مقاله فتوسنتز، تنفس و تعرق در pdf

توضیحات

 مقاله فتوسنتز، تنفس و تعرق در pdf دارای 24 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله فتوسنتز، تنفس و تعرق در pdf  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله فتوسنتز، تنفس و تعرق در pdf،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله فتوسنتز، تنفس و تعرق در pdf :

فتوسنتز، تنفس و تعرق

رشد و نمو گیاهان
سه عامل عمده در رشد و نمو گیاهان عبارتند از : فتوسنتز، تنفس و تعرق

فتوسنتز :
یكی از اختلافات عمده بین گیاهان و حیوانات در كره زمین، توانایی گیاهان برای ساخت داخلی غذای خودشان می باشد. یك گیاه برای تولید غذای مورد نیاز خود به انرژی حاصل از تابش آفتاب، دی اكسید كربن موجود در هوا و آب موجود در خاك نیازمند است. اگر هر یك از این اجزاء دچار كمبود شود، فتوسنتز یا همان تولید غذا متوقف خواهد شد. در واقع اگر هر یك از این عوامل برای مدت زیادی قطع شود، گیاه از بین خواهد رفت.
هر گونه بافت گیاه سبز، توانایی انجام فرآیند فتوسنتز را داراست.

كلروپلاست ه در سلولهای گیاه سبز، حاوی رنگدانه های سبزی هستند كه كلروفیل نامیده می شوند و انرژی نور را به تله می اندازند. با این وجود برگها (با توجه به ساختار بخصوصشان) عمده ترین قسمت برای تولید غذا می باشند. بافتهای داخلی حاوی سلولهایی با مقادیر فراوان كلروپلاست می باشند؛ كه در یك نظم و ترتیب خاص، به راحتی به آب و هوا اجازه جابجایی می دهند. لایه های اپیدرمی محافظ بالایی و پایینی برگها، حاوی تعداد زیادی دهانه می باشند كه؛ از دو سلول نگهبان بخصوص در هر سمت تشكیل شده اند. سلولهای نگهبان، جابجایی (ورود دی اكسیدكربن و خروج اكسیژن و بخار آب از برگها) گازهای درگیر در فتوسنتز را كنترل می كنند. اپیدرمی های پایینی برگها به طور طبیعی، حاوی بیشترین تعداد دهانه می باشند.

تنفس :
كربوهیدرات های ساخته شده در طول فرآیند فتوسنتز، تنها وقتی برای گیاه با ارزش هستند؛ كه به انرژی تبدیل شده باشند. این انرژی در فرآیند ساخت بافتهای جدید مورد استفاده قرار می گیرد. فرآیند شیمیایی كه طی آن قند و نشاسته تولید شده در فرآیند فتوسنتز، به انرژی تبدیل می شود؛ تنفس نامیده می شود. این فرآیند مشابه سوزاندن چوب یا زغال سنگ برای تولید حرارت یا انرژی می باشد.

اگر اكسیژن محدود شود یا در دسترس گیاه قرار نگیرد، تنفس یا متابولیسم ناهوازی رخ خواهد داد. تولیدات حاصل از این واكنش، اتیل الكل یا اسید لاتیك و دی اكسید كربن می باشد. این فرآیند به عنوان فرآیند تخمیر یا اثر پاستور شناخته می شود*. این فرآیند در صنایع لبنیات كاربرد فراوان دارد. هم اكنون باید واضح باشد كه تنفس عكس فرآیند فتوسنتز می باشد. بر خلاف فتوسنتز، فرآیند تنفس در طول شب نیز به خوبی روز صورت می گیرد. تنفس در كلیه اشكال زندگی و در همه سلولها صورت می گیرد. آزاد شدن دی اكسید كربن اندوخته شده و گرفتن اكسیژن همواره در سطح سلول اتفاق می افتد. در ادامه مقایسه ای بین فتوسنتز و تنفس آمده است.

فتوسنتز:
تولید غذا می نماید
انرژی را ذخیره می كند
در سلول هایی كه حاوی كلروپلاست هستند رخ می دهد
اكسیژن آزاد می كند
آب مصرف می نماید
دی اكسید كربن مصرف می نماید
در روشنایی صورت می پذیرد

تنفس :
غذا رابرای تولید انرژی گیاه به مصرف می رساند
انرژی آزاد می كند
در همه سلولها صورت می گیرد
اكسیژن را مورد استفاده قرار می دهد
آب تولید می نماید
دی اكسید كربن تولید می نماید
در تاریكی هم به خوبی صورت می پذیرد

