نور
انرژی به صورت تشعشع الکترومغناطیس، نور نامیده می‌شود که دیده می‌شود و مانند یک بسته انرژی عمل می‌کند. فوتون‌ها یا ذرات نور همان چیزی هستند که توسط گیاه دیده یا حس می‌شوند. مقدار انرژی که در یک فوتون وجود دارد، کوانتا نامیده می‌شود. علاوه بر ماهیت ذره‌ای، نور به صورت امواج الکترومغناطیس است که دارای طول موج کوتاه تا بلند می‌باشد. طول موج نور و انرژی رابطه معکوس دارند. به عبارت دیگر هرچه طول موج نور کمتر باشد، انرژی آن بیشتر است.
شدت نور
همه اجسام با دمای بالاتر از صفر مطلق (۲۷۳- درجه سانتی‌گراد) امواج الکترومغناطیس از خود منتشر می‌کنند که مقدار آن بستگی به دمای جسم دارد. هر چه دمای جسم بیشتر باشد، مقدار انتشار این امواج نیز بیشتر است. دما و طول موج امواج الکترومغناطیس رابطه معکوس دارند. در نتیجه می‌توان رنگ امواج را با تغییر دما کنترل کرد. هر جسم طول موج خاصی را جذب می‌کند. رنگدانه‌ها مواد شیمیایی هستند که طول موج خاصی را جذب می‌کنند.
اندازه گیری شدت نور:
به روش های مختلفی از جمله فتومتری، رادیومتری و کوانتومتری می‌توان شدت نور را اندازه گیری کرد.
- اساس روش فتومتری بر تشخیص امواج الکترومغناطیس توسط چشم انسان است. واحد استاندارد آن در این روش در آمریکا شمع فوت یا فوت کندل (Foot Candle= FC )و در اروپا لوکس است. فوت کندل برابر مقدار نور یک شمع در فاصله یک فوتی می‌باشد.
- در روش رادیومتری امواج الکترومغناطیس به صورت انرژی و حرارت اندازه‌گیری می‌شوند. واحد آن وات بر متر مربع است. عیب این روش در نظر نگرفتن طول موج است.
شدت نور برای فتوسنتز:
ترکیبات مختلف نور مرئی، منبع انرژی برای گیاهان به شمار می‌رود. انرژی نورانی، دی‌اکسیدکربن و آب از جمله موادی هستند که در فرایند فتوسنتز وارد شده و نتیجه نهایی آن تشکیل هیدرات‌های کربن است. برای ترکیب کربن با اکسیژن جهت تشکیل گاز دی‌اکسیدکربن انرژی قابل ملاحظه ای در مقایسه با تشکیل هیدرات‌های کربن مورد نیاز است بنابراین انرژی نورانی مصرف شده در داخل هیدرات کربن ذخیره می‌شود. هیدرات‌های کربن ساخته شده در بخش‌های سبز گیاه (ساقه و برگ)، به سایر نقاط آن منتقل شده و به سایر مواد مورد نیاز گیاه تبدیل می‌شوند.
اسیدهای آمینه ممکن است پس از تشکیل، وارد فرآیند ساخت پروتئین‌ها شوند. شاید منشاء تشکیل چربی‌ها نیز هیدرات‌های کربن باشد. از مجموع این ترکیبات، ترکیبات دیگری مانند سلولز و پکتین مورد نیاز دیواره‌های سلولی، هورمون‌های تنظیم کننده رشد و DNA جهت تشکیل کوموزوم ها ساخته می‌شوند. انرژی خورشیدی در همه این ساختارها نقش دارد و نتیجه نهایی این فرآیندها، رشد گیاه است که منجر به افزایش ماده خشک گیاه می شود.
