تويت
العوامل المناخية و تأثيراتها المتداخلة على معدل البناء في النبات
============================
عند معدلات مناسبة من الحرارة وثاني اكسید الكربون نجد أن معدل عملیة البناء الضوئي تزداد بازدیاد شدة الاشعاع الشمسي الي حد معين (الحد الاقصى للبناء) یقل بعده معدل عملیة البناء الضوئي، وعند ازدیاد الطاقة الضوئیة الي حد بعید نجد أن ھناك عامل آخر یبدأ في التدخل في عملیة البناء وھو الاكسدة الضوئیة بمركبات الخلیة الحیة مما یؤدي الي استخدام الأوكسجین المتصاعد من عملیة البناء الضوئي في أكسدة الكثیر من محتویات الخلیة - اما من حیث اطوال الموجات الضوئیة فقد بینا أن ھناك موجات تزید عندھا كفاءة البلاستیدات الخضراء في امتصاص الضوء مثل الازرق و الاحمر ) ٤٦٦- ٦٥٠ مللیمكرون (و لذلك فان كفاءة عملیة البناء بالتالي تصل الي اقصاھا عند ھذه الموجات الضوئية فيما يعرف بالضوء المناسب للتمثيل الضوئي .
عند درجات حرارة وكثافة ضوئیة ملائمة نجد ان ثاني اكسيد الكربون یعتبر العامل المحدد لسرعة عملیة التمثیل الضوئي . و یتأثر محتوي الھواء الجوي بثاني اكسید الكربون بمستوي الرطوبة الجویة فعند ارتفاع رطوبة الجو یزداد تركیز ثاني اكسيد الكربون ولذلك عادة ما یلاحظ ازدیاد معدل البناء الضوئي في الأیام ذات الضباب عن غیرھا اذا كانت العوامل الأخري غیر محددة لھذه العملیة . وقد وجد أن عملیة البناء الضوئي تستمر في الأسراع كلما ارتفع تركیز ثاني اكسيد الكربون بالجو الي أن یصل الي ٠.٥ % و لكن لمدد محددة حیث أن استمرار زیادة التركیز الي ١٠ % يؤدي الى ظھور بعض الأضرار علي النباتات. على الجانب الاخر تختلف درجة الحرارة المثلي باختلاف طبیعة النبات وطبیعة البیئة ومدي تأقلمة معھا ورغم اتساع المدي الحراري الذي یتم عندة عملیة البناء الضوئي الا أنه یلاحظ ان انسب درجات حراریة بالنسبة لاغلب النباتات 15 الى 25 درجة مئویة ویلاحظ أن معدل سرعة عملیة البناء الضوئي للنباتات النامیة بالاجواء المعتدلة یصل ما بین یستمر في الأرتفاع بارتفاع درجات الحرارة من ١٠ الي ٢٥ درجة مئویة بالنسبة لاغلب النباتات . ویؤدي رفع درجة الحرارة عن 35 درجة مئوية الي انخفاض سرعة عملیة البناء و یرجع ذلك اساسا للتأثیر الضار للحرارة المرتفعة علي بروتوبلازم الخلایا الحیة وخاصة الانزیمات المتواجدة بھا كما قد یرجع التأثیر الضار الي تراكم نواتج عملیة البناء أو قد یرجع التأثیر الي قلة كفاءة ذوبان ثاني اكسيد الكربون في بخار الماء بغرف الثغر وبالتالي قلة ما یصل منه الي بلاستیدات وجد ان الكمیة اللازمة من الماء لاستمرار عملیة البناء الضوئي تقدر بحوالي ١% فقط من جملة الماء الممتص بواسطة النبات . وقد لوحظ أن معدل او سرعة البناء الضوئي یرتفع اذا ما حدث جفاف بسیط بالأوراق) ولكن ھذا المعدل ینخفض تماما اذا ما وجد جفاف شدید بھذه الاوراق - حیث أن فقد الماء الذي یبدأ بالخلایا الحارسة یؤدي الي الانكماش وبالتالي قفل الثغور فیقل معدل التمثیل تبعا لذلك و یؤدى الجفاف أیضا الي قلة قابلیة الأغشیة البلازمیة للنفاذیة وجفاف الانزیمات النسبى والتي یلزم لھا درجة تبلل عالیة وقد یؤدي الجفاف الي قلة سرعة تكوین المواد الكربوھیدارتیة المتكونة من عملیة البناء مما یؤدى الي تراكمھا في الاوراق وبالتالي بطء سرعة عملیة البناء . عند نقص بعض العناصر مثل النيتروجين و الفسفور و المغنسيوم یلاحظ قلة معدل عملیة البناء الضوئي لكونھا عوامل مساعدة لبعض الانزیمات الخاصة بتفاعلات الظلام أو لضرورة وجودھا لاتمام عملیة تفاعل الضوء مثل الكلورین والذي یؤدى نقصة الي عدم امكان نقل الالكترونات من الماء الي كلورفیل ( ب ) وقد یكون نقص العنصر مؤثرا علي بناء الكلورفیل نفسه كما في حالة نقص الحدید أو النتروجین أو المغنسیوم وغیرھا كما ان یدخل كمادة تفاعل أثناء تفاعلات الظلام.
