1:11 ص المكتبة الزراعية الشاملة

كتاب : محاضرات فيزيولوجيا النبات 

التمثيل الضوئي والتنفس والنتح هي الوظائف الرئيسية الثلاث التي تدفع نمو النبات وتطوره  . الثلاثة كلها ضرورية لبقاء النبات. إن مدى قدرة النبات على تنظيم هذه الوظائف يؤثر بشكل كبير على قدرته على المنافسة والتكاثر.

البناء الضوئي

أحد الاختلافات الرئيسية بين النباتات والحيوانات هو قدرة النباتات على تصنيع طعامها. تسمى هذه العملية بالبناء الضوئي ، والتي تعني حرفياً "الجمع مع الضوء". لإنتاج الغذاء ، يحتاج النبات إلى الطاقة من الشمس وثاني أكسيد الكربون من الهواء والماء من التربة. أثناء عملية التمثيل الضوئي ، يقسم ثاني أكسيد الكربون إلى كربون وأكسجين ، ويضيف الماء ويشكل الكربوهيدرات (النشويات والسكريات). الأكسجين منتج ثانوي.

يمكن كتابة صيغة التمثيل الضوئي على النحو التالي:

ثاني أكسيد الكربون + ماء + ضوء الشمس = سكر + أكسجين أو 6 CO2 + 6 H20 + طاقة => C6H1206 + 6 02

بعد إنتاج الكربوهيدرات ، إما أن يستخدمها النبات كطاقة أو يخزنها أو يبنيها في مركبات طاقة معقدة مثل الزيوت والبروتينات. كل هذه المنتجات الغذائية تسمى التمثيل الضوئي. يستخدمها النبات عندما يكون الضوء محدودًا ، أو ينقلها إلى جذورها أو ثمارها النامية.

يحدث التمثيل الضوئي فقط في الطبقات المتوسطة من أوراق النبات ، وفي بعض الحالات ، في الخلايا المتوسطة في الجذع. تقع خلايا الميزوفيل بين الطبقة العلوية والسفلية للورقة وتحتوي على العديد من البلاستيدات الخضراء ، حيث يحدث التمثيل الضوئي. البلاستيدات الخضراء صغيرة بشكل لا يصدق. سيحتوي المليمتر المربع الواحد ، بحجم فترة زمنية على الصفحة ، على 400000 من البلاستيدات الخضراء.

تم العثور على الكلوروفيل ، الصباغ الذي يجعل الأوراق خضراء ، في البلاستيدات الخضراء. وهي مسؤولة عن حبس الطاقة الضوئية من الشمس. غالبًا ما يتم ترتيب البلاستيدات الخضراء بشكل عمودي على أشعة الشمس القادمة حتى تتمكن من امتصاص أقصى قدر من أشعة الشمس. في حالة نقص أي من مكونات التمثيل الضوئي - الضوء والماء وثاني أكسيد الكربون - يتوقف التمثيل الضوئي. إذا تغيب أي عامل لفترة طويلة من الزمن ، سيموت النبات. يتم وصف كل من هذه العوامل أدناه.

ضوء

يعتمد التمثيل الضوئي على توافر الضوء. بشكل عام ، مع زيادة شدة ضوء الشمس ، تزداد عملية التمثيل الضوئي. ومع ذلك ، لكل نوع نباتي ، هناك حد أقصى من شدة الضوء لا يزيد فوقها التمثيل الضوئي. تستجيب العديد من محاصيل الحدائق ، مثل الطماطم ، بشكل أفضل لأشعة الشمس القصوى. ينخفض إنتاج الطماطم بشكل كبير مع انخفاض شدة الضوء. فقط عدد قليل من أصناف الطماطم تنتج أي فاكهة تحت ظروف أشعة الشمس البسيطة.

ماء

الماء هو أحد المواد الخام لعملية التمثيل الضوئي. يتم تناوله في النبات عن طريق الجذور وينتقل إلى أعلى من خلال نسيج الخشب.

ثاني أكسيد الكربون

يتطلب التمثيل الضوئي أيضًا ثاني أكسيد الكربون (CO2) ، الذي يدخل النبات من خلال ثغوره (الشكل 25). في معظم النباتات ، يتقلب التمثيل الضوئي على مدار اليوم حيث تفتح الثغور وتغلق. عادة ، يفتحون في الصباح ، ويغلقون في منتصف النهار ، ويعاد فتحهم في وقت متأخر من بعد الظهر ويغلقون للأبد في المساء.

يوجد ثاني أكسيد الكربون بكثرة في الهواء ، لذا فهو ليس عاملاً مقيدًا لنمو النبات. ومع ذلك ، يتم استهلاكه بسرعة أثناء عملية التمثيل الضوئي ويتم تجديده ببطء شديد في الغلاف الجوي. قد لا تسمح البيوت الزجاجية المغلقة بإحكام بدخول ما يكفي من الهواء الخارجي وبالتالي قد تفتقر إلى ثاني أكسيد الكربون الكافي لنمو النبات. تستخدم مولدات ثاني أكسيد الكربون في البيوت الزجاجية التجارية لمحاصيل مثل الورود والقرنفل والطماطم. في البيوت البلاستيكية الصغيرة ، يعتبر الثلج الجاف مصدرًا فعالًا لثاني أكسيد الكربون.

درجة حرارة

على الرغم من أن درجة الحرارة ليست مكونًا مباشرًا في عملية التمثيل الضوئي ، إلا أنها مهمة. يحدث التمثيل الضوئي بأعلى معدل له بين 65 درجة و 85 درجة فهرنهايت وينخفض عند درجات حرارة أعلى أو أقل....

النتح

عندما تتقلص الخلايا الحامية للورقة ، تنفتح ثغورها ويفقد الماء. هذه العملية تسمى النتح. في المقابل ، يتم سحب المزيد من الماء عبر النبات من الجذور. معدل النتح مرتبط بشكل مباشر بما إذا كانت الثغور مفتوحة أم مغلقة. تمثل الثغور 1 ٪ فقط من سطح الورقة ولكن 90 ٪ من الماء تم رشه. يعتبر النتح عملية ضرورية ويستخدم حوالي 90٪ من الماء الذي يدخل جذور النبات. أما الـ 10٪ الباقية فتستخدم في التفاعلات الكيميائية والأنسجة النباتية. النتح مسؤول عن عدة أمور:

نقل المعادن من التربة في جميع أنحاء النبات.

تبريد النبات عن طريق التبخر.

تحريك السكريات والكيماويات النباتية.

الحفاظ على ضغط التورغ.

تعتمد كمية ومعدل فقدان الماء على عوامل مثل درجة الحرارة والرطوبة وحركة الرياح أو الهواء. غالبًا ما يكون النتح أكبر في الطقس الحار والجاف (الرطوبة النسبية المنخفضة) والرياح.

------------------

تـنزيل الكتاب

--------------------------

 

مشاركة