Absorption of water and Ascent of sap Questions in Gujarati

(B) વનસ્પતિઓમાં રસ (પાણી અને ખનીજો) નું વહન $Sapwood$ (જેને $Alburnum$ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) દ્વારા થાય છે.
$Sapwood$ એ દ્વિતીયક જલવાહક પેશીનો બહારનો,જીવંત અને કાર્યશીલ ભાગ છે.
$Heartwood$ $(Duramen)$ થી વિપરીત,જે મૃત છે અને ટેનીન,રેઝિન અને ગુંદરથી ભરેલું હોય છે,$Sapwood$ ના કોષો જીવંત હોય છે અને તેમાં પુષ્કળ છિદ્રો હોય છે જે રસના ઉપર તરફના વહનને સરળ બનાવે છે.

(D) કરમાવું એ વનસ્પતિ કોષોમાં આશૂનતા (turgidity) ગુમાવવાની પ્રક્રિયા છે,જે ત્યારે થાય છે જ્યારે બાષ્પોત્સર્જનનો દર પાણીના શોષણના દર કરતા વધી જાય છે. $Xylem$ (જલવાહક) એ વિશિષ્ટ વાહક પેશી છે જે મૂળમાંથી પાંદડા સુધી પાણી અને ઓગળેલા ખનિજોના વહન માટે જવાબદાર છે. જો $Xylem$ અવરોધાય,તો પાણી વનસ્પતિના હવાઈ ભાગો સુધી પહોંચી શકતું નથી,જેના પરિણામે આશૂનતા દબાણ ઘટે છે અને વનસ્પતિ કરમાઈ જાય છે.

(A) સાચો જવાબ $A$ છે. બાષ્પોત્સર્જન ખેંચાણને કારણે પાણી અને ખનિજોનું શોષણ એ પાણીના અણુઓના સંસક્તિ (cohesive) અને આસક્તિ (adhesive) ગુણધર્મો દ્વારા સંચાલિત ભૌતિક પ્રક્રિયા છે.
પાણીના અણુઓ એકબીજા સાથે ખૂબ જ મજબૂત આકર્ષણ ધરાવે છે,જેને સંસક્તિ બળ કહેવાય છે,જે ક્યારેક $350$ વાતાવરણ જેટલું હોઈ શકે છે.
આના કારણે પાણીનો અવિરત સ્તંભ જલવાહક પેશી દ્વારા ખૂબ જ ઊંચી ઝડપે ઉપર ખેંચાય છે,જે સાયક્લોસિસ,અન્નવાહક વહન અથવા અંતઃસ્ત્રાવી વિતરણ જેવી જૈવિક પ્રક્રિયાઓની તુલનામાં ઘણી ઝડપી છે,જે ચયાપચયની ઊર્જા અને પ્રસરણ/સક્રિય વહન પદ્ધતિઓ પર આધાર રાખે છે.

(C) વનસ્પતિઓમાં,પાણી અને ખનિજોનું વહન જલવાહક (xylem) પેશી દ્વારા થાય છે. જલવાહક પેશી જલવાહિનીકી (tracheids) અને જલવાહિની (vessels) ની બનેલી હોય છે,જે પરિપક્વ અવસ્થાએ મૃત કોષો છે,એટલે કે તેમાં પ્રોટોપ્લાસ્ટનો અભાવ હોય છે. પ્રોટોપ્લાસ્ટની ગેરહાજરી એક પોલા,નળી જેવા માળખાનું નિર્માણ કરે છે જે મૂળમાંથી વનસ્પતિના હવાઈ ભાગો સુધી પાણી અને ઓગળેલા ખનિજોના કાર્યક્ષમ અને અવરોધમુક્ત વહનને મંજૂરી આપે છે. તેથી,પાણીના વહન માટે પ્રોટોપ્લાસ્ટનું મૃત્યુ આવશ્યક છે.

(B) સુબેરિનયુક્ત મૂળ સુબેરિનના સ્તરથી ઢંકાયેલા હોય છે,જે પાણી માટે અપ્રવેશ્ય છે. તેથી,આ મૂળની સામાન્ય સપાટી દ્વારા પાણી પ્રવેશી શકતું નથી.
આવા મૂળમાં પાણીનો પ્રવેશ માત્ર ચોક્કસ છિદ્રો અથવા એવા વિસ્તારો દ્વારા થાય છે જ્યાં સુબેરિનનું સ્તર ગેરહાજર હોય અથવા તૂટેલું હોય,જેમ કે વાતછિદ્રો,ઘા અથવા શાખા મૂળની આસપાસની તિરાડો.
મૂળ અને મૂળરોમ એ યુવાન,બિન-સુબેરિનયુક્ત મૂળમાં પાણીના શોષણના મુખ્ય સ્થાનો છે,પરંતુ તે સુબેરિનયુક્ત મૂળ દ્વારા પાણીના પ્રવેશમાં સામેલ નથી કારણ કે તે સામાન્ય રીતે તે વિસ્તારોમાં ગેરહાજર અથવા બિન-કાર્યક્ષમ હોય છે.
મૂળ ટોપ એ મૂળની ટોચ પરની રક્ષણાત્મક રચના છે અને તે પાણીના શોષણમાં સામેલ નથી.

