X
تبلیغات
زراعت یا مبارزه با گرسنگی - فوتوسنتيز

زراعت یا مبارزه با گرسنگی

فوتوسنتيز

مقدمه

فوتوسنتیزیک پروسه غذا سازی می باشد که درحیات تمام حیوانات ، انسانها ونباتات اهمیت بسزای دارد . واین پروسه رابطه مستقیم با پروسه تنفس واحتراق داشته که امکان این پروسه باعث ازبین رفتن پروسه های فوق خواهد شد . محصول فوتوسنتیزبحیث غذا درحیات بشرجایگاه خاصی دارد که بسیاری ازمشکلات وپرابلم های که بشربه آن مواجه بود رفع نموده است .

تاریخچه پروسه فوتوسنتیز :

تاریخ کشف پروسه فوتوسنتیز را میتوان سال 1771 محسوب نمود. دانشمندان انگلیسی مانند برستلی تغیرترکیب هوا دراثر فعالیت حیاتی را متوجه شد درموجودیت نباتات سبزهوا مجددا ً برای تنفس واحتراق مناسب میگردد . بعدا ً دانشمندان دیگر چون ایتگینها وز، سینسیه ، سوسیوروبوسینگو معلوم کردند که نباتات سبز ازهوا Co2 را جذ ب نموده که ازآن به اشتراک آب ونورماده عضوی بوجود می آید همین پروسه را دانشمندان آلمانی بنام پغیفر ودرسال 1877 فوتوسنتیزنامید .مایردرسال 1845 فرضیه ای را پیش کش نمود مبنی براینکه انرژی مورد استفاده نباتات عبارت ازانرژی آفتاب بوده که نباتات درپروسه فوتوسنتیز به انرژی کیمیاوی تبدیل می نمایند .نزدیک به اواخر قرن نزدهم ( 19) Joseph pristley  راپور داد که وی به مجرد ذخیره هوائی مصرف شده ازاثر روشن شدن شمع گردیده است. یرستلی درهفده آگیست 1871 یک شاخه زنده نعناع را درمحیط که آکسجن آن توسط شمع به مصرف رسیده بود گذاشت به تاریخ 27 همان ماه شمع دیگر قادر به روشن شدن درعین هوا گردید. به اساس این کشف وی مستحق به اخذ مدال شد، امروزماتجربه یرستلی را به این مشکل توزیع میکنیم که نباتات Co2 تولید شده ازاثر روشن کردن شمع را گرفته وآکسجن را رها میکند .

اهمیت پروسه فوتوسنتیز

ازجمله تعاملات متعددی که درنباتات صورت میگیرد یکی هم ترکیب ضیائی می باشد، فوتوسنتیزکه به اساس استفاده ازمواد غیرعضوی ساده مانند Co2) ، H2o) وانرژی نورآفتاب مرکبات عضوی را تولید میکند مقام بارزی دارد . فوتوسنتیزبرای تمام نباتات سبزمعمول میباشد .معادکه عمومی فوتوسنتیز چنین است ونباتات قرارمعادله ذیل شکر گلوکوزرا دربرگها ی شان درموجودیت کلوروفیل مسازند .

