Water relation Questions in Gujarati

(B) સંસક્તિ બળ એટલે પાણીના અણુઓ વચ્ચેનું પરસ્પર આકર્ષણ.
આ આકર્ષણ મુખ્યત્વે એક પાણીના અણુના ઓક્સિજન પરમાણુ અને બીજા પાણીના અણુના હાઇડ્રોજન પરમાણુ વચ્ચે બનતા હાઇડ્રોજન બંધ ($H$-bonds) ને કારણે હોય છે.
આ $H$-બંધ એક મજબૂત સંસક્તિ બળ પેદા કરે છે જે પાણીને વનસ્પતિની જલવાહક પેશી (xylem) માં સળંગ સ્તંભ સ્વરૂપે ઉપર તરફ વહન કરવામાં મદદ કરે છે.

(C) ઇચાર્ડ્સ $(Echards)$ એ જમીનમાં રહેલા પાણીનો તે ભાગ છે જે વનસ્પતિ માટે ઉપલબ્ધ હોતો નથી.
આ પાણી જમીનના કણો સાથે એટલા મજબૂત રીતે જોડાયેલું હોય છે કે વનસ્પતિના મૂળ તેને શોષી શકતા નથી.
તેથી,તે વનસ્પતિ માટે અનુપલબ્ધ પાણીનો જથ્થો દર્શાવે છે.
તેનાથી વિપરીત,જે પાણી વનસ્પતિ દ્વારા શોષણ માટે ઉપલબ્ધ હોય છે તેને ક્રેસાર્ડ $(Chresard)$ કહેવામાં આવે છે.

(C) કાયમી કરમાઈ જવાની ટકાવારી અથવા ગુણાંક $(PWC)$ એ જમીનમાં પાણીનું તે લઘુત્તમ પ્રમાણ છે કે જેના પર વનસ્પતિ તેના આશૂનતા દાબ (turgor pressure) ને જાળવી રાખવા માટે પૂરતું પાણી મેળવી શકતી નથી.
આ તબક્કે,જો વનસ્પતિને સંતૃપ્ત વાતાવરણમાં મૂકવામાં આવે તો પણ તે કાયમી ધોરણે કરમાયેલી જ રહે છે.
જો આ સમયે જમીનમાં પાણી ઉમેરવામાં ન આવે,તો વનસ્પતિ અંતે મૃત્યુ પામે છે.

(D) કરમાવવાનો ગુણાંક (Wilting coefficient) એ જમીનમાં રહેલા પાણીની તે ટકાવારી છે જેના પર તે જમીનમાં ઉગતી વનસ્પતિઓ કરમાવા લાગે છે અને સંતૃપ્ત વાતાવરણમાં મૂકવા છતાં પણ તેમની સ્ફીતતા પાછી મેળવી શકતી નથી.
તે વનસ્પતિના વિકાસ માટે ઉપલબ્ધ પાણીની નીચલી મર્યાદા દર્શાવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(B) જમીનની સંગ્રહ ક્ષમતા,જેને ઘણીવાર ફિલ્ડ કેપેસિટી કહેવામાં આવે છે,તે મુખ્યત્વે ગુરુત્વાકર્ષણના બળ સામે જમીન કેટલું પાણી જાળવી શકે છે તેના દ્વારા વ્યાખ્યાયિત થાય છે.
કેશિકા પાણી એ જમીનના છિદ્રોમાં કેશિકા બળો દ્વારા પકડાયેલું પાણી છે.
તે વનસ્પતિઓ દ્વારા શોષણ માટે ઉપલબ્ધ પાણીનું એકમાત્ર સ્વરૂપ છે અને તેને ઘણીવાર વૃદ્ધિ માટેનું પાણી (growth water) કહેવામાં આવે છે.
ગુરુત્વાકર્ષણીય પાણી વહી જાય છે,અને હાઈગ્રોસ્કોપિક પાણી જમીનના કણો દ્વારા એટલી મજબૂતીથી પકડાયેલું હોય છે કે વનસ્પતિઓ તેને શોષી શકતી નથી.