(A) કોષનું કોષરસસ્તર પસંદગીયુક્ત પ્રવેશશીલ પટલ તરીકે કાર્ય કરે છે.
જ્યારે પાણી અને ખનિજ ક્ષારો $Soil$ (જમીન) માંથી $root hair$ (મૂળના રોમ) માં પ્રવેશે છે, ત્યારે તેઓએ મૂળના રોમના કોષોના કોષરસસ્તરને ઓળંગવું પડે છે।
આ પ્રક્રિયામાં ચોક્કસ આયનો અને પાણીના અણુઓનું પસંદગીયુક્ત શોષણ થાય છે, જે પસંદગીયુક્ત પ્રવેશશીલતાનો ગુણધર્મ દર્શાવે છે।
જોકે અન્ય વહનમાં પણ પટલ સામેલ હોય છે, પરંતુ જમીનમાંથી જીવંત મૂળના રોમના કોષમાં થતો પ્રારંભિક પ્રવેશ આ જૈવિક ઘટનાનું સૌથી ઉત્તમ ઉદાહરણ છે।

(A) $Xylem$ (જલવાહક પેશી) મૂળમાંથી વનસ્પતિના હવાઈ ભાગો સુધી પાણીના વહન માટે જવાબદાર છે.
જો $Xylem$ અવરોધાય,તો પાંદડા અને અન્ય પેશીઓ સુધી પાણીનો પુરવઠો અટકી જાય છે.
પાણીના અભાવને કારણે કોષોમાં આસૃતિદાબ (turgor pressure) ઘટે છે,જેના પરિણામે વનસ્પતિ તેની સખતતા ગુમાવે છે અને મુરઝાઈ જાય છે.

(D) જ્યારે જમીનમાંથી વિવિધ આયનો સક્રિય રીતે મૂળના વાહક પેશીઓમાં વહન પામે છે, ત્યારે પાણી તેના પોટેન્શિયલ ઢાળને અનુસરે છે અને જલવાહકની અંદર દબાણ વધારે છે. આ ધન દબાણને $Root \text{ } pressure$ (મૂળદાબ) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. તે પાણીને પ્રકાંડમાં નાની ઊંચાઈ સુધી ઉપર ધકેલવા માટે જવાબદાર છે અને વહેલી સવારે અથવા રાત્રે જ્યારે બાષ્પોત્સર્જન ઓછું હોય ત્યારે તે જોઈ શકાય છે.

(A) વનસ્પતિઓમાં રસારોહણ મુખ્યત્વે બાષ્પોત્સર્જન ખેંચાણ દ્વારા થાય છે,જે જલવાહક પેશીઓમાં ઋણ દબાણ (તણાવ) ઉત્પન્ન કરે છે.
મૂળદબાણ એક ધન દબાણ પૂરું પાડે છે,જે નાની વનસ્પતિઓમાં અથવા ઊંચી ભેજવાળી પરિસ્થિતિઓમાં મહત્વનું હોય છે,પરંતુ ઊંચા કાષ્ઠીય પ્રકાંડમાં પાણીના લાંબા અંતરના વહન માટે બાષ્પોત્સર્જન ખેંચાણ એ મુખ્ય બળ છે.

(D) રસારોહણ માટેની સૌથી વધુ સ્વીકૃત સમજૂતી $Dixon$ અને $Joly$ દ્વારા $1894$ માં આપવામાં આવેલ $Transpiration$ $Cohesion-Tension$ વાદ છે.
આ વાદ મુજબ,રસારોહણ એ પર્ણની સપાટી પર પાણીના બાષ્પીભવનને કારણે ઉત્પન્ન થતા બાષ્પોત્સર્જન ખેંચાણ (transpiration pull) દ્વારા થાય છે.
આ ખેંચાણ $Xylem$ (જલવાહક) માં રહેલા પાણીના સ્તંભમાં પાણીના અણુઓના સંલગ્નતા (cohesion) અને આસંજક (adhesion) ગુણધર્મોને કારણે નીચે સુધી પહોંચે છે,જે તણાવ હેઠળ પાણીના સ્તંભને તૂટતા અટકાવે છે.

(C) ઊંચા વૃક્ષોમાં રસારોહણ (ascent of sap) માટે જવાબદાર સૌથી મહત્વનું બળ સંસક્તિ-તણાવ (cohesion-tension) પ્રક્રિયા છે.
સંસક્તિ બળ એ $H_2O$ ના અણુઓ વચ્ચેનું આંતરઆણ્વીય આકર્ષણ બળ છે,જે તેમને જલવાહક પેશીમાં પાણીનો સળંગ સ્તંભ બનાવવામાં મદદ કરે છે.
આ સ્તંભ પર્ણની સપાટી પર ઉત્પન્ન થતા બાષ્પોત્સર્જન ખેંચાણ (transpiration pull) દ્વારા ઉપરની તરફ ખેંચાય છે.

(D) ઊંચા વૃક્ષોમાં રસારોહણ (Ascent of sap) માટે સૌથી વધુ સ્વીકૃત સિદ્ધાંત $Cohesion-Tension-Transpiration$ પુલ મોડેલ છે.
$1$. $Cohesion$ (સંસક્તિબળ): હાઇડ્રોજન બંધને કારણે પાણીના અણુઓ વચ્ચેનું પરસ્પર આકર્ષણ પાણીના સ્તંભને તૂટ્યા વિના અખંડ રાખે છે.
$2$. $Adhesion$ (આસક્તિબળ): જલવાહક પેશીની દીવાલોની ધ્રુવીય સપાટીઓ સાથે પાણીના અણુઓનું આકર્ષણ.
$3$. $Transpiration$ $pull$ (બાષ્પોત્સર્જન ખેંચાણ): જેમ પાંદડાના પર્ણરંધ્રોમાંથી પાણીનું બાષ્પીભવન થાય છે,તેમ જલવાહકમાં ઋણ દબાણ (તણાવ) ઉત્પન્ન થાય છે,જે સમગ્ર પાણીના સ્તંભને મૂળથી પાંદડા સુધી ઉપરની તરફ ખેંચે છે.
તેથી,સંસક્તિબળ અને બાષ્પોત્સર્જન ખેંચાણનું સંયોજન ઊંચા વૃક્ષોમાં પાણીના વહન માટેની પ્રાથમિક પદ્ધતિ છે.