رابطه فرآیند تنفس و انرژی نور:
برای انجام سایر فرآیندها در گیاه باید انرژی آزاد شده و مورد استفاده قرار گیرد. جذب عناصر غذایی، تشکیل پروتئین‌ها، تقسیم سلولی، نگهداری و ساختار غشاء سلولی و فرآیندهای متعدد دیگری که نیاز مبرم به مصرف انرژی دارند از این جمله‌اند. این انرژی از موادی تأمین می‌شود که به طور مستقیم یا غیر مستقیم حاصل فرایند فتوسنتز بوده و انرژی در طی فرآیندی که در خلاف جهت فتوسنتر صورت می‌گیرد آزاد می‌شود. این فرآیند مخالف فتوسنتز، تنفس است.
تنفس در همه مراحل زندگی هر ارگانیسم زنده صورت می‌گیرد. شدت تنفس بستگی به درجه حرارت دارد و با افزایش دما شدت آن افزایش می‌یابد. وقتی حیوانات تعلیف می‌شوند، انرژی مورد نیاز خود را پس از خوردن گیاه بدست می‌آورند. منشاء این انرژی از نور خورشید است که از طریق فتوسنتز به دست آمده و ذخیره شده است انرژی ذخیره شده در مواد، بر اثر تنفس حیوانات آزاد می‌شود. همین مساله در مورد انسان که از گیاه و حیوان تغذیه می‌کند نیز صادق است. بنابراین حیات بسیاری از ارگانیسم‌های زنده بستگی کامل به انرژی نورانی دارد.
کیفیت نور:
تمام بخش‌های طیف نوری در عمل فتوسنتر لازم و مفید نیستند. نورها را بر مبنای طول موج آنها (برحسب میلی میکرون) طبقه‌بندی می‌کنند. این طبقه‌بندی بر مبنای کیفیت آنهاست.
- نور ماوراء بنفش (UV) دارای طول موج کمتر از ۴۰۰ میلی میکرون است. نور ماوراء بنفش با چشم انسان قابل رویت نیست. اگر میزان این نور افزایش یابد به رشد گیاه صدمه زده و برای آن زیان‌آور خواهد بود.
- نور قابل رویت یا نور سفید در بین طول موج‌های ۴۰۰ تا ۷۰۰ میلی میکرون قرار دارد. در طول موج‌های کوتاه، نور مرئی بنفش مشاهده می‌شود. نورهای آبی، سبز، زرد، نارنجی و قرمز حدودا در طول موج های ۴۶۰، ۵۱۰، ۵۷۰، ۶۱۰ و ۶۵۰ میلی میکرون قرر دارد.
- نور قرمز دور (۷۵۰-۷۰۰ میلی میکرون) خارج از حس بینایی ما بوده و برای رشد گیاه ضروری است، اما در فتوسنتز تأثیری ندارد.
- انرژی مادون قرمز دارای طول موج بزرگتری بوده و در رشد گیاه تأثیر ندارد.
نقش نور مرئی در فرآیند فتوسنتز:
اساسا طیف نور مرئی است که در عمل فتوسنتز نقش دارد. نقاطی در نور قرمز و آبی وجود دارد که میزان فتوسنتز در آنها به حداکثر می‌رسد. اگر گیاه تنها تحت تأثیر نور آبی قرار گیرد، رشد گیاه کاهش می‌یابد و اندام های گیاه سفت شده و رنگ آن تیره می‌شود. ولی نور قرمز به تنهایی سبب می‌شود که اندام‌های گیاه نرم و لطیف شده، فاصله میان گره‌ها افزایش یافته و در نتیجه رشد گیاه افزایش یابد (ارتفاع گیاه زیاد شود). از این رو برای انجام کامل عمل فتوسنتز وجود تمام طول موج‌های مرئی نور لازم است.
منابع:
۱- کتاب مدیریت گلخانه (جلد اول)، انتشارت سازمان پارکها و فضای سبز شهرداری تهران.
۲- کتاب مدیریت گلخانه، تکنولوژی تولید محصولات گلخانه ای، انتشارات سلسبیل.
دیدگاهتان را بنویسید