাস প্রবর্তনের মাধ্যমে চেম্বারের অভ্যন্তরে চাপ বৃদ্ধি করা হয়, একটি মানোমিটারের মাধ্যমে পৌঁছে যাওয়া চাপটি পরিমাপ করে। পাতায় গ্যাসের চাপ ক্রমশ বাড়ছে, যেখানে এটিতে থাকা জলটি পেটিওলের ভাস্কুলার টিস্যু দিয়ে প্রবাহিত হয়।

জল যখন পাতা ছেড়ে যায় তখন মানোমিটার দ্বারা নির্দেশিত চাপ পাতার পানির সম্ভাবনার সাথে মিলে যায়।

চাপ অনুসন্ধান

প্রেসার প্রোব নামক বিশেষ যন্ত্র ব্যবহার করে পানির সম্ভাব্যতা পরিমাপের বেশ কয়েকটি বিকল্প রয়েছে। এগুলি মাটির জল সম্ভাব্যতা মাপার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, যা মূলত ম্যাট্রিক সম্ভাবনার উপর ভিত্তি করে।

উদাহরণস্বরূপ, এমন ডিজিটাল প্রোব রয়েছে যা মাটিতে আর্দ্রতা সংবেদকের সাথে সংযুক্ত একটি পোরস সিরামিক ম্যাট্রিক্স প্রবর্তনের ভিত্তিতে কাজ করে। সিরামিক ম্যাট্রিক্সের মধ্যে জল সম্ভাবনা এবং মাটির পানির সম্ভাবনার মধ্যে ভারসাম্য না পৌঁছানো পর্যন্ত এই সিরামিকটি মাটির অভ্যন্তরে জলের সাথে হাইড্রেটেড হয়।

পরবর্তীকালে, সেন্সর সিরামিকের আর্দ্রতা নির্ধারণ করে এবং মাটির পানির সম্ভাবনা অনুমান করে।

চাপ তদন্ত সঙ্গে মাইক্রো ক্যাপিলারি

এছাড়াও উদ্ভিদের টিস্যুগুলিতে জলের সম্ভাব্যতা পরিমাপ করতে সক্ষম প্রোব রয়েছে যেমন গাছের কাণ্ড। একটি মডেল একটি খুব পাতলা, সূক্ষ্ম টিপযুক্ত নল (মাইক্রোপিলার টিউব) নিয়ে থাকে যা টিস্যুতে.োকানো হয়।

জীবন্ত টিস্যু অনুপ্রবেশ করার পরে, কোষগুলিতে থাকা দ্রবণটি স্টেমের মধ্যে থাকা চাপ দ্বারা সংজ্ঞায়িত একটি সম্ভাব্য গ্রেডিয়েন্ট অনুসরণ করে মাইক্রোপাইলের মধ্যে প্রবর্তিত হয়। যখন কান্ড থেকে তরল টিউবে প্রবেশ করে তখন এটি এতে থাকা একটি তেলকে ধাক্কা দেয় যা একটি চাপ তদন্ত বা ম্যানোমিটারকে সক্রিয় করে যা জল সম্ভাবনার সাথে সম্পর্কিত একটি মান নির্ধারণ করে

ওজন বা ভলিউমের বিভিন্নতা

অসমোটিক সম্ভাবনার উপর ভিত্তি করে জল সম্ভাব্যতা পরিমাপ করতে, দ্রবীভূতকরণের বিভিন্ন ঘনত্বে দ্রবণগুলিতে নিমগ্ন কোনও টিস্যুর ওজনের বিভিন্নতা নির্ধারণ করা যায়। এর জন্য, পরীক্ষার টিউবগুলির একটি সিরিজ প্রস্তুত করা হয়, যার প্রতিটি দ্রাবকের পরিচিত বর্ধমান ঘনত্ব সহ, উদাহরণস্বরূপ সুক্রোজ (চিনি)।

অন্য কথায়, যদি 5 টি টিউবে প্রতিটি 10 ​​সিসি জল থাকে তবে প্রথম নলটিতে 1 মিলিগ্রাম সুক্রোজ যুক্ত হয়, দ্বিতীয়টিতে 2 মিলিগ্রাম থাকে এবং এভাবে শেষ পর্যন্ত 5 মিলিগ্রাম পর্যন্ত থাকে। সুতরাং আমাদের কাছে সুক্রোজ ঘনত্বের উত্থিত ব্যাটারি রয়েছে।

তারপরে, সমান এবং জ্ঞাত ওজনের 5 টি অংশ টিস্যু থেকে কাটা হয় যার জলের সম্ভাবনা নির্ধারণ করা হয় (উদাহরণস্বরূপ আলুর টুকরা)। এর পরে প্রতিটি পরীক্ষার টিউবে একটি বিভাগ স্থাপন করা হয় এবং 2 ঘন্টা পরে, টিস্যু বিভাগগুলি সরানো হয় এবং ওজন হয়।