(A) વનસ્પતિમાં પાણીનું શોષણ મૂળરોમ દ્વારા આસૃતિ (osmosis) ની પ્રક્રિયાથી થાય છે.
$1$. પાણી સૌપ્રથમ જમીનમાંથી મૂળરોમમાં પ્રવેશે છે.
$2$. ત્યારબાદ તે બાહ્યકના કોષોમાંથી પસાર થાય છે.
$3$. બાહ્યકમાંથી તે અંતઃસ્તર સુધી પહોંચે છે.
$4$. અંતઃસ્તર ઓળંગ્યા પછી,તે પરિચક્રમાં પ્રવેશે છે.
$5$. અંતે,તે જલવાહક પેશીમાં પહોંચે છે,જ્યાં તે આદિદારુથી અનુદારુ તરફ વહન પામે છે.
તેથી,સાચો ક્રમ છે: જમીન $\to$ મૂળરોમ $\to$ બાહ્યક $\to$ અંતઃસ્તર $\to$ પરિચક્ર $\to$ આદિદારુ $\to$ અનુદારુ.

(D) ભૌતિક બળના સિદ્ધાંતો,જેમ કે સંસક્તિ-તાણ (Cohesion-Tension) સિદ્ધાંત,સૂચવે છે કે રસારોહણ એ સંપૂર્ણપણે એક ભૌતિક પ્રક્રિયા છે જે બાષ્પોત્સર્જન ખેંચાણ અને પાણીના અણુઓના સંસક્તિ ગુણધર્મો દ્વારા સંચાલિત થાય છે.
આ સિદ્ધાંતો સૂચવે છે કે જલવાહક પેશી દ્વારા પાણીના વહન માટે જીવંત કોષોની જરૂર નથી,કારણ કે જલવાહક વાહિનીઓ પોતે પરિપક્વતા સમયે મૃત હોય છે.
તેથી,રસારોહણ જીવંત અને નિર્જીવ બંને તંત્રમાં થઈ શકે છે,જો પાણીના વહન માટેની ભૌતિક પરિસ્થિતિઓ પૂરી થતી હોય.
આમ,વિધાન $(b)$ અને $(c)$ બંને ભૌતિક બળના સિદ્ધાંતનું સાચું અર્થઘટન છે.

(B) વનસ્પતિઓમાં પાણીનું શોષણ મૂળના રોમ દ્વારા થાય છે,જે અધિસ્તરીય કોષો (જીવંત કોષો) ના વિસ્તરણ છે.
એકવાર પાણી મૂળમાં પ્રવેશે પછી,તે બાહ્યક (જીવંત કોષો) માંથી પસાર થઈને અંતે જલવાહક પેશી સુધી પહોંચે છે.
જલવાહક પેશી પોતે જીવંત કોષો (જલવાહક મૃદુતક) અને નિર્જીવ કોષો (જલવાહિનીકી,જલવાહિની અને જલવાહક તંતુઓ) બંનેની બનેલી હોય છે.
પાણીના શોષણ અને વહનની સમગ્ર પ્રક્રિયામાં જીવંત કોષો (સક્રિય વહન માટે) અને નિર્જીવ કોષો (જલવાહક પેશીમાં જથ્થાબંધ વહન માટે) બંનેની સંકલિત ક્રિયા સામેલ હોવાથી,સાચો જવાબ છે કે તેમાં જીવંત અને નિર્જીવ બંને કોષોનો સમાવેશ થાય છે.

(B) જ્યારે વનસ્પતિને કાપવામાં આવે અથવા ઈજા થાય ત્યારે ઝાયલેમમાંથી રસનો સ્ત્રાવ (Exudation) થાય છે. આ ઘટના મુખ્યત્વે $Root \ pressure$ (મૂળદાબ) ને કારણે થાય છે. મૂળદાબ એ એક પ્રકારનું ધન દબાણ છે જે મૂળના રોમ દ્વારા જમીનમાંથી ખનિજ આયનોના સક્રિય શોષણને કારણે ઉત્પન્ન થાય છે,જેના પરિણામે પાણી આસૃતિ દ્વારા અંદર પ્રવેશે છે. આ દબાણ પાણી અને દ્રાવ્ય પદાર્થોને પ્રકાંડમાં થોડી ઊંચાઈ સુધી ઉપર ધકેલવા માટે પૂરતું હોય છે,જેના પરિણામે સ્ત્રાવ જોવા મળે છે.

(A) જમીનમાં રહેલું પાણી વિવિધ સ્વરૂપોમાં જોવા મળે છે.
$1$. ગુરુત્વાકર્ષણીય જળ: આ પાણી ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે જમીનમાં ઊંડે ઉતરી જાય છે અને સામાન્ય રીતે વનસ્પતિઓ માટે ઉપલબ્ધ હોતું નથી.
$2$. હાઈગ્રોસ્કોપિક જળ: આ પાણી જમીનના કણો દ્વારા મજબૂતીથી પકડાયેલું હોય છે અને વનસ્પતિઓ માટે ઉપલબ્ધ હોતું નથી.
$3$. રાસાયણિક રીતે બંધાયેલું પાણી: આ પાણી જમીનના ખનિજોની રાસાયણિક સંરચનાનો ભાગ છે અને વનસ્પતિઓ માટે ઉપલબ્ધ હોતું નથી.
$4$. કેશિકા જળ: આ તે પાણી છે જે જમીનના કણો વચ્ચેની જગ્યામાં કેશિકા બળો દ્વારા જળવાઈ રહે છે. તે પાણીનો મુખ્ય સ્ત્રોત છે જે વનસ્પતિઓ તેમના મૂળરોમ દ્વારા શોષી શકે છે.