O2 + H2o+O2+ C6H12o6   6 Co2 + 12 H2o 6فوتوسنتیزعبارت ازپروسه می باشد که درآن انرژی نورآفتاب به انرژی کیمیاوی تبدیل می شود . درین ترتیب مواد عضوی که انسان وحیوانات آنهارا بمثابه غذا بکارمیرند اول دربرگ سبزتولید میشوند قسمت اعظم آن انرژی که انسان آنرا درکارهای فزیکی بکارمیبرد عبارت ازانرژی آفتاب است که دربرگ تبدیل به انرژی میخانیکی شده است . تحقیقات نشان داده است که تمام آکسجن اتموسفیراصل فوتوسنتیزی دارد. پس پروسه های تنفس وسوختن فقط بعد ازپیدایش فوتوسنتیزامکام پذیرگردید به اساس گفته های فوق میتوان موضوع اهمیت جهانی فوتوسنتیزرا مطرح نمود .برای ایجاد تصوربهتردرباره مقایس پروسه فوتوسنتیزچیزی را ذکرمینمایم که مطابق به ارقام دیو وینیو دانشمندی فرانسوی درسال 1972 دراثرپروسه فوتوسنتیزهمه ساله 10 10  × 1 ،3 ماده عضوی توسط نباتات خشک ازجمله درجنگلات 10 10 × 4 0 ، 2 تن درمراتع ودشت ها 10 10× 3، 0 دربیابانها 10 10 × 11، 0 درزمین های زراعتی 10 10× 4 0 ، 0 تن بوجود میآید اگرمحصول ماده عضوی پلانکسون مدنظرگرفته شود این ارقام فوق العاده تزاید یافته وبه کمیت تقریبا ً 1010 × 8 ، 5 تن درسال میرسد. انرژی که درپروسه فوتوسنتیزدرطول سال ذخیره میشود تقریباً 100 مرتبه اضافه ترازانرژی است که ازسوخت ذغال سنگ ومواد نفتی استخراج شده درتمام جهان بوجود میآید . به نظرمیرسد که درصورت چنین تقاضائی عظیم سالانه کاربن تمام Co2 هوا باید درظرف چند سال بمصرف برسد اما مقدار Co2 ازاتموسفیر به صورت متمادی ازکاربونیت ها بای کاربونیت های منحل درآب تلافی میشود .برعلاوه کاربن دای اکساید ازخاک درنتیجه پروسه های میکروبیولوژیکی مختلف مربوط به اکسدیشن مواد عضوی مجزا میگردد( 30 – 25 کیلوگرام Co2 فی هکتاردریک شباروز) . فوتوسنتیزدرزنده گی خود اورگانیزم نباتی نیز دارای اهمیت بسزای میباشد، بادرنظرداشت اهمیت پروسه فوتوسنتیزکشف میکانیزم آن یکی ازمهمترین ودلچسب ترین مسایلی است که درمقابل فزیولوژی قراردارد .

برگ منحیث عضوفوتوسنتیزوخصوصیات تداخل Co2 دربرگ

ساختمان اناتومیکی برگ قادربه آنست که دخول گازکاربن دای اکساید را به حجرات دارای پلاستید های سبزتامین نماید. موجودیت خلاهای بین الحجروی دخول کاربن دای اکساید را به تمام حجرات آسان میسازد اپی درمس واقع بالای سطح فوقانی برگ پارنکیما  سطح برگ کش شده است پارنکیما  عبارت ازنسج اساسی جذب کننده برگ است ازکلوروپلاست غنی می باشد . شبکه انبوه برگ ها دربرگ نه تنها تامین آب حجرات پارنکیما  را سهل می سازد  .بلکه خروج سریع کاربوهایدریت های تولید شده درپروسه فوتوسنتیزرا ازبرگ مساعد میسازد . برای اینکه فوتوسنتیزبه شکل عادی صورت گیرد باید کاربن دای اکساید را بصورت متمادی به پلاستید های سبزحجرات داخل گردد. مقدارکم کاربن دای اکساید درخود برگ دراثرتنفس تشکیل می شود ولی تهیه کننده اساسی کاربن دای اکساید اتموسفیر بوده که مقدارکاربن دای اکساید درآن تقریباً % 3 0 ،0 می باشد. درنتیجه جذب کاربن دای اکساید توسط برگ گرادینت غلظت این گازبوجود میآید که باعث تداخل متمادی Co2 درجهت اعضای پروسه فوتوسنتیزکننده نبات میگردد.کاربن دای اکساید درطبقات دوراتموسفیربه طبقات نزدیک برگ وبعد به خلاهای  بین الحجروی وازآنجا به حجرات وبعدا ً به کلوروپلاست ها تداخل می نماید به هراندازه ایکه استفاده ازکاربن دای اکساید درپروسه فوتوسنیزسریع باشد به همان تناسب درخلای  بین الحجروی فشارجزئی آن کمترشده به همان اندازه کاربن دای اکساید زود تربه آنجا داخل میشود . درپروسه تداخل جریان کاربن دای اکساید به مقاومت مواجه میشود این مقاومت خصوصاً هنگام تداخل کاربن دای اکساید به برگها ی نباتات آب زیاد می باشد .پژوهش ها نشان داده اندکه مقاومت به جریان تداخل کاربن دای اکساید درآب تقریباً 1000 مرتبه نسبت به هوا بیشتراست. هراختلاط محیط ( هوا ویا آب) جریان سریع ترتداخل کاربن دای اکساید را به برگ مساعد میسازد که تحت عنوان فکتورهایکه بالای پروسه فوتوسنتیزتاثیردارند مطالعه خواهد شد .علاوه برمقاومت داخلی (درخودبرگ ) نیزوجود دارد کاربن دای اکساید دربرگ ازطریق روزنه ها  داخل می شود درصورت عبورازطریق درزهای روزنه ها کاربن دای اکساید میتواند به هرقسمت برگ ازراه خلای بین الحجروی به مشکل گازداخل می شود دراین صورت راه آبی تداخل ازطریق ممبران (memmbrane) بداخل حجره ای کلوروپلاست اصغری بوده فلهذا مقاومت نیزکم میباشد . درصورتیکه روزنه ها بسته باشد تداخل کاربن دای اکساید به برگ تقریبا ً % 80 کاهش میآبد . هنگام وزش باد اهمیت اساسی را مقاومت کسب مینماید که کاربن دای اکساید دروقت تداخل ازطریق روزنه ها به آن روبروشود، به همین سبب بسته شدن روزنه ها تاثیر نسبتاً زیاد تری وارد نموده وتداخل کاربن دای اکساید را به اندازه % 90 تقلیل میدهد . بسته شدن روزنه ها ضیاع بخارآب دربرگ (Transpiration) را به مقایسه باتداخل کاربن دای اکساید بداخل برگ شدید ترکاهش میدهد . این وضع اهمیت بسزای را برای زنده ماندن نباتات درشرایط بحرانی حیات خشکی دارد .

