મૂળદાબ : કોષની ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓને પરિણામે વનસ્પતિની જલવાહક પેશીનાં વાહકતત્વોમાં ઉત્પન્ન થતો ઘનાત્મક(positive) દ્રવસ્થૈતિક (hydrostatic) દાબ. મૂળ દ્વારા ક્ષારોનું સક્રિય અભિશોષણ થતાં આસૃતિ વિભવ(osmotic potential)માં ફેરફારો થાય છે અને મૂળદાબ ઉદભવે છે, જેથી પાણી મૂળમાંથી પ્રકાંડમાં ઊંચે ચઢે છે.
મૂળદાબ જલવાહિનીમાં દ્રાવ્ય પદાર્થોના સંચયન(accumulation)ને લઈને ઉત્પન્ન થાય છે. આ પ્રક્રિયા ઉપર ઑક્સિજન તણાવ (oxygen tension), નિશ્ચેતકો (narcotics) અને શ્વસન-અવરોધકો (respiration inhibitors) જેવાં પરિબળો અસર કરે છે.
મૂળરોમ તેમજ બાહ્યકના જીવંત કોષોમાં પોષકતત્વો અને પાણી પ્રવેશતાં કોષો બહુ ફૂલતા નથી, કારણ કે તેમની સેલ્યુલોસની સખત કોષદીવાલ કોષને બહુ ફૂલવા દેતી નથી. આ કોષો દ્વારા સ્રાવની ક્રિયા પણ લગભગ તુરત જ થાય છે અને પડોશી કોષો આ પદાર્થો ગ્રહણ કરી તેમની બાજુના પડોશી કોષોને આપી દે છે. એક કોષમાંથી બીજા કોષમાં પોષકદ્રવ્યો પસાર થતાં હોય ત્યારે કોષો પોતાને જરૂરી પોષકતત્વો રાખી લે છે અને વધારાનાં દ્રવ્યો જ પસાર કરે છે; જે અંતે જલવાહિનીમાં પ્રવેશે છે.
જમીનથી જલવાહિની સુધીનો પ્રવાહ સળંગ અને અતૂટ હોય છે અને મૂળના બધા કોષોના સંયુક્ત આસૃતિદાબ તેમજ સંયુક્ત શોષણ અને સ્રાવી બળને કારણે ઉદભવતા મૂળદાબને પરિણામે પાણીના પ્રવાહનું સાતત્ય જળવાય છે અને પાણી દબાણપૂર્વક જલવાહિનીમાં પ્રવેશે છે તેમજ ઉપરની દિશામાં ધકેલાય છે.
પૂરતું પાણી આપેલા ટામેટાના છોડને જમીનથી થોડાક ઉપરના સમતલેથી પ્રકાંડને કાપતાં સ્થૂણ(stump)ના ખુલ્લા ભાગમાંથી પ્રવાહી સ્રવે છે. આ ઘટનાને રસસ્રવણ (bleeding) કહે છે. જો સ્થૂણ ઉપર મૅનૉમિટર હવાચુસ્ત રીતે ગોઠવવામાં આવે તો ધનાત્મક દાબ માપી શકાય છે. આ દાબ 0.49થી 4.93 વાતાવરણ દાબ જેટલો હોય છે. વનસ્પતિઓમાં અનુકૂળ પર્યાવરણમાં મૂળદાબ 1.0થી 1.5 વાતાવરણ દાબ જેટલો હોય છે. ભૂર્જવૃક્ષ(Betula alnoides)માં 3.0 વાતાવરણ દાબ અને અખરોટ(Juglans regia)માં 6.4 વાતાવરણ દાબ જેટલો મૂળદાબ હોય છે. જલસંવર્ધિત વનસ્પતિઓમાં તે 10.0 વાતાવરણ દાબ જેટલો હોય છે.
આકૃતિ 1 : મૂળદાબનું નિદર્શન
જમીનમાં રહેલા મંદ દ્રાવણમાંથી મૂળ આયનોનું શોષણ કરે છે અને જલવાહક પેશીમાં તેનું વહન થાય છે. જલવાહક રસ(xylem sap)માં દ્રાવ્ય પદાર્થોના વધારાથી જલવાહક આસૃતિવિભવ(Ψs)માં ઘટાડો થાય છે અને આમ જલવાહક પેશીના જલવિભવ(water potential Ψw)માં પણ ઘટાડો થાય છે. જલવાહક પેશીના જલવિભવમાં થતો ઘટાડો પાણીના અભિશોષણ માટે પ્રેરકબળ (driving force) પૂરું પાડે છે, જેથી જલવાહક પેશીમાં ધનાત્મક (positive) જલસ્થૈતિક દાબ ઉદભવે છે. અહિ સમગ્ર મૂળ એક આસૃતિકોષ (osmotic cell) તરીકે વર્તે છે. મૂળની બહુકોષીય પેશી એક આસૃતિ-પટલની જેમ કાર્ય કરે છે અને દ્રાવ્ય પદાર્થોના થતા એકત્રીકરણના પ્રત્યુત્તર રૂપે ઘનાત્મક દ્રવસ્થૈતિક દાબનું સર્જન કરે છે. શુષ્ક પરિસ્થિતિમાં જ્યારે બાષ્પોત્સર્જનનો દર ઊંચો હોય, ત્યારે જલવાહકમાં ઘનાત્મક દાબ ક્યારેય ઉત્પન્ન થતો નથી.