(A) કાપેલા થડ સાથે જોડાયેલા મેનોમીટરમાં પારાના સ્તરમાં થતો વધારો $root \ pressure$ (મૂળદાબ) ને કારણે થાય છે.
મૂળદાબ એ વનસ્પતિના મૂળના જલવાહક રસમાં ઉદ્ભવતું ધન દબાણ છે.
તે જમીનમાંથી ખનિજ આયનોના સક્રિય શોષણને કારણે થાય છે,ત્યારબાદ આસૃતિ (osmosis) દ્વારા મૂળના કોષોમાં પાણીનું નિષ્ક્રિય વહન થાય છે.
પાણીના આ સંચયને કારણે ધન જળસ્થિતિક દબાણ (positive hydrostatic pressure) સર્જાય છે,જે જલવાહક રસને ઉપરની તરફ ધકેલે છે,જેના પરિણામે મેનોમીટરમાં પારાનું સ્તર ઊંચું આવે છે.

(B) સાચો જવાબ $B$ છે.
નિષ્ક્રિય શોષણ એ વનસ્પતિઓમાં પાણીના શોષણની સૌથી સામાન્ય અને ઝડપી પદ્ધતિ છે.
તે વનસ્પતિ દ્વારા થતા કુલ પાણીના શોષણના આશરે $98\%$ જેટલું છે.
આ સિદ્ધાંત મુજબ,મૂળ નિષ્ક્રિય રહે છે અને પાણીના શોષણ માટેનું મુખ્ય બળ સૂર્યપ્રકાશવાળા દિવસે બાષ્પોત્સર્જન દ્વારા પાંદડાઓમાં ઉત્પન્ન થતું બાષ્પોત્સર્જન ખેંચાણ (transpiration pull) છે.

(C) પાણીનું નિષ્ક્રિય શોષણ એ એક એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં મૂળ માત્ર પાણીના વહન માટે નિષ્ક્રિય માર્ગ તરીકે કાર્ય કરે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,પાણીના વહન માટે જરૂરી ઉર્જા પર્ણોમાં ઉત્પન્ન થતા બાષ્પોત્સર્જન ખેંચાણ (transpiration pull) દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવે છે.
જેમ જેમ પર્ણોના વાયુરંધ્રોમાંથી પાણીનું બાષ્પીભવન થાય છે,તેમ જલવાહક પેશીમાં ઋણ દબાણ અથવા તણાવ ઉત્પન્ન થાય છે,જે પાણીને મૂળમાંથી ઉપરની તરફ ખેંચે છે.
તેથી,નિષ્ક્રિય શોષણ મુખ્યત્વે બાષ્પોત્સર્જન ખેંચાણ દ્વારા સંચાલિત થાય છે.

(B) ઓછા બાષ્પોત્સર્જનની સ્થિતિમાં,બાષ્પોત્સર્જનનો દર ખૂબ જ ઓછો હોય છે,જે જલવાહક પેશીમાં તણાવ ઘટાડે છે.
આવી સ્થિતિમાં,વનસ્પતિ સક્રિય શોષણ દ્વારા પાણીનું શોષણ કરે છે.
સક્રિય શોષણમાં મૂળના કોષો દ્વારા સાંદ્રતા ઢાળની વિરુદ્ધ પાણી મેળવવા માટે ચયાપચયની ઊર્જા $(ATP)$ નો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
બીજી તરફ,નિષ્ક્રિય શોષણ એ બાષ્પોત્સર્જન ખેંચાણ દ્વારા સંચાલિત થાય છે,જે બાષ્પોત્સર્જનનો દર ઓછો હોય ત્યારે ન્યૂનતમ હોય છે.

(C) વનસ્પતિઓમાં રસારોહણ (ascent of sap) મુખ્યત્વે બાષ્પોત્સર્જન ખેંચાણ દ્વારા થાય છે.
બાષ્પોત્સર્જનને કારણે પર્ણના મધ્યપર્ણ કોષોમાંથી પાણી ગુમાવવાથી તેમનું આસૃતિદાબ $(T.P.)$ ઘટે છે અને તેમનું પ્રસરણ દાબ ન્યૂનતમ $(D.P.D.)$ વધે છે.
વધેલા શોષણ દાબના પરિણામે,આ કોષો પર્ણની નજીકની જલવાહક પેશીમાંથી પાણીનું શોષણ કરે છે.
આનાથી જલવાહક રસમાં નકારાત્મક દબાણ અથવા તણાવ ઉત્પન્ન થાય છે,જે પાણીના સ્તંભને મૂળથી પર્ણ સુધી ઉપરની તરફ ખેંચે છે.

(B) વનસ્પતિમાં મૂળમાંથી હવાઈ ભાગો સુધી પાણી અને ઓગળેલા ખનિજો (ક્ષારો) નું વહન $Xylem$ (જલવાહક) પેશી દ્વારા થાય છે.
ચોક્કસ રીતે કહીએ તો,રસ (sap) $Xylem$ વાહિનીઓ અને જલવાહિનીકીઓના પોલાણ (lumen) દ્વારા ઉપરની તરફ વહન પામે છે,જે $Xylem$ ના મુખ્ય વહન કરતા ઘટકો છે.

(C) પાણીનું સક્રિય શોષણ મુખ્યત્વે પર્ણોમાં ઉત્પન્ન થતા બાષ્પોત્સર્જન ખેંચાણ (transpirational pull) દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે.
બાષ્પોત્સર્જનને કારણે જલવાહક પેશીમાં નકારાત્મક દબાણ અથવા તણાવ સર્જાય છે,જે મૂળ સુધી પહોંચે છે.
આ તણાવ જમીનમાંથી મૂળમાં પાણીના વહન માટે જવાબદાર છે.
તેથી,પાણીના શોષણનો દર બાષ્પોત્સર્જનના દરના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.