محصولات فوتوسنتیز

درنباتات دانه دارعملیه ترکیب ضیائی درکلوروپلاست هایشان صورت میگیرد. زیرا کلوروپلاست ها بنابرداشتن مواد ملونه سبزرنگ کلوروفیل chloroghyll) ) به آسانی میتوانند درموجودیت شعاع آفتاب موادغذای را تهیه نمیاید . درعملیه ترکیب ضیائی نباتات سبزازمواد ساده غیرعضوی co2،H2o مرکبات مغلق عضوی (قندها ) پروتین .....وغیره را تولید میکند قرارمعادله ذیل :

    6Co2 + 12 H2o                       6o2 + c6H12o6 +H2o

وبدین ترتیب گلوکوزحاصل درجریان پروسه فوتوسنتیزبعدازتغیرات بعدی کیمیاوی تولید نشایسته ومرکبات مغلق دیگررا مینماید . که غذای اکثراً حیوانات را تشکیل میدهد غذای ترکیب شده دربرگ توسط انساج فلویم به تمام حجرات نبات رسیده ودراعضای مختلف ازقبیل ریشه ، ساقه وبرگ ذخیره میشود .یک تعداد ازین مواد غذای بمصرف فعالیت های حیوانی نبات رسیده انرژی مورد نیاز را تامین میکند . کلوروفیل ازمالیکول های مغلق عضوی ترکیب یافته است . طوریکه هرکدام آنها دارای عناصر Mg ، C ، H ، O ، وN قرارذیل است .

فرمول ساده ساختمان کلوروفیل عبارت از C55 H72O5N4Mg وهمچنان ماهیت محصولات ابتدای فوتوسنتیزازسال ها ی پیش به اینطرف دلچسپی فزیولوژیست هارا سبب شده است جهت حل این مسله محققین برخوردهای مختلف نموده اند. قبل ازهمه سعی به عمل آمد تاضریب فوتوسنتیزی را تعین نماید ضریب فوتوسنتیزی عبارت ازتناسب آکسجن مجزاشده برCo2 جذب شده درپروسه فوتوسنتیزمی باشد .اگردرپروسه فوتوسنتیزکاربوهایدریت ها تشکلیل گردند پس مطابق به معادله مجموعی قبلاً تذکریافت ضریب فوتوسنتیزباید مساوی به یک باشد .      1  =6o2 =۲    6co2