প্রত্যাশিত ফলাফল এবং ব্যাখ্যা

কিছু টুকরা জল হ্রাস থেকে ওজন হারাবে বলে আশা করা হচ্ছে, অন্যরা ওজন বাড়িয়ে নিয়েছে কারণ তারা জল শুষে নিয়েছে এবং অন্যরা ওজন বজায় রাখবে।

যারা হারিয়েছে জলগুলি এমন একটি সমাধানে ছিল যেখানে টিস্যুর মধ্যে দ্রবণীয় ঘনত্বের চেয়ে সুক্রোজ ঘনত্ব বেশি ছিল। অতএব, জল সবচেয়ে বেশি ঘনত্ব থেকে সর্বনিম্নে ওসোমোটিক সম্ভাবনার গ্রেডিয়েন্ট অনুযায়ী প্রবাহিত হয়েছিল এবং টিস্যুটি পানি এবং ওজন হারাতে থাকে।

বিপরীতে, টিস্যু যা জল এবং ওজন অর্জন করেছিল টিস্যুগুলির মধ্যে দ্রবণগুলির ঘনত্বের চেয়ে সুক্রোজের নিম্ন ঘনত্বের সাথে একটি সমাধান ছিল। এই ক্ষেত্রে, অসমোটিক সম্ভাব্য গ্রেডিয়েন্ট টিস্যুতে জলের প্রবেশের পক্ষে ছিল।

অবশেষে, সেই ক্ষেত্রে যেখানে টিস্যু তার আসল ওজন বজায় রেখেছিল, এটি অনুমান করা হয় যে এটি যে ঘনত্বের মধ্যে পাওয়া গিয়েছিল তার দ্রবণের সমান ঘনত্ব রয়েছে। অতএব, এই ঘনত্ব অধ্যয়নরত টিস্যুগুলির জল সম্ভাবনার সাথে সামঞ্জস্য করবে।

উদাহরণ

গাছপালা দ্বারা জল শোষণ

একটি 30 মিটার লম্বা গাছে জমি থেকে শেষ পাতায় জল পরিবহণ করা প্রয়োজন এবং এটি তার ভাস্কুলার সিস্টেমের মাধ্যমে সম্পন্ন করা হয়। এই সিস্টেমটি কোষের সমন্বয়ে গঠিত বিশেষায়িত টিস্যু যা মৃত এবং খুব পাতলা টিউবের মতো দেখতে।

গাছপালা জল চলাচল। উত্স: লরেল জুলস / সিসি বিওয়াই-এসএ (https://creativecommons.org/license/by-sa/3.0)

বায়ুমণ্ডল এবং পাতার মধ্যে উত্পন্ন জলের সম্ভাবনার পার্থক্যের জন্য পরিবহন সম্ভাব্য ধন্যবাদ, যা ঘুরে ভাস্কুলার সিস্টেমে সংক্রমণ করে। পরিবেশের তুলনায় (উচ্চ জল সম্ভাবনা) এতে জলীয় বাষ্পের উচ্চ ঘনত্বের কারণে পাতাগুলি বায়বীয় অবস্থায় জল হারাতে পারে।

বাষ্পের ক্ষতি একটি নেতিবাচক চাপ বা সাকশন তৈরি করে যা ভাস্কুলার সিস্টেমের জাহাজগুলি থেকে পানির ফলকের দিকে জোর করে forces এই স্তন্যপানটি মূল থেকে পৌঁছা পর্যন্ত পাত্র থেকে পাত্রের মধ্যে সঞ্চারিত হয়, যেখানে কোষ এবং আন্তঃকোষীয় স্থানগুলি মাটি থেকে শোষিত জলের সাথে মিশে যায়।

শিকড়ের এপিডার্মিস কোষের জলের এবং মাটির জলের মধ্যে অ্যাসোম্যাটিক সম্ভাবনার পার্থক্যের কারণে মাটি থেকে আগত জল শিকড়টিতে প্রবেশ করে। এটি ঘটে কারণ মূল কোষগুলি মাটির জলের চেয়ে বেশি ঘনত্বের দ্রবণ করে।

মিউকিলেজস

শুষ্ক পরিবেশে অনেক গাছপালা তাদের শূন্যস্থানগুলিতে সংরক্ষণ করা মিউসিলেজ (সান্দ্র পদার্থ) উত্পাদন করে জল ধরে রাখে। এই অণুগুলি জলকে ধরে রাখে এবং এর নিখরচায় শক্তি হ্রাস করে (কম জল সম্ভাবনা), এক্ষেত্রে পানির সম্ভাবনার ম্যাট্রিক উপাদানটি নির্ধারক।