(B) $xylem$ (જલવાહક) માં પાણીના સ્તંભની સાતત્યતા મુખ્યત્વે પાણીના અણુઓના સંસક્તિ (Cohesion) અને આસક્તિ (Adhesion) ગુણધર્મો દ્વારા જળવાઈ રહે છે.
સંસક્તિ એટલે હાઈડ્રોજન બંધને કારણે પાણીના અણુઓ વચ્ચેનું પરસ્પર આકર્ષણ.
આસક્તિ એટલે $xylem$ ની દીવાલોની ધ્રુવીય સપાટીઓ સાથે પાણીના અણુઓનું આકર્ષણ.
આ બંને બળો સાથે મળીને ઉચ્ચ તણાવ શક્તિ (tensile strength) પેદા કરે છે,જે બાષ્પોત્સર્જન દ્વારા ઉત્પન્ન થતા તણાવ હેઠળ પાણીના સ્તંભને તૂટતા અટકાવે છે.

(A) મૂળનું દબાણ એ એક ધન દબાણ છે જે જમીનમાંથી ખનિજ આયનોના સક્રિય શોષણને કારણે વનસ્પતિના મૂળમાં વિકસે છે,ત્યારબાદ પાણી મૂળના જલવાહક પેશી (xylem) માં આસૃતિ દ્વારા પ્રવેશ કરે છે.
જ્યારે મૂળનું દબાણ વધારે હોય,ત્યારે તે સૂચવે છે કે વનસ્પતિ ટર્ગોર જાળવી રાખવા અને રસને ઉપરની તરફ ધકેલવા માટે જમીનમાંથી સક્રિયપણે પાણીનું શોષણ કરી રહી છે.
તેથી,ઊંચા મૂળના દબાણની સ્થિતિમાં પાણીના શોષણની પ્રક્રિયા ઝડપી હોય છે.

(C) રસારોહણ મુખ્યત્વે સંસક્તિ-તણાવ (cohesion-tension) સિદ્ધાંત દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે.
જલવાહક પેશીમાં પાણીના અણુઓ વચ્ચે હાઇડ્રોજન બંધને કારણે પ્રબળ સંસક્તિ બળ (cohesive force) હોય છે, જેણે લીધે પાણીનો સ્તંભ અખંડિત રહે છે।
આ સંસક્તિ બળ પાણીના સ્તંભને ઉચ્ચ તણાવ ક્ષમતા (tensile strength) આપે છે, જે ગુરુત્વાકર્ષણ બળ અને બાષ્પોત્સર્જન દ્વારા ઉત્પન્ન થતા ખેંચાણ સામે ટકી રહેવામાં મદદ કરે છે।
આ સંસક્તિ બળનું મૂલ્ય સામાન્ય રીતે $(45-207) \text{ atm}$ જેટલું હોય છે।

(C) યુવાન મૂળમાં પાણીના શોષણ માટેનો મુખ્ય ભાગ મૂળરોમ વિસ્તાર છે.
આ વિસ્તાર મૂળની ટોચથી આશરે $(2-10) \text{ cm}$ દૂર આવેલો હોય છે.
મૂળરોમ એ અધિસ્તર (epiblema) કોષોના નળાકાર પ્રવર્ધો છે, જે જમીનમાંથી પાણી અને ઓગળેલા ખનિજોના શોષણ માટે સપાટીનું ક્ષેત્રફળ નોંધપાત્ર રીતે વધારે છે.

(A) જ્યારે સારી રીતે પાણી પાયેલા છોડના પ્રકાંડને પાયાની નજીકથી કાપવામાં આવે છે, ત્યારે ખનિજ આયનોના સક્રિય શોષણને કારણે મૂળના જલવાહક પેશીમાં ધન જલસ્થિતિક દબાણ ઉત્પન્ન થાય છે. આ દબાણને $Root \text{ pressure}$ (મૂળદાબ) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. તે જલવાહક રસને ઉપરની તરફ ધકેલવા માટે જવાબદાર છે, જે કાપેલા થડમાંથી પાણી જેવા પ્રવાહીના સ્ત્રાવ તરીકે જોવા મળે છે.

(D) પાણીનું સક્રિય શોષણ એ એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં પાણીના શોષણ માટેનું બળ મૂળના કોષોમાં જ ઉત્પન્ન થાય છે.
આ પ્રક્રિયામાં પાણીને સાંદ્રતા ઢાળની વિરુદ્ધ દિશામાં ખસેડવા માટે $ATP$ સ્વરૂપે ચયાપચયિક ઊર્જાની જરૂર પડે છે.
આ ક્રિયાવિધિમાં આસૃતિલક્ષી (osmotic) અને બિન-આસૃતિલક્ષી (non-osmotic) બંને પ્રકારના બળો સામેલ હોય છે,અને તેની મુખ્ય જરૂરિયાત કોષીય શ્વસન દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ઊર્જાની પ્રાપ્યતા છે.