    اگرتصورنمایم که درپروسه فوتوسنتیزمرکبات بیشترارجاع شده (دارای مقدارکمتر آکسجن ) به مقایسه باکاربوهایدریت ها تشکیل میشوند درآنصورت ضریب فوتوسنتیزی باید بیشترازیک باشد .مثلاً محاسبات نشان میدهد که درصورت تشکیل پروتین ها ضریب فوتوسنتیز 1،25 وبرای شحم 1،44 میباشد کمیت اوسطی ضریب فوتوسنتیزی برای 27 نوع نبات مساوی به 1،04 میباشد . محاسبات نشان داده اندکه چنین کمیت ضریب فوتوسنتیزنشان دهنده آن است که علاوه برکاربوهایدریت ها یکمقدارپروتین تقریباً % 12 نیزتشکیل میگردد، بعداً معلوم گردیده که کمیت ضریب فوتوسنتیزی دروابستگی باشرایط تغیرمینماید . مثلا ً بابهبود تغذیه نایتروجن ضریب فوتوسنتیزی افزایش میابد ازاین مطلب میتوان نتیجه گیری نمود که درپروسه فوتوسنتیزمرکبات نایتروجن دارتشکیل میگردند .حل نهای این مسله درنتیجه پژوهش های وسیع که توسط علما صورت گرفته بدست آمده است. هنگام پژوهش ها بالای برگ های که درمحلول so412NH4  اتموسفیرحاوی Co2 شناوربودند واضح گردید که درروشنی دراین برگها پروتین های که همزمان دارای N و C بودند تشکیل گردیدند . درتاریکی این پدیده به مشاهده نرسید لهذا درروشنی جدیدا ً امینواسید ها وبعدا ً پروتین ها مستقیما ً از Co2  تشکیل میشوند . اکنون قبول گردیده که درزمره محصولات فوتوسنتیز علاوه برکاربوهایدریت ها همچنان امینواسیدها وباالنتیجه پروتین ها نیزمیتوانند باشند دراین صورت دروابستگی باشرایط تناسب محصولات تغیرمیخورد مثلاً برتری اشعه آبی نظربه اشعه سرخ باعث افزایش سهم پروتین های تشکیل شده میگردد.درصورتیکه نورسرخ تشکیل کاربوهایدریت ها را مساعد میسازد ، تشدید تامین نایتروجن نباتات سبزطبعا ً باعث افزایش سنتیزابتدای پروتین ها میگردد .

پیایش آکسجن هنگام فوتوسنتیز

فرضیه مذکور توسط اکادمسین ونیوگرادوف درسال 1941 ازطریق تجربه تایید گردید. موصوف عملیه ترکیب ضیائی ایزوتوپی آکسجن مختلف المنشاء (تناسب 16O ، 17O، و18O ) را انجام داد چنین معلوم شد که آکسجن مجزاشده ازآب وهواوفوتوسنتیزعین تناسب ایزوتوپی دارد. درصورتیکه آکسجن شامل درco2 دارای مقدارنسبتا ً بیشترایزوتوپ های رنگین میباشد ، براساس همین تحقیقات دونتیجه گیری به عمل آمد.

1-   درپروسه فوتوسنتیزآب تجزیه میگردد آکسجن مجزا میگردد .

2-  منبع اصلی آکسجن هوا در پروسه فوتوسنتیزمیباشد . ازآنجائیکه تمام آکسجن فوتوسنتیزازآب مجزا میشود. معادله عمومی فوتوسنتیزشکل ذیل را بخود میگیرد .6O2+c6H12o6 + 6H2o  6Co2 +12H2o آب درقسمت راست معادله تجزیه شد ه نمیتواند . چونکه آکسجن آن دارای ترکیب ایزوتوپی دیگری میباشد. اخیرا ًتوسط تجارب دقیق ثابت شده که ترکیب ایزوتوپی آکسجن که درپروسه فوتوسنتیزمجزا میشود ازترکیب ایزوتوپی آکسجن آب تااندازه متفاوت است . پژوهش که باستفاده ازآکسجن نشانی شدصورت گرفته است برای ب وار تاپتیان زمینه چنین نتیجه گیری را مهیا ساختند که آب درکلوروپلاست ها یکسان نبوده بلکه ازدوجزتشکیل شده است آبیکه ازمحیط خارجی داخل شده وآبیکه درپروسه خود  فوتوسنتیزتشکیل گردیده است . آکسجن این آب بیوسنتیزطوریکه قبلاً دیدم سنگینتر میباشد ، درپروسه فوتوسنتیزهردونوع آب تجزیه میشوند بنا برآن آکسجن که هنگام فوتوسنتیزمجزا میگردد ازنظرمحتوایO18 غنی ترمیباشد .

کمبیاویت فوتوسنتیز

عملیه فوتوسنتیزیک پروسه مغلق چندین مرحله اکسد شنی واجتماعی میباشد که درآن ارجاع گازکاربن دای اکساید الی کاربوهایدریت واکسدیشن آب الی اکسجن صورت میگیرد فوتوسنتیزهم تعاملات نوری وهم تعاملات تاریکی را دربرمیگیرد. تعداد ازتجارب انجام شده نشان داده اند که درپروسه فوتوسنتیز تعاملات صورت میگیرد که مقتضی  نورنمیباشد (تعاملات تاریکی ) .

1 – عملیه فوتوسنتیزباافزایش درجه حرارت تسریع میشود ازاینجا مستقیما ً نتیجه گیری میگردد که دربعضی ازمراحل این پروسه مستقیما ً بااستفاده ازانرژی نورارتباط ندارد . وابستگی فوتوسنتیزبه درجه حرارت درشرط های بلند نورباشدت مخصوص ظاهرمیشود احتمالاً دراین حالت سرعت فوتوسنتیزباتعاملات تاریکی محدود میشود که این موضوع را باتفصیل تحت عنوان تاثیر حرارت بالای عملیه فوتوسنتیزمطالعه خواهیم کرد.