(D) જ્યારે વનસ્પતિ જમીનમાં પાણી હાજર હોવા છતાં તેને શોષી શકતી નથી,ત્યારે તે જમીનને શારીરિક રીતે સૂકી (physiologically dry) ગણવામાં આવે છે.
આ મુખ્યત્વે બે પરિસ્થિતિઓમાં થાય છે:
$1$. જ્યારે જમીનના દ્રાવણની સાંદ્રતા મૂળના કોષોની અંદરની સાંદ્રતા કરતા વધારે હોય (વધારે ક્ષારતા),જે આસૃતિ (osmosis) દ્વારા પાણીના શોષણને અટકાવે છે.
$2$. જ્યારે જમીનનું તાપમાન $0^{\circ}C$ હોય,જે મૂળના કોષોની પટલની પારગમ્યતા ઘટાડે છે અને પાણીની સ્નિગ્ધતા વધારે છે,જેનાથી શોષણ મુશ્કેલ બને છે.
તેથી,$(b)$ અને $(c)$ બંને કિસ્સાઓ શારીરિક શુષ્કતા તરફ દોરી જાય છે.

(C) ગુરુત્વાકર્ષણ હેઠળ સંપૂર્ણ નિતારણ પછી અવિચલિત જમીનના એકમ વજન દ્વારા જાળવી રાખવામાં આવેલા પાણીના જથ્થાને $Field \ capacity$ (ક્ષેત્ર ક્ષમતા) કહેવામાં આવે છે.
જ્યારે જમીનને સંપૂર્ણપણે પલાળવામાં આવે છે અને તેને નિતારવા દેવામાં આવે છે,ત્યારે ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે નીચે તરફ વહી જતાં પાણીને $Gravitational \ water$ (ગુરુત્વાકર્ષણીય જળ) કહેવાય છે.
એકવાર નીચે તરફની ગતિ અટકી જાય,ત્યારે કેશિકા બળો દ્વારા ગુરુત્વાકર્ષણની વિરુદ્ધ જમીનના છિદ્રોમાં રહેલા પાણીને $Capillary \ water$ (કેશિકા જળ) કહેવામાં આવે છે.
આ બિંદુએ જમીનમાં બાકી રહેલા કુલ પાણીના જથ્થાને જમીનની $Field \ capacity$ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.

(A) અધોસાંદ્ર દ્રાવણ એટલે એવું દ્રાવણ કે જેની સાંદ્રતા બીજા દ્રાવણ અથવા કોષરસની સાંદ્રતાની સરખામણીમાં ઓછી હોય છે. જ્યારે કોઈ કોષને અધોસાંદ્ર દ્રાવણમાં મૂકવામાં આવે છે,ત્યારે આસૃતિ (Osmosis) ની પ્રક્રિયા દ્વારા પાણી કોષની અંદર દાખલ થાય છે,જેના કારણે કોષ ફૂલે છે. તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

(D) પાણીની ઘનતા મુખ્યત્વે બે પરિબળો પર આધાર રાખે છે:
$1$. $\text{તાપમાન}$: જેમ પાણી ઠંડું થાય છે, તેમ તેની ઘનતા $4^{\circ}C$ સુધી વધે છે। $4^{\circ}C$ થી નીચે, હાઇડ્રોજન બંધારણને કારણે તે વિસ્તરે છે, જેનાથી તેની ઘનતા ઘટે છે।
$2$. $\text{દ્રાવ્ય ક્ષારો}$ $(\text{ક્ષારતા})$: દ્રાવ્ય ક્ષારોની હાજરી પાણીના ચોક્કસ કદના દળમાં વધારો કરે છે, જેનાથી તેની ઘનતા વધે છે।
તેથી, સાચો જવાબ $D$ છે।

(D) પાણી તેના અણુઓ વચ્ચે રહેલા હાઇડ્રોજન બંધને કારણે ઉચ્ચ વિશિષ્ટ ઉષ્મા અને બાષ્પીભવનની ઉચ્ચ ગુપ્ત ઉષ્મા ધરાવે છે. આ ગુણધર્મ સજીવોને સ્થિર આંતરિક તાપમાન જાળવવામાં મદદ કરે છે. તેથી,વિધાન $A$ ખોટું છે.
પાણીના અણુઓ વચ્ચે હાઇડ્રોજન બંધને કારણે પ્રબળ સંલગ્નબળ (સમાન અણુઓ વચ્ચેનું આકર્ષણ) જોવા મળે છે,જે વનસ્પતિઓમાં રસારોહણ (ascent of sap) માટે આવશ્યક છે. તેથી,વિધાન $R$ સાચું છે.
આમ,$A$ ખોટું છે અને $R$ સાચું છે.