(C) વનસ્પતિમાં રસારોહણ (Ascent of sap) માટેનું મુખ્ય પ્રેરક બળ બાષ્પોત્સર્જન છે.
બાષ્પોત્સર્જનને કારણે પર્ણોના વાયુરંધ્રોમાંથી પાણીનું બાષ્પીભવન થાય છે,જે જલવાહક પેશીમાં નકારાત્મક દબાણ (તણાવ) ઉત્પન્ન કરે છે.
આ તણાવ પાણીના સ્તંભને મૂળથી વનસ્પતિની ટોચ સુધી ઉપરની તરફ ખેંચે છે,જેને સંસક્તિ-તણાવ-બાષ્પોત્સર્જન ખેંચાણ મોડેલ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(A) મૂળ દ્વારા પાણીના શોષણનો દર બાષ્પોત્સર્જનના દરના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
જ્યારે બાષ્પોત્સર્જન વધે છે,ત્યારે તે જલવાહક પેશીમાં ઉચ્ચ બાષ્પોત્સર્જન ખેંચાણ (ઋણ દબાણ) ઉત્પન્ન કરે છે.
આ ખેંચાણ પર્ણરંધ્રો દ્વારા ગુમાવેલા પાણીની ભરપાઈ કરવા માટે મૂળમાંથી વધુ પાણીને પ્રકાંડ અને પર્ણો તરફ ખેંચે છે.
તેથી,બાષ્પોત્સર્જનના દરમાં વધારો થવાથી મૂળ દ્વારા પાણીના શોષણમાં વધારો થાય છે.

(C) સ્થળાંતરની પ્રક્રિયા દરમિયાન,રોપેલા છોડનું મૂળતંત્ર ખલેલ પામે છે.
જમીનમાંથી પાણી અને ખનિજ ક્ષારોના શોષણ માટે જવાબદાર એવા મોટાભાગના નાજુક મૂળના રોમ (root hairs) છોડને ઉખેડતી વખતે નુકસાન પામે છે અથવા નાશ પામે છે.
પરિણામે,છોડ તેની શારીરિક પ્રક્રિયાઓ જાળવી રાખવા માટે પૂરતું પાણી શોષી શકતો નથી,જેના કારણે છોડ કરમાઈ જાય છે અને ઘણીવાર તેનું મૃત્યુ થાય છે.

(B) જ્યારે કુંડામાં રહેલા છોડને વધુ પડતા પાણીથી ભરી દેવામાં આવે છે,ત્યારે જમીનમાં પાણી ભરાઈ જાય છે,જેના પરિણામે જમીનમાં હવાની અવરજવર (ઓક્સિજનનો અભાવ) ઘટી જાય છે.
મૂળના કોષોને ખનિજ આયનોના સક્રિય વહન માટે જરૂરી ઊર્જા $(ATP)$ મેળવવા માટે જારક શ્વસન માટે ઓક્સિજનની જરૂર હોય છે.
ઓક્સિજનના અભાવને કારણે મૂળના કોષોની ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓ,જેમ કે શ્વસન,ધીમી પડી જાય છે,જેનાથી ખનિજો અને પાણીનું સક્રિય શોષણ નોંધપાત્ર રીતે ઘટી જાય છે.
પરિણામે,મૂળના દબાણ (root pressure) નું મૂલ્ય નોંધપાત્ર રીતે ઘટે છે.

(C) સંસક્તિ-તણાવ (cohesion-tension) સિદ્ધાંત વનસ્પતિઓમાં રસારોહણની સમજૂતી આપે છે।
$ \text{ઉજ્જવળ સૂર્યપ્રકાશવાળા દિવસે} $ (Sunny day), ઊંચા તાપમાન અને ઓછી ભેજને કારણે બાષ્પોત્સર્જનનો દર ખૂબ જ વધારે હોય છે।
બાષ્પોત્સર્જનનો આ ઊંચો દર જલવાહક પેશીઓમાં મજબૂત ઋણ દબાણ (તણાવ) ઉત્પન્ન કરે છે, જે પાણીના સ્તંભને ઉપરની તરફ ખેંચે છે।
આ તણાવ બળ મૂળના દબાણ કરતા ઘણું વધારે હોય છે, જે સામાન્ય રીતે ઓછું હોય છે અને ઊંચા વૃક્ષોની ટોચ સુધી પાણી પહોંચાડવા માટે અપૂરતું હોય છે।

(B) બપોરના સમયે,સૂર્યપ્રકાશ અને તાપમાન વધુ હોવાને કારણે બાષ્પોત્સર્જનનો દર મહત્તમ હોય છે.
જ્યારે પર્ણના વાયુરંધ્રોમાંથી પાણીનું બાષ્પીભવન થાય છે,ત્યારે તે જલવાહક પેશીમાં ઋણ દબાણ (ચૂષણ બળ) ઉત્પન્ન કરે છે.
આ ઋણ દબાણ પાણીના સ્તંભને મૂળથી પર્ણ સુધી ઉપરની તરફ ખેંચે છે.
આ ઋણ દબાણને કારણે પાણીનો સ્તંભ ખેંચાયેલી સ્થિતિમાં હોય છે,તેથી જલવાહક રસ 'તણાવ' (Tension) ની સ્થિતિમાં છે તેમ કહેવાય છે.

(B) વનસ્પતિના મૂળ દ્વારા પાણીનું શોષણ જમીનના તાપમાન દ્વારા નોંધપાત્ર રીતે પ્રભાવિત થાય છે.
ખૂબ જ નીચા તાપમાને (જેમ કે $1^o C$),પાણીની સ્નિગ્ધતા (viscosity) વધે છે,જેના કારણે પાણીનું જમીનમાંથી મૂળના કોષોમાં વહન કરવું મુશ્કેલ બને છે.
વધુમાં,નીચું તાપમાન મૂળના કોષોની કોષરસસ્તરની પારગમ્યતા ઘટાડે છે અને મૂળના કોષોની ચયાપચયની પ્રવૃત્તિમાં ઘટાડો કરે છે,જે સક્રિય વહન પ્રક્રિયાઓને અવરોધે છે.
તેથી,જેમ જમીનનું તાપમાન ઘટીને $1^o C$ થાય છે,તેમ મૂળ દ્વારા પાણીના શોષણનો દર નોંધપાત્ર રીતે ઘટી જાય છે.