2 – معلوم گردیده که موثریت استفاده ازانرژی نوردرپروسه فوتوسنتیزدرروشنی منقطع بلند ترمیباشد برای استفاده موثرازانرژی نورمدت فواصل تاریکی باید به مراتب نسبت به مدت روشنی زیاد ترباشد .درسال 1932 المرسون موفق شد که بصورت مستقیم دوران تعاملات نوروتاریکی فوتوسنتیزرا اندازه نماید ، معلوم گردید که سرعت تعاملات نوری   5- 10ثانیه را تشکیل داده وابسته به درجه حرارت نیست درصورتیکه سرعت تعامل تاریکی خیلی کمتراست وابستگی به درجه حرارت از1- 10 × 4 الی 2 – 10 × 4 ثانیه تغیرمیخورد .

عواملیکه بالای ترکیب ضیائی تاثیردارد

سرعت عملیه ترکیب ضیائی دارای اهمیت زیاد بوده ودربلند بردن سطح محصولات زراعتی بااهمیت میباشد. فکتورهای که بالای ترکیب ضیائی تاثیر دارند بدوگروپ عمده یعنی فکتورهای داخلی ودیگری فکتورهای خارجی . هنگام توضیح معلومات حاصله ازمیتودهای مختلف باید بخاطرداشت که درموجودیت نورنباتات نه تنها عمل فوتوسنتیزرا انجام میدهد بلکه تنفس نیزمینمایند . به این ارتباط تمام ارتباط شاخص بین شاخص های پروسه های فوتوسنتیزوتنفس میباشد ، این فوتوسنتیزظاهری میباشد بطورمثال تغیرمشاهده شده محتوای Co2 عبارت ازتفاوت بین مقدارآنکه درپروسه فوتوسنتیزجذب شده ومقدارآنکه درپروسه تنفس مجزا گردیده میباشد . برای اینکه به کمیت حقیقی فوتوسنتیزبرسیم ضرورت است که درتمام حالات که شدت پروسه تنفس را بحساب بیاورد وارد گردد.

تاثیررابطه خارجی بالای پروسه فوتوسنتیز

فکتورهای خارجی بالای پروسه فوتوسنتیزتاثیرزیادی دارند قرارذیل میباشد:

a- نور.

b-درجه حرارت .

 c – مقدارco2 .

d – رطوبت (موجودیت آب).

واین را هم باید خاطرنشان ساخت که درشرایط طبیعی تمام یکی بالای دیگرتاثیر تقابل دارد یعنی تاثیریک عامل وابسته به شدت عوامل دیگرمی باشد، بطورعموم این را میتوان چنین فورمول بندی نمود. تغیرشدت یک عامل درصورت عدم تغیرعوامل دیگربالای فوتوسنتیزازسطح اصغری که درآن پروسه فوتوسنتیز شروع شود الی سطح مناسب که درآن این پروسه دیگرتغیرنمیکند (منحنی بقسم افقی تبدیل میشود) تاثیرمیناید .دربعضی موارد افزایش شدت یک عامل بعد ازیک سطح معین حتی باعث ابطای پروسه میگردد. لاکن اگرکدام دیگرآغازبه تغیرنماید درآنصورت قیمت مناسب شد ت عامل اولی درجهت ازدیاد تغیرمیابد . به عباره دیگرقطعه مستقیم افقی درمنحنی به قیمت بلند ترشد ت مطابقت میکند . سرعت پروسه وبه خصوص سرعت فوتوسنتیزدرقدم اول وابسته به شد ت آن عامل است که به حالت اصغری قراردارد وعامل محدود کننده بطورمثال میتوان تاثیرمتقابل عوامل مانند شدت نورومحتوی Co2 را درنظرگرفت به هراندازه ایکه مقدارCo2 زیاد ترباشد (حدود معین ) به همان اندازه شاخص های فوتوسنتیزدرروشنی بیشتردرقطعه مستقیم افقی قرارمیگیرد. وتاثیرعوامل خارجی بالای پروسه فوتوسنتیزتاثیردارد وتاثیرآن قرارذیل است :