(B) દ્રાવણનું અભિસરણ દબાણ $(OP)$ એ દબાણ છે જે અર્ધ-પ્રવેશશીલ પટલ દ્વારા દ્રાવણમાં પાણીના પ્રવેશને રોકવા માટે લાગુ પાડવું પડે છે.
અભિસરણ પોટેન્શિયલ $(\Psi_s)$ એ અભિસરણ દબાણનું ઋણ મૂલ્ય છે, એટલે કે $\Psi_s = -OP$.
તેથી, આંકડાકીય રીતે, અભિસરણ દબાણ અને અભિસરણ પોટેન્શિયલ સમાન હોય છે, જોકે તેમની સંજ્ઞાઓ વિરુદ્ધ હોય છે.
શિથિલ કોષમાં, આસુનદાબ $(TP)$ શૂન્ય હોય છે, અને અભિસરણ દબાણ એ પ્રસરણ દબાણ તૂટ $(DPD)$ ની બરાબર હોય છે.
જોકે, વનસ્પતિ દેહધર્મવિદ્યામાં વ્યાખ્યાયિત સૌથી સીધી આંકડાકીય સમાનતા અભિસરણ દબાણ અને અભિસરણ પોટેન્શિયલ વચ્ચે છે (સંજ્ઞાને અવગણતા).
આમ, વિકલ્પ $B$ એ આંકડાકીય સમાનતાનું સૌથી સચોટ નિરૂપણ છે.

(N/A) અભિસરણ દબાણ અને અભિસરણ પોટેન્શિયલ એ વનસ્પતિ દેહધર્મવિદ્યામાં સંબંધિત ખ્યાલો છે, જેનો ઉપયોગ અર્ધ-પ્રવેશશીલ પટલ દ્વારા પાણીના વહનને સમજાવવા માટે થાય છે.

અભિસરણ દબાણ	અભિસરણ પોટેન્શિયલ
$(1)$ તે ધન ચિહ્ન સાથે બાર $(bar)$ માં દર્શાવવામાં આવે છે.	$(1)$ તે ઋણ ચિહ્ન સાથે બાર $(bar)$ માં દર્શાવવામાં આવે છે.
$(2)$ તે ધન દબાણ છે.	$(2)$ તે ઋણ દબાણ છે.
$(3)$ દ્રાવ્ય કણોની સાંદ્રતા વધવાથી તેનું મૂલ્ય વધે છે.	$(3)$ દ્રાવ્ય કણોની સાંદ્રતા વધવાથી તેનું મૂલ્ય ઘટે છે (વધુ ઋણ બને છે).