(C) પાણીનું સક્રિય શોષણ એ ઉર્જા-આધારિત પ્રક્રિયા છે જેને $ATP$ સ્વરૂપે ચયાપચયની ઉર્જાની જરૂર હોય છે.
આ પ્રક્રિયા મૂળના કોષો,ખાસ કરીને મૂળના રોમ (root hairs) ની ચયાપચયની પ્રવૃત્તિ દ્વારા થાય છે.
શ્વસન જેવી ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓ ઉત્સેચકો દ્વારા નિયંત્રિત હોવાથી,તે તાપમાન પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ હોય છે.
વનસ્પતિઓમાં સક્રિય પાણીના શોષણ સહિતની મોટાભાગની ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓ માટે શ્રેષ્ઠ તાપમાનનો ગાળો $20^{\circ}C$ થી $35^{\circ}C$ ની વચ્ચે હોય છે.
આ ગાળાથી નીચે કે ઉપરનું તાપમાન શ્વસનનો દર અને પરિણામે પાણીના સક્રિય શોષણનો દર નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે.

(C) બાષ્પોત્સર્જન જલવાહક પેશીમાં ઋણ દબાણ (બાષ્પોત્સર્જન ખેંચાણ) ઉત્પન્ન કરે છે.
આ ખેંચાણ મૂળમાંથી વનસ્પતિના હવાઈ ભાગો સુધી રસારોહણ (પાણી અને ઓગળેલા ખનિજો) ના ઝડપી વહન માટે જવાબદાર છે.
જોકે બાષ્પોત્સર્જનને કારણે પાણીનો વ્યય અને ઠંડક પણ થાય છે,પરંતુ વનસ્પતિના વહનતંત્રના સંદર્ભમાં તેની મુખ્ય શારીરિક ભૂમિકા પાણીના ઉપર તરફના વહનને સરળ બનાવવાની છે.

(B) જ્યારે વનસ્પતિમાં ઝડપી બાષ્પોત્સર્જન થાય છે,ત્યારે પર્ણોમાંથી પાણીની વરાળ સ્વરૂપે પાણી ગુમાવાય છે. આનાથી જલવાહક પેશીમાં ઋણ દબાણ અથવા તણાવ ઉત્પન્ન થાય છે,જેને બાષ્પોત્સર્જન ખેંચાણ (transpiration pull) કહેવામાં આવે છે. આ તણાવ મૂળ સુધી પહોંચે છે,જે જમીનમાંથી પાણીને વનસ્પતિમાં ખેંચે છે. કારણ કે આ પ્રક્રિયા બાષ્પોત્સર્જનના ભૌતિક બળ દ્વારા સંચાલિત થાય છે અને તેમાં મૂળના કોષો દ્વારા ચયાપચયની ઊર્જા $(ATP)$ નો વપરાશ થતો નથી,તેથી તેને નિષ્ક્રિય શોષણ કહેવામાં આવે છે. તેથી,ઝડપી બાષ્પોત્સર્જન મુખ્યત્વે નિષ્ક્રિય પાણીના શોષણ સાથે સંકળાયેલું છે.

(B) બાષ્પોત્સર્જન જલવાહક પેશીમાં ઋણ દબાણ (બાષ્પોત્સર્જન ખેંચાણ) ઉત્પન્ન કરે છે,જે મૂળમાંથી પર્ણો સુધી પાણીના ઉપર તરફના વહન માટે આવશ્યક છે. તેથી,બાષ્પોત્સર્જન સીધી રીતે વનસ્પતિમાં પાણીના વહનને પ્રોત્સાહન આપે છે. જોકે તે વાયુરંધ્રની ક્રિયા સાથે જોડાયેલ છે,પરંતુ તે મુખ્યત્વે રસારોહણની પ્રક્રિયાને વેગ આપે છે.

(D) વનસ્પતિઓમાં ગુરુત્વાકર્ષણની વિરુદ્ધ પાણીનું વહન મુખ્યત્વે 'સંસક્તિ-તણાવ-બાષ્પોત્સર્જન ખેંચાણ' સિદ્ધાંત દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે.
$1$. સંસક્તિ (Cohesion): હાઇડ્રોજન બંધને કારણે પાણીના અણુઓ વચ્ચેનું પ્રબળ આકર્ષણ જલવાહક પેશીમાં પાણીનો સળંગ સ્તંભ બનાવે છે.
$2$. આસક્તિ (Adhesion): પાણીના અણુઓ અને જલવાહક પેશીની દીવાલ વચ્ચેનું આકર્ષણ સ્તંભને તૂટતા અટકાવે છે.
$3$. બાષ્પોત્સર્જન ખેંચાણ: જ્યારે પર્ણોના પર્ણરંધ્રોમાંથી પાણીનું બાષ્પીભવન થાય છે,ત્યારે તે નકારાત્મક દબાણ (તણાવ) ઉત્પન્ન કરે છે,જે પાણીના સમગ્ર સ્તંભને મૂળમાંથી ઉપરની તરફ ખેંચે છે.
આમ,બાષ્પોત્સર્જન ખેંચાણ અને પાણીના સંસક્તિ બળ બંને આ પ્રક્રિયા માટે અનિવાર્ય છે.