a-  تاثیرنور: سه مطلب عمده به ارتباط نوردرعملیه ترکیب ضیائی رول دارد یکی شدت دوم کیفیت نورسوم مدت نور. درصورتیکه حرارت مناسب وموجودیت مقدارکافی Co2 تولید قند درسطح برگ باتزائید شدت نورتایک حد معین افزایش مینماید . ازجانب دیگرباید متوجه بود که شدت نوردرنقطه که نوربه تماس کلوروپلاست میابد محاسبه میشود، زیرا شد ت نورتایک حد معین افزایش مینماید این موانع عبارت اند ازکیوتیکل ، مویک های سطح برگ ، نسج اپیدرمس وغیره ونیزباید یاد آورشد که ازدیاد شدت روشنی بالای پروسه فوتوسنتیزدروابستگی با نوع نبات وشدت عوامل دیگرتاثیرمختلف دارد ونباتات را به گروپ های روشنی دوست وسایه دوست تقسیم کرده است نباتات روشنی اوسط توسط هریک روشن تر برگ ها ومتحوی عمومی کمترکلوروفیل به مقایسه نباتات سایه پسند ازهم فرق میشود برگ های نباتات سایه پسند به مقایسه نباتات روشنی پسند محتویات نسبی بیشترکلوروفیل را دارامیباشد . درصورتیکه شد ت خیلی زیاد نورایکه مستقیما ً به برگ شاید ممکن است سرکوب شد گی  فوتوسنتیزبمشاهد ه می رسد درمراحل ابتدای سرکوب شد گی که ازشد ت بلند نوربوجود میاید کلوروپلاست ها به سمت جدارهای جانبی حجره حرکت منماید (فوتوحرکت) باافزایش بعدی میزان روشنی ممکن است شدت فوتوسنتیزشدیدا ً تنقیص یابد . رکود فوتوسنتیزتوسط نورقوی میتواند بعلت شیرین زیاد نبات وبرهم خوردن میلانس آبی بوقوع پیوندد. یعنی نباتات انرژی ضروری را برای ترکیب ضیائی ازنورآفتاب میگیرد بناءً جهت ترکیب ضیائی بیشتریک نبات باید بیشترین سطح را به جهت آفتاب قراردهد تانورکه یکی ازفکتورهای عمده کلوروپلاست جهت تولید قند به Co2 ضرورت دارد. دراکثرموارد Co2 به اطراف نباتات وافربوجود میباشد اما برای اینکه این گازداخل نبات شده تانقطه که ترکیب ضیائی رسید میتواند درمحلول آبی ازطریق انتشارحرکت میکند . زیرا غشا حجروی تقریباً غیرقابل نفوذ Co2 بشکل گازمیباشد ازاینرو گازCo2 باید به تماس حجرات مرطوب قرارگیرد .

b – تا ثیردرجه حرارت : عملیه ترکیب ضیا ئی درنباتات اقلیم سرد نسبت به نباتات اقلیم گرم دریک درجه حرارت پائین ترصورت میگیرد این عملیه درنباتات همیشه سبزمناطق سرد حتی) oco ) صورت میگیرد.للمی ها درآب چشمه های گرم عملیه ترکیب ضیائی  را میتواند درCo 75 انجام دهند باید گفت که اکثرنباتات زراعتی عملیه ترکیب ضیائی را بطورموثربین co 25 – 10انجام داده ودرنباتات اقلیم گرم تاازدیاد درجه حرارت به Co 35 این سرعت ازدیاد به ملاحظه میرسد . درحرارت بلند تر ازCo 40 سرعت عملیه ترکیب ضیائی دراکثرنباتات بطی میگردد. درصورتیکه کمی نورازدیاد درجه حرارت باعث افزایش عملیه ترکیب صورت نمیگیرد این حالت درموسوم زمستان درگلخانه به ملاحظه میرسد بلند رفتن زیاد درجه حرارت باعث متضرر شدن نباتات میگردد.وهمچنان تاثیرات حرارت بالای فوتوسنتیزباشدت روشنی وابستگی دارد حدود حرارت که درآنها پروسه های فوتوسنتیزمیتواند تحقق پذیرند برای نباتات مختلف ، مختلف میباشند درجه حرارت اصغری برای فوتوسنتیز نباتات مناطق معتدل تقریبا ً صفردرجه حرارت سانتی گراد وبرای مناطق حاره Co 10- 5 است .شواهدی دردست اندکه نباتات قطبی میتوانند فوتوسنتیزرا درحرارت های پائین ترازصفردرجه سانتی گراد نیزتحقق بخشند . حرارت مناسب فوتوسنتیزبرای اکثرنباتات تقریبا ً Co 33 – 30 میباشد . درحرارت بلند ازCo33- 30 شدت فوتوسنتیزشدیدا ً تنزیل میابد این موضوع مربوط به آنست که وابستگی به پروسه فوتوسنتیزبادرجه حرارت نتیجه پروسه های متضاد میباشد . مثلا ً افزایش درجه حرارت سرعت تعاملات تاریکی فوتوسنتیزرا تزاید میبخشد همزمان درحرارت های Co 30 – 25 پروسه غیرفعال شدن کلوروپلاست ها صورت میگیرد ازدیاد درجه حرارت همچنان میتواد باعث بسته شدن درزهای روزنها شود. 