મૂળદાબ ઉત્પન્ન કરતી કેટલીક વનસ્પતિઓમાં થતી રસસ્રાવ(exudation)ની પ્રક્રિયામાં સ્વાયત્ત (autonomic) દૈનિક (dirunal) વધઘટ જોવા મળે છે. આ વધઘટ મૂળદાબને લીધે થતા રસસ્રાવની લયબદ્ધ (rhythmic) પ્રકૃતિ દર્શાવે છે.
સાપેક્ષ ભેજનું પ્રમાણ વધારે હોય અને બાષ્પોત્સર્જન(transpiration)નો દર નીચો હોય ત્યારે મૂળદાબને લીધે પર્ણો દ્વારા થતી રસસ્રાવની ક્રિયાને બિંદુસ્રાવ (guttation) કહે છે. આ બિંદુસ્રાવની ક્રિયા જલોત્સર્ગી (hydathode) નામની રચના દ્વારા થાય છે. જલ રાઈ (Nasturtium) અને ઘાસમાં બિંદુસ્રાવની ઘટના જોવા મળે છે. રસસ્રાવની ક્રિયાનો આધાર માધ્યમમાં રહેલા ક્ષારોની સાંદ્રતા પર રહેલો છે. ક્ષારોની ઓછી સાંદ્રતાએ રસસ્રાવનો દર ધીમો હોય છે. જલવાહક પેશીમાં ક્ષારોના વહનની સામયિકતાને કારણે રસસ્રાવના દરમાં દૈનિક વધઘટ જોવા મળે છે. તેને પરિણામે જલવાહિનીના આસૃતિવિભવની માત્રામાં સામયિકતા ઉદભવે છે અને જલ વિભવ-પ્રવણતા(water potential gradient)માં ફેરફાર થતાં પાણીના અભિશોષણના દરમાં ફેરફારો થાય છે.
આકૃતિ 2 : ટોચ વિનાના સૂર્યમુખીના છોડમાં રસસ્રાવનો દર અને મૂળદાબમાં જોવા મળતી દૈનિક વધઘટ
આ રીતે અભિશોષિત થતા પાણી માટે શક્તિના પ્રત્યક્ષ વ્યય(direct expenditure)ની જરૂરિયાત હોતી નથી. ક્ષારોના અભિશોષણ અને સંચયન માટે શક્તિનો વ્યય થાય છે. જોકે પાણીના અભિશોષણ માટે જલવિભવ પ્રેરક પરિબળ છે.
શરૂઆતમાં સંશોધકોની માન્યતા રહી હતી કે વનસ્પતિઓમાં રસારોહણ (ascent of sap) માટે પ્રાથમિકપણે મૂળદાબ જવાબદાર છે; પરંતુ આધુનિક મંતવ્ય અનુસાર ઉદભવતા મૂળદાબની માત્રા એટલી પૂરતી હોતી નથી કે જેથી ઘણાંખરાં ઊંચાં વૃક્ષોમાં રસારોહણની પ્રક્રિયા સંભવિત બને. જોકે કેટલાક વનસ્પતિવિજ્ઞાનીઓએ 6.0 વાતાવરણ દાબ કરતાં વધારે મૂળદાબ નોંધ્યો હોવા છતાં 2.0 વાતાવરણ દાબ કરતાં વધારે મૂળદાબ ભાગ્યે જ જોવા મળે છે. શંકુવૃક્ષ(conifer)ની ઘણીખરી જાતિઓ અત્યંત ઊંચી હોવા છતાં તેમનામાં મૂળદાબનો અભાવ હોય છે. આ ઉપરાંત રસારોહણ માટે આપવામાં આવેલા મૂળદાબના સિદ્ધાંતમાં જલવાહિનીમાં થતા પાણીના વહન દરમિયાન ઉદભવતા ઘર્ષણબળને ગણતરીમાં લેવામાં આવ્યું નથી.
રસારોહણના મુખ્ય પરિબળ તરીકે મૂળદાબ નહિ હોવાનું બીજું કારણ એ છે કે રસસ્રાવનો દર સામાન્ય બાષ્પોત્સર્જનના દર કરતાં ઘણો ધીમો હોય છે. વળી, જલવાહક રસ ઉપર દબાણ કરતા તણાવની અસર જોવા મળી છે. છતાં, બાષ્પોત્સર્જન માટેની પરિસ્થિતિ પ્રતિકૂળ હોય ત્યારે મૂળદાબ રસારોહણ માટેનું મહત્વનું પરિબળ હોઈ શકે છે. ઝડપી બાષ્પોત્સર્જન થતું હોય, જમીન શુષ્ક હોય અને પાણી ન આપવામાં આવે તો વનસ્પતિઓના મૂળમાં ઋણ મૂળદાબ જોવા મળે છે. આવી સ્થિતિમાં સ્થૂણના ઉપરના ભાગેથી પાણી આપતાં પાણીનું વહન મૂળ તરફ થાય છે.
વિનોદકુમાર ગણપતલાલ ભાવસાર