(C) બિંદુક્ષરણ (guttation) ની પ્રક્રિયામાં પર્ણની ટોચ અથવા કિનારીઓ પર આવેલા વિશિષ્ટ છિદ્રો જેને જલરંધ્રો (hydathodes) કહે છે,તેમાંથી પ્રવાહી સ્વરૂપે પાણી બહાર આવે છે.
આ ઘટના શિરાઓના અંત ભાગમાં આવેલી જલવાહક પેશીમાં ઉત્પન્ન થતા ધન જલીય સ્થિતિકીય દબાણ,જેને $root \ pressure$ (મૂળદાબ) કહેવાય છે,તેના કારણે થાય છે.
જ્યારે બાષ્પોત્સર્જન ઓછું હોય અને પાણીનું શોષણ વધારે હોય,ત્યારે આ $root \ pressure$ પાણીને જલરંધ્રો દ્વારા બહાર ધકેલે છે.

(A) રાત્રિ દરમિયાન બાષ્પોત્સર્જનનો દર નહિવત અથવા શૂન્ય હોય છે કારણ કે વાયુરંધ્રો બંધ હોય છે અને સૂર્યપ્રકાશનો અભાવ હોય છે.
પરિણામે,મૂળ દ્વારા શોષાયેલ પાણી બાષ્પોત્સર્જન દ્વારા ગુમાવાતું નથી,જેના કારણે જલવાહક પેશીમાં પાણીનો સંગ્રહ થાય છે.
આ સંગ્રહ એક ધન જળસ્થિતિક દબાણ ઉત્પન્ન કરે છે જેને મૂળદાબ કહેવામાં આવે છે.
તેથી,દિવસની સરખામણીમાં રાત્રિ દરમિયાન મૂળદાબ વધારે જોવા મળે છે.

(B) જ્યારે કાપેલા પ્રરોહને પોટોમીટરમાં મૂકવામાં આવે છે,ત્યારે પાણીનું શોષણ મુખ્યત્વે પર્ણો દ્વારા ઉત્પન્ન થતા બાષ્પોત્સર્જન ખેંચાણ (transpiration pull) દ્વારા થાય છે.
પ્રરોહ મૂળથી અલગ હોવાથી,તે સક્રિય પાણીનું શોષણ કરી શકતું નથી.
પર્ણરંધ્રોમાંથી પાણીના બાષ્પીભવનને કારણે જલવાહક પેશીમાં ઋણ દબાણ અથવા તણાવ ઉત્પન્ન થાય છે,જેનાથી પાણી ઉપર ખેંચાય છે.
આ પ્રક્રિયાને નિષ્ક્રિય પાણીનું શોષણ કહેવામાં આવે છે,કારણ કે પાણીના વહન માટે વનસ્પતિની ચયાપચયની ઉર્જાની જરૂર પડતી નથી.

(C) રસારોહણ માટેનો "Relay pump theory" $1884$ માં ગોડલેવસ્કી દ્વારા પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવ્યો હતો.
આ સિદ્ધાંત મુજબ, રસારોહણ એ જલવાહક મૃદુતક (xylem parenchyma) અને મજ્જા કિરણો (medullary rays) ના જીવંત કોષોના અભિસરણ દબાણ (osmotic pressure) માં થતા લયબદ્ધ ફેરફારોને કારણે થાય છે.
આ જીવંત કોષો પંપ તરીકે કાર્ય કરે છે અને પાણીને જલવાહક પેશી દ્વારા ઉપરની તરફ ધકેલે છે.

(A) રસારોહણ માટેનો પલ્સેશન સિદ્ધાંત (Pulsation Theory) $1923$ માં સર $J. C. Bose$ દ્વારા આપવામાં આવ્યો હતો. આ સિદ્ધાંત મુજબ,બાહ્યકના સૌથી અંદરના સ્તરના જીવંત કોષો,જે અંતઃસ્તર (endodermis) છે,તે લયબદ્ધ ધબકારા દર્શાવે છે. આ ધબકારા એક પમ્પિંગ ક્રિયા બનાવે છે જે જલવાહક પેશી (xylem) દ્વારા પાણીના ઉપરના તરફના વહન (રસારોહણ) માં મદદ કરે છે. આને જીવંત બળનો સિદ્ધાંત માનવામાં આવે છે કારણ કે તે જીવંત કોષોની ચયાપચયની પ્રવૃત્તિ પર આધાર રાખે છે.

(C) ડિક્સન અને જોલીએ $1894$ માં વનસ્પતિઓમાં પાણીના વહનની ક્રિયાવિધિ સમજાવવા માટે $Cohesion-Tension$ (સંસક્તિ-તણાવ) વાદ રજૂ કર્યો હતો.
આ વાદ મુજબ,બાષ્પોત્સર્જન ખેંચાણ,પાણીના અણુઓના સંસક્તિ (Cohesion) અને આસક્તિ (Adhesion) ગુણધર્મો સાથે મળીને પાણીનો એક સળંગ સ્તંભ બનાવે છે,જે મૂળથી પર્ણો સુધી જલવાહક પેશી દ્વારા ઉપરની તરફ ખેંચાય છે.

(A) જીવંત બળનો સિદ્ધાંત (Vital Force Theory) સૂચવે છે કે રસારોહણ (ascent of sap) જીવંત કોષોની પ્રવૃત્તિને કારણે થાય છે. પ્રસ્તાવિત વિવિધ સિદ્ધાંતોમાં,રિલે પંપ થિયરી (Relay pump theory),જે એક પ્રકારનો જીવંત બળનો સિદ્ધાંત છે,તે $1884$ માં ગોડલેવસ્કી દ્વારા આપવામાં આવ્યો હતો. આ સિદ્ધાંત સૂચવે છે કે જલવાહક મૃદુતક (xylem parenchyma) અને મજ્જા કિરણોના જીવંત કોષો પાણીને ઉપરની તરફ ધકેલવા માટે પંપ તરીકે કાર્ય કરે છે. તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.