C - تاثیر مقدارCo2  :هوا ازنظرحجم دارای % 03، 0 کاربن دای اکساید میباشد هرگاه شدت نور درجه حرات نامساعد باشد . تغیردراندازه عادی Co2 میتواند بالای سرعت عملیه ترکیب ضیائی اثروارد کند . این حالت خاصتا ًدرگلخانه ها درموسوم زمستان صدق میکند تحت این شرایط Co2 هواممکن است اندازه عادی کاهش یابد . تجارب نشان داده است که درحرارت های عادی وشدت نورمناسب ازدیاد Co2 تااندازه % 5، 0 میتواند باعث تزاید سرعت عملیه ترکیب ضیائی گردد. اما این تزاید دیردوام نکرده ازدیاد دوام درآن عکس العمل منفی وارد میکند .منبع کاربن برای پروسه فوتوسنتیزگازCo2 میباشد تلاش های که جهت تعویض گازCo2 به گازCo صورت گرفتند به موفقیت نرسیدند بصورت عمده درپروسه فوتوسنتیزازCo2 اتموسفیراستفاده میگردد اما شواهدی وجود دارند که Co2 قیسما ً میتواند ازطریق سیستم ریشه ائی ازخاک به نباتات داخل گردد(کورسانوف) ولی این منبع مقایستا ً اهمیت زیاد ندارد .محتوی Co2  درهوا فقط % 03 ، 0 را تشکیل میدهد پروسه فوتوسنتیزبامحتوی Co2% 3 ، 1 باعث تزاید مستقیما ً متناسب شدت فوتوسنتیزمیگردد درصورت بلند رفتن محتوی   Co2 بلند تراز% 5 ، 1 رشد فوتوسنتیز ادامه یافته اماخیلی بطی ترمیشود . اما باافزایش محتوی Co2 % 15 – 8 پروسه فوتوسنتیزدرقطعه مستقیم افقی می برآید بامحتوی Co2 بلند تراز%70 فوتوسنتیزشروع میشود نباتات موجود اندکه حساسیت بیشتردرمقابل بلند رفتن غلظت Co2 را داشته وابطای فوتوسنتیزدرآنها حتی بامحتوی Co2 مساوی به % 5 بظهورمیرسد .ازدیاد غلظت کاربن دای اکساید تاثیربطی کننده را به علل مختلف وارد میکند . قبل ازهمه تزاید محتوی Co2 باعث بسته شدن روزنه ها میشود . باآنهم غلظت بلند Co2 درشدت بلند روشنی تاثیربالخاص نامساعد مینماید .مطلب اخیرمارا وادارمیسازد تصورنمایم که Co2 درغلظت های معین تعاملات فرمتی تاریکی را تطبیق میسازد . درشرایط طبیعی Co2  آنقدرکم است که میتواند پروسه فوتوسنتیزرا محدود سازد باید اینرا نیزدرنظرگرفت که درساعت روی محتوی Co2 درهوای نبات تنزیل مینماید .دررابطه باگفته های فوق تزاید محتوی Co2  درهوا یکی ازطریقه های مهم بلند بردن شدت فوتوسنتیزودرنتیجه آن ذخیره ماده خشک توسط نبات میباشد . لاکن درشرایط مزارع تنظیم محتوی Co2  کاریست مشکل تااندازه ای این امربه کمک پاشیدن سطحی کود های عضوی میسرمیشود تزاید محتوی Co2  نتیجه خوب داده وباید بطوروسیع ازآن استفاده گردد.نباتات مختلف یکسان ازعین غلظت Co2 استفاده نمی نماید .