(N/A) $\Rightarrow$ વનસ્પતિની તમામ દેહધાર્મિક પ્રક્રિયાઓ માટે પાણી આવશ્યક છે.
$\Rightarrow$ તમામ સજીવોમાં પાણી ખૂબ જ મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે.
$\Rightarrow$ તે એવું માધ્યમ પૂરું પાડે છે જેમાં મોટાભાગના પદાર્થો ઓગળેલા હોય છે.
$\Rightarrow$ કોષોનું જીવરસ (protoplasm) બીજું કંઈ નહીં પણ પાણી છે જેમાં વિવિધ અણુઓ ઓગળેલા અને નિલંબિત હોય છે.
$\Rightarrow$ તરબૂચમાં $92\%$ થી વધુ પાણી હોય છે.
$\Rightarrow$ મોટાભાગની છોડ સ્વરૂપની વનસ્પતિઓમાં તેમના તાજા વજનના માત્ર $10\%$ થી $15\%$ જેટલો જ શુષ્ક પદાર્થ હોય છે.
$\Rightarrow$ કાષ્ઠીય વનસ્પતિઓમાં પ્રમાણમાં ખૂબ ઓછું પાણી હોય છે,જ્યારે વનસ્પતિના નરમ ભાગોમાં મોટાભાગે પાણી હોય છે.
$\Rightarrow$ બીજ સૂકું દેખાઈ શકે છે પરંતુ તેમાં હજુ પણ પાણી હોય છે - નહીંતર તે જીવંત ન હોત અને શ્વસન ન કરતું હોત.
$\Rightarrow$ સ્થળજ વનસ્પતિઓ દરરોજ પુષ્કળ પ્રમાણમાં પાણી લે છે,પરંતુ તેનો મોટાભાગનો હિસ્સો પર્ણોમાંથી બાષ્પીભવન દ્વારા હવામાં ગુમાવાય છે.
$\Rightarrow$ એક પુખ્ત મકાઈનો છોડ દિવસમાં લગભગ $3$ લીટર પાણીનું શોષણ કરે છે,જ્યારે રાઈનો છોડ લગભગ $5$ કલાકમાં પોતાના વજન જેટલું પાણી શોષી લે છે.
$\Rightarrow$ પાણીની આ ઉચ્ચ માંગને કારણે,તે આશ્ચર્યજનક નથી કે પાણી ઘણીવાર કૃષિ અને કુદરતી બંને વાતાવરણમાં વનસ્પતિની વૃદ્ધિ અને ઉત્પાદકતા માટે મર્યાદિત પરિબળ છે.

(D) આશૂનદાબ,જેને $\Psi_{P}$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે,તે પાણીના પ્રવેશને કારણે કોષરસ દ્વારા કોષદીવાલ પર લગાડવામાં આવતું દબાણ છે.
$1$. બંધારણીય આધાર: તે નરમ પેશીઓને દૃઢતા આપે છે અને શાકીય વનસ્પતિઓને ટટ્ટાર રહેવામાં મદદ કરે છે.
$2$. કોષ વૃદ્ધિ: આશૂનદાબ કોષના વિસ્તરણ અને લંબાઈમાં થતી વૃદ્ધિ માટે જવાબદાર છે.
$3$. રક્ષણ: કોષદીવાલની મજબૂતાઈને કારણે,પાણી અંદર પ્રવેશવા છતાં કોષ ફાટી જતો નથી,જે કોષની અખંડિતતા જાળવી રાખે છે.

(B) ક્ષારોદભિદ વનસ્પતિઓ ક્ષારયુક્ત વાતાવરણમાં ઉગે છે જ્યાં જમીનનું જલક્ષમતા (water potential) ખૂબ જ ઓછું હોય છે.
આવી અતિસાંદ્ર (hypertonic) જમીનમાંથી પાણીનું શોષણ કરવા માટે,આ વનસ્પતિઓ તેમના રસધાનીઓમાં અકાર્બનિક આયનો અને કાર્બનિક દ્રાવ્યોની ઊંચી સાંદ્રતા જમા કરે છે.
આ સંગ્રહ કોષરસના અભિસરણ દબાણને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે,જેનાથી પાણી અભિસરણ (osmosis) દ્વારા કોષોમાં પ્રવેશી શકે છે.
જેમ પાણી અંદર પ્રવેશે છે,તેમ તે કોષદીવાલ પર ઊંચું આસૃતિદાબ (turgor pressure) ઉત્પન્ન કરે છે,જે ક્ષારયુક્ત પરિસ્થિતિઓમાં વનસ્પતિની રચનાત્મક અખંડિતતા અને ચયાપચયની પ્રવૃત્તિ જાળવી રાખવા માટે જરૂરી છે.
જોકે ક્ષાર ગ્રંથીઓ વધારાનો ક્ષાર દૂર કરવામાં મદદ કરે છે,પરંતુ ઊંચું આંતરિક કોષીય દબાણ મુખ્યત્વે પાણીના શોષણને સરળ બનાવવા માટે જાળવવામાં આવતી ઊંચી દ્રાવ્ય સાંદ્રતાનું પરિણામ છે.