একটি উঁচু জলের ট্যাঙ্ক

একটি এলিভেটেড ট্যাঙ্কের উপর ভিত্তি করে জল সরবরাহ ব্যবস্থার ক্ষেত্রে, চাপ সম্ভাবনার প্রভাবের কারণে একই পানিতে ভরা হয়। যে সংস্থাটি জল পরিষেবা সরবরাহ করে, হাইড্রোলিক পাম্পগুলি ব্যবহার করে এটির উপর চাপ দেয় এবং এইভাবে মহাকর্ষের বলটিকে অতিক্রম করে ট্যাঙ্কে পৌঁছায়।

একবার ট্যাঙ্কটি পূর্ণ হয়ে গেলে, ট্যাঙ্কে সঞ্চিত জল এবং বাড়ির জলের আউটলেটগুলির মধ্যে একটি সম্ভাব্য পার্থক্যের জন্য ধন্যবাদ তা থেকে পানি বিতরণ করা হয়। একটি টোকা খোলার ফলে নলের জলের এবং ট্যাঙ্কের মধ্যে একটি মহাকর্ষ সম্ভাব্য গ্রেডিয়েন্ট স্থাপন করে।

অতএব, ট্যাঙ্কের পানিতে উচ্চ মুক্ত শক্তি (উচ্চতর জল সম্ভাবনা) রয়েছে এবং এটি প্রধানত মাধ্যাকর্ষণ বলের কারণে পড়ে।

মাটিতে জলের বিবর্তন

মাটির পানির সম্ভাবনার প্রধান উপাদানটি ম্যাট্রিক সম্ভাবনা, মৃত্তিকা এবং জলের মধ্যে প্রতিষ্ঠিত আঠালো শক্তি প্রদত্ত। অন্যদিকে, মাধ্যাকর্ষণ সম্ভাবনা মাটির জলের উল্লম্ব স্থানচ্যুতি গ্রেডিয়েন্টকে প্রভাবিত করে।

মাটিতে ঘটে যাওয়া অনেকগুলি প্রক্রিয়া মাটিতে থাকা পানির মুক্ত শক্তির উপর নির্ভর করে, তার জল সম্ভাবনার উপর নির্ভর করে। এই প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে উদ্ভিদের পুষ্টি এবং সংক্রমণ, বৃষ্টির জলের অনুপ্রবেশ এবং মাটি থেকে জল বাষ্পীকরণ অন্তর্ভুক্ত।

কৃষিতে সেচ ও সার প্রয়োগের জন্য মাটির জল সম্ভাবনা নির্ধারণ করা জরুরী। যদি মাটির ম্যাট্রিকের সম্ভাবনা খুব বেশি থাকে তবে জলটি মাটির সাথে সংযুক্ত থাকবে এবং গাছপালা দ্বারা শোষণের জন্য উপলব্ধ হবে না।

তথ্যসূত্র

1. বুসো, সিএ (২০০৮) উদ্ভিদের টিস্যুগুলিতে হাইড্রিক সম্পর্কের সংকল্পে চাপ চেম্বার এবং থার্মোকল সাইক্রোমিটার ব্যবহার। আইটোন
2. কুইন্টাল-অর্টিজ, ডব্লিউসি, পেরেজ-গুটিরিজ, এ।, লাতৌনারী-মোরেনো, এল।, মে-লারা, সি।, রুইজ-সানচেজ, ই। এবং মার্টেনেজ-চ্যাকান, এজে (2012)। জলের ব্যবহার, জলের সম্ভাবনা এবং হাবানোরো মরিচের ফলন (সি অ্যাপসিকাম চাইনেন্স জে অ্যাক্ট।)। ম্যাগাজিন ফিটোটেকনিয়া মেক্সিকান।
3. স্যালসবারি, এফবি এবং রস, সিডাব্লু (1991)। উদ্ভিদ পদার্থবিজ্ঞান। ওয়েডসওয়ার্থ প্রকাশনা।
4. শোল্যান্ডার, পি।, ব্র্যাডস্ট্রিট, ই।, হেমিংসেন, ই। এবং হামেল, এইচ। (1965)। ভাস্কুলার উদ্ভিদে স্যাপ প্রেসার: উদ্ভিদে নেতিবাচক হাইড্রোস্ট্যাটিক চাপ পরিমাপ করা যায়। বিজ্ঞান.
5. স্কিও, এফএ (2007) জল এবং জলীয় সম্ভাবনা। ইন: স্কিওও, এফএ এবং কার্ডেমিল, এল (অ্যাড।)। উদ্ভিদ পদার্থবিজ্ঞান। লা সেরেনা সংস্করণ বিশ্ববিদ্যালয়