الخلاصة:- يتطلب البناء داخل النبات الى توفر العديد من العوامل المناخية في ظروف مناسبة حسب نوع النباتات المنزرعة.
و عليه فانه في بعض الاحيان نحتاج الى تدفئة او تبريد او اضاءة او تظليل لتوفير الظروف المناسبة للنباتات للمحافظة على معدلات البناء المناسبة و الحصول على انتاجية مرتفعة من وحدة المساحة . اما بالنسبة لاشجار الفاكهة و النخيل فان مسافات الزراعة (المسافة بين النباتات و المسافة بين الخطوط) و اتجاه خطوط الزراعة و طريقة التقليم تعتبر من العوامل التي تساعد على الاستفادة من العوامل المناخية في زيادة كفاءة عمليات التمثيل الضوئي بحيث يتم تجنب التظليل الزائد و الذي يحجب اشعة الشمس عن بعض الافرع و التي تؤدي الى تقليل معدلات البناء الضوي و ان مسافة الزراعة المناسبة تسمح لكل شجرة ان تستفيد من الظروف المناخية بصورة مثلى في عملية البناء عندما تصل الاشجار الى مرحلة الانتاج الاقتصادي. لذلك فان تقليل المسافات بين النباتات او تجاهل عمليات التقليم لفتح قلب الشجرة و تعريض اكبر قدر ممكن من الافرع للاشعاع الشمسي خلال اليوم من شأنه تقليل البناء و بالتالي تقليل تخزين الكربوهيدرات و بالتالي ضعف الانتاج.
============================
عند معدلات مناسبة من الحرارة وثاني اكسید الكربون نجد أن معدل عملیة البناء الضوئي تزداد بازدیاد شدة الاشعاع الشمسي الي حد معين (الحد الاقصى للبناء) یقل بعده معدل عملیة البناء الضوئي، وعند ازدیاد الطاقة الضوئیة الي حد بعید نجد أن ھناك عامل آخر یبدأ في التدخل في عملیة البناء وھو الاكسدة الضوئیة بمركبات الخلیة الحیة مما یؤدي الي استخدام الأوكسجین المتصاعد من عملیة البناء الضوئي في أكسدة الكثیر من محتویات الخلیة - اما من حیث اطوال الموجات الضوئیة فقد بینا أن ھناك موجات تزید عندھا كفاءة البلاستیدات الخضراء في امتصاص الضوء مثل الازرق و الاحمر ) ٤٦٦- ٦٥٠ مللیمكرون (و لذلك فان كفاءة عملیة البناء بالتالي تصل الي اقصاھا عند ھذه الموجات الضوئية فيما يعرف بالضوء المناسب للتمثيل الضوئي .