(C) જ્યારે બે દ્રાવણોની ઓસ્મોટિક સાંદ્રતા અથવા ઓસ્મોલેરિટી સમાન હોય ત્યારે તેમને આઈસોટોનિક (સમપરાસરી) દ્રાવણો કહેવામાં આવે છે.
આઈસોટોનિક દ્રાવણમાં,અર્ધ-પ્રવેશશીલ પટલ દ્વારા પાણીનું કોઈ ચોખ્ખું વહન થતું નથી કારણ કે બંને બાજુ દ્રાવ્યની સાંદ્રતા સમાન હોય છે.

(D) કેસ્પેરિયન પટ્ટીઓ અંતઃસ્તર (endodermis) ના કોષોની કોષદીવાલમાં આવેલી હોય છે.
તેઓ પાણી માટે અપ્રવેશ્ય એવા મીણ જેવા પદાર્થ સ્યુબેરિન (ઘણીવાર લિગ્નિન સાથે સંકળાયેલ) ની બનેલી હોય છે.
વિધાન $I$ ખોટું છે કારણ કે કેસ્પેરિયન પટ્ટીઓ અંતઃસ્તરમાં જોવા મળે છે,તે પરિચક્રને ઘેરતી નથી.
વિધાન $II$ સાચું છે કારણ કે તે લિગ્નોસ્યુબેરિનની બનેલી હોય છે.
વિધાન $III$ સાચું છે કારણ કે તે એપપ્લાસ્ટિક માર્ગને અવરોધીને પાણી અને દ્રાવ્યોને અંતઃસ્તરમાંથી પસાર થવા માટે સિમ્પ્લાસ્ટમાં પ્રવેશવા મજબૂર કરે છે.
તેથી,વિધાન $II$ અને $III$ સાચા છે,પરંતુ આપેલા વિકલ્પોમાં આ સંયોજન ન હોવાથી,આપેલા વિકલ્પો મુજબ સૌથી યોગ્ય પસંદગી $D$ (આમાંથી કોઈ નહીં) છે.

(C) આસૃતિ એ અર્ધ-પ્રવેશશીલ પટલ દ્વારા પાણીનું સ્વયંભૂ પ્રસરણ છે. પાણીના અણુઓની ગતિ રાસાયણિક પોટેન્શિયલ ઢાળ (સાંદ્રતા ઢાળ) અને દબાણ ઢાળ બંને દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે. પાણીની ગતિની ચોખ્ખી દિશા જલક્ષમતા (water potential) દ્વારા નક્કી થાય છે,જે દ્રાવ્ય ક્ષમતા (સાંદ્રતા સાથે સંબંધિત) અને દબાણ ક્ષમતાનો સરવાળો છે. તેથી,આસૃતિની ચોખ્ખી દિશા અને તેનો દર બંને આ બે પરિબળો પર આધાર રાખે છે.

(C) વનસ્પતિ કોષોની સ્ફીતતા અને આકાર મુખ્યત્વે કોષની અંદર,ખાસ કરીને મોટી મધ્યસ્થ રસધાનીમાં રહેલા પાણી દ્વારા જળવાય છે.
જ્યારે પાણી આસૃતિ (Osmosis) દ્વારા કોષમાં પ્રવેશે છે,ત્યારે તે કોષદીવાલ પર દબાણ ઉત્પન્ન કરે છે,જેને સ્ફીતતા દાબ (Turgor pressure) કહેવામાં આવે છે.
આ સ્ફીતતા દાબ કોષરસસ્તરને સખત કોષદીવાલની સામે ધકેલે છે,જે બંધારણીય આધાર પૂરો પાડે છે અને કોષનો આકાર જાળવી રાખે છે.
પૂરતા પાણીના અભાવે,કોષ તેનું સ્ફીતતા દાબ ગુમાવે છે,જેના પરિણામે તે કરમાઈ જાય છે અથવા કોષરસ સંકોચન (Plasmolysis) થાય છે.