d- تا ثیر آب ویا رطوبت بالای پروسه فوتوسنتیز: طوریکه میدانیم که آب یکی ازاجزای عمده ترکیب ضائی بکارمیبرود مطالعات نشان داده است که یک قسمت خیلی کم حدود % 1 ازآب جذب شده درعمل ترکیب ضیائی بکارمیرود . دربعضی موارد شدت عمل ترکیب ضیائی به اثرخشک شدن تدریجی حدود %1 ضیاع آب افزایش میابد . خشک شدن سریع حدود % 45 ضیاع آب شدت عملیه را بطی میسازد چون ستوماتا درصورت کمبود آب داخل انساج تمایل بسته شدن دارند . کمبود ناچیز آب % 15 – 5 درحجرات برگ ها تاثیرمساعد بالای شدت فوتوسنتیزدارد. بی آبی ناچیزبرگ بدون وابستگی بادرجه بازبودن روزنه ها نیزبالای پروسه فوتوسنتیزتاثیرمساعد مینماید تزاید کمبود آب بیشتراز% 20 – 15 باعث کاهش قابل ملاحظه شدت فوتوسنتیزمیگردد. این امردرقدم اول مربوط به بسته شدن روزنه ها ( حرکات هایدرواکتیف بوده که تداخل Co2 را دربرگ شدیدا ً تقلیل میدهد .علاوتا ً برآن این امر باعث کاهش Transpiration  شده که درنتیجه درجه حرارت برگ ها تزاید می یابد . ضمنا ً افزایش حرارت بالا تر ازCo 30 باعث تقلیل فوتوسنتیزمیشود . بالآخره بی آبی بالای کانفورمیشن وباالنتیجه بالای فعالیت فرصت های سهیم درفازتاریکی فوتوسنتیزنیزتاثیرمینماید .

تاثیر شرایط داخلی بالای پروسه فوتوسنتیز

سرعت عملیه ترکیب ضائی به اثریک عده عوامل داخلی ذیل تحت تاثیرقرار میگیرد .

الف – ساختمان برگ .

ب - ذخیره محصول برگ .

ج - تاثیرات پروتوپلازمی .

الف – ساختمان برگ : خصوصیات ساختمان برگ بالای اندازه Co2 به کلوروپلاست که میرسد تاثیروارد میکند این خصوصیات مشتمل است برتعداد موقعیت وجسامت ستوماتا علاوتا ً خلاهای بین الحجروی کیفیت روشنی آب کلوروپلاست میرسد . ضخامت کیوتیکل ترتیب حجرات میزوفیل ازجمله عوامل است که بالای ترکیب ضیائی تاثیردارد وهمچنان تاثیربین برگ همزمان بانموی برگ ها شدت فوتوسنتیزتزاید میابد . بیشترین شدت برای برگ های کاملا ً معمول است باتزاید بعدی بین برگ ها ( پروسه سیرشدن ) شدت فوتوسنتیزکاهش میابد .بالای شدت فوتوسنتیزبین تمام نباتات تاثیردارد دراکثرنباتات یکساله شد ت فوتوسنتیز درپروسه انتوجینیزافزایش یافته وحد اعظمی را درزمان غنچه وگل کردن کسب مینماید . بعد ازگل نمودن شدت فوتوسنتیزدربگ ها تقلیل میابد .

ب – ذخیره محصول ترکیب ضیائی : به اثرازدیاد محصول عملیه ترکیب ضیائی درحجرات میزوفیل وتراکم آن دراین حجرات درسرعت عملیه ترکیب ضیائی یک کاهش بوجود میاورد درطول روزیکه مواد نشایسته وی ساخته میشود اگراندازه انتقال آن کمترازاندازه ساختن آن باشد درنتیجه یک تاخیردرسرعت ترکیب ضیائی بلاحظه میرسد علاوه براینکه آکسجن یکی ازمحصولات پروسه فوتوسنتیزمتوقف میگردد میتوان فرض نمود که تاثیرانا بروبیک غیرمستقیم بوده وابطای پروسه تنفس وتجمع محصولات اکسدیشن ناممکن بخصوص تیزاب های عضوی ارتباط دارد این فرضیه چنین تائید میگردد که تاثیرمضرانابیور درمحیط تیزابی شدید ترمیباشد ازدیاد غلظت آکسجن الی % 25 نیزفوتوسنتیزرا بطی میسازد .

ج – تاثیرات پروتوپلازمی : سرعت عملیه ترکیب ضیائی ذریعه شرایط وعوامل که درپروتوپلازم وجود دارد نیزتحت تاثیرقرارمیگیرد . هرگاه حجرات به کمبود آب مواجه گردد سرعت عملیه بطی میگردد وعلاوتا ً فعالیت یک تعداد انزایم ها سرعت عملیه ترکیب ضیائی را متاثیرمیسازد
+ نوشته شده در  90/09/20ساعت 8:39  توسط ايمل " نظري "  |