عند درجات حرارة وكثافة ضوئیة ملائمة نجد ان ثاني اكسيد الكربون یعتبر العامل المحدد لسرعة عملیة التمثیل الضوئي . و یتأثر محتوي الھواء الجوي بثاني اكسید الكربون بمستوي الرطوبة الجویة فعند ارتفاع رطوبة الجو یزداد تركیز ثاني اكسيد الكربون ولذلك عادة ما یلاحظ ازدیاد معدل البناء الضوئي في الأیام ذات الضباب عن غیرھا اذا كانت العوامل الأخري غیر محددة لھذه العملیة . وقد وجد أن عملیة البناء الضوئي تستمر في الأسراع كلما ارتفع تركیز ثاني اكسيد الكربون بالجو الي أن یصل الي ٠.٥ % و لكن لمدد محددة حیث أن استمرار زیادة التركیز الي ١٠ % يؤدي الى ظھور بعض الأضرار علي النباتات. على الجانب الاخر تختلف درجة الحرارة المثلي باختلاف طبیعة النبات وطبیعة البیئة ومدي تأقلمة معھا ورغم اتساع المدي الحراري الذي یتم عندة عملیة البناء الضوئي الا أنه یلاحظ ان انسب درجات حراریة بالنسبة لاغلب النباتات 15 الى 25 درجة مئویة ویلاحظ أن معدل سرعة عملیة البناء الضوئي للنباتات النامیة بالاجواء المعتدلة یصل ما بین یستمر في الأرتفاع بارتفاع درجات الحرارة من ١٠ الي ٢٥ درجة مئویة بالنسبة لاغلب النباتات . ویؤدي رفع درجة الحرارة عن 35 درجة مئوية الي انخفاض سرعة عملیة البناء و یرجع ذلك اساسا للتأثیر الضار للحرارة المرتفعة علي بروتوبلازم الخلایا الحیة وخاصة الانزیمات المتواجدة بھا كما قد یرجع التأثیر الضار الي تراكم نواتج عملیة البناء أو قد یرجع التأثیر الي قلة كفاءة ذوبان ثاني اكسيد الكربون في بخار الماء بغرف الثغر وبالتالي قلة ما یصل منه الي بلاستیدات وجد ان الكمیة اللازمة من الماء لاستمرار عملیة البناء الضوئي تقدر بحوالي ١% فقط من جملة الماء الممتص بواسطة النبات . وقد لوحظ أن معدل او سرعة البناء الضوئي یرتفع اذا ما حدث جفاف بسیط بالأوراق) ولكن ھذا المعدل ینخفض تماما اذا ما وجد جفاف شدید بھذه الاوراق - حیث أن فقد الماء الذي یبدأ بالخلایا الحارسة یؤدي الي الانكماش وبالتالي قفل الثغور فیقل معدل التمثیل تبعا لذلك و یؤدى الجفاف أیضا الي قلة قابلیة الأغشیة البلازمیة للنفاذیة وجفاف الانزیمات النسبى والتي یلزم لھا درجة تبلل عالیة وقد یؤدي الجفاف الي قلة سرعة تكوین المواد الكربوھیدارتیة المتكونة من عملیة البناء مما یؤدى الي تراكمھا في الاوراق وبالتالي بطء سرعة عملیة البناء . عند نقص بعض العناصر مثل النيتروجين و الفسفور و المغنسيوم یلاحظ قلة معدل عملیة البناء الضوئي لكونھا عوامل مساعدة لبعض الانزیمات الخاصة بتفاعلات الظلام أو لضرورة وجودھا لاتمام عملیة تفاعل الضوء مثل الكلورین والذي یؤدى نقصة الي عدم امكان نقل الالكترونات من الماء الي كلورفیل ( ب ) وقد یكون نقص العنصر مؤثرا علي بناء الكلورفیل نفسه كما في حالة نقص الحدید أو النتروجین أو المغنسیوم وغیرھا كما ان یدخل كمادة تفاعل أثناء تفاعلات الظلام.
الخلاصة:- يتطلب البناء داخل النبات الى توفر العديد من العوامل المناخية في ظروف مناسبة حسب نوع النباتات المنزرعة.
و عليه فانه في بعض الاحيان نحتاج الى تدفئة او تبريد او اضاءة او تظليل لتوفير الظروف المناسبة للنباتات للمحافظة على معدلات البناء المناسبة و الحصول على انتاجية مرتفعة من وحدة المساحة . اما بالنسبة لاشجار الفاكهة و النخيل فان مسافات الزراعة (المسافة بين النباتات و المسافة بين الخطوط) و اتجاه خطوط الزراعة و طريقة التقليم تعتبر من العوامل التي تساعد على الاستفادة من العوامل المناخية في زيادة كفاءة عمليات التمثيل الضوئي بحيث يتم تجنب التظليل الزائد و الذي يحجب اشعة الشمس عن بعض الافرع و التي تؤدي الى تقليل معدلات البناء الضوي و ان مسافة الزراعة المناسبة تسمح لكل شجرة ان تستفيد من الظروف المناخية بصورة مثلى في عملية البناء عندما تصل الاشجار الى مرحلة الانتاج الاقتصادي. لذلك فان تقليل المسافات بين النباتات او تجاهل عمليات التقليم لفتح قلب الشجرة و تعريض اكبر قدر ممكن من الافرع للاشعاع الشمسي خلال اليوم من شأنه تقليل البناء و بالتالي تقليل تخزين الكربوهيدرات و بالتالي ضعف الانتاج.