تعرق:
تعرق فرآیندی است كه در طی آن گیاه آب از دست می دهد. عمدتاً این كار از طریق دهانه برگها صورت می گیرد. تعرق فرآیندی ضروری است كه حدود 90% از آب وارد شده به گیاه از طریق ریشه ها را مورد استفاده قرار می دهد.10% باقیمانده آب در واكنشهای شیمیایی و در بافتهای مختلف گیاه به مصرف می رسد. فرآیند تعرق برای حمل مواد معدنی ازخاك به گیاه، خنك نمودن گیاه در فرآیند تبخیر و نیز برای جابجایی قند و مواد شیمیایی گیاه كاملاً ضروری است. مقدار آب ازدست رفته گیاه به چندین فاكتور محیطی از جمله دما، رطوبت، وزش باد یا جابجایی هوا وابسته است. با افزایش دما و یا جابجایی هوا، رطوبت نسبی كاهش یافته و این باعث می شود كه سلولهای نگهبان در برگها، دریچه های استومتا را باز كنند؛ به این ترتیب نرخ تعرق افزایش می یابد.

دی اكسید كربن در گلخانه
سالهای زیادی است كه به منافع غنی سازی دی اكسید كربن در گلخانه ها، برای افزایش رشد و تولید گیاهان پی برده شده است. دی اكسید كربن یكی از ضروری ترین اجزاء فتوسنتز می باشد. همانطور كه در بخش قبل اشاره شد، فتوسنتز یك فرآیند شیمیایی است كه انرژی نور خورشید را برای تبدیل دی اكسید كربن و آب به مواد قندی در گیاهان سبز مورد استفاده قرار می دهد؛

سپس این مواد قندی در خلال تنفس گیاه برای رشد آن مورد استفاده قرار می گیرند. اختلاف بین نرخ فتوسنتز و تنفس، مبنایی برای میزان انباشتگی ماده خشك در گیاهان می باشد. در تولید گلخانه ای، هدف همه پرورش دهندگان، افزایش ماده خشك و بهینه سازی اقتصادی محصولات می باشد. دی اكسید كربن با توجه به بهبود رشد گیاهان، باروری محصولات راافزایش می دهد. بعضی از مواردی كه باروری محصولات به وسیله غنی سازی دی اكسید كربن افزایش داده می شود عبارتند از :

گلدهی قبل از موعد
بازده میوه دهی بالاتر
كاهش جوانه های ناقص در گلها
بهبود استحكام ساقه گیاه و اندازه گل

بنابراین پرورش دهندگان گل و گیاه باید دی اكسید كربن را به عنوان یك ماده مغذی در نظر بگیرند.
برای اكثر محصولات گلخانه ای، میزان خالص فتوسنتز به واسطه بالا بردن میزان دی اكسید كربن از ppm 340 تا ppm1000 افزایش می یابد. آزمایش های صورت گرفته بر روی بیشتر گیاهان نشان داده است كه با افزایش میزان دی اكسید كربن تا ppm1000 فتوسنتز به اندازه 50% افزایش خواهد یافت. البته برای بعضی از گیاهان اضافه كردن دی اكسید كربن تا ppm 1000 در نوركم، از لحاظ اقتصادی، توصیه نمی شود. برای بعضی دیگر از گیاهان مانند گل لاله ، هیچ پاسخی نسبت به اضافه كردن دی اكسید كربن مشاهده نشده است. دی اكسیدكربن در خلال باز شدن دهانه ای، توسط فرآیند پخش به گیاه وارد می شود.

استومتاها سلولهای اختصاصی هستند كه به طور عمده در قسمت زیرین برگها و در لایه بیرونی قرار گرفته اند. باز و بسته شدن این سلولها اجازه می دهد كه معاوضه گازها صورت گیرد. تغلیظ 2CO دراطراف برگها، بالا گیری دی اكسید كربن در گیاهان را قویاً تحت تأثیر قرار می دهد. تغلیظ بیشتر 2CO، منجر به بالا گیری بیشتر 2CO در گیاهان می شود. سطح نور، دمای برگها و دمای هوای محیط، رطوبت نسبی، تنش آبی، غنی سازی دی اكسید كربن و میزان اكسیژن موجود در هوا و برگها از جمله فاكتورهای محیطی هستند كه باز و بسته شدن استومتا را كنترل می نمایند.

غلظت دی اكسید كربن موجود در هوای محیط چیزی در حدود ppm340 (از لحاظ حجمی) می باشد. همه گیاهان در این شرایط به خوبی رشد می نمایند؛ اما بواسطه بالا رفتن غلظت 2CO تا1000 ppm، نرخ فتوسنتز نیز افزایش خواهد یافت؛ كه در نهایت منجر به افزایش مواد قندی و كربو هیدراتهای قابل دسترس برای رشد گیاهان می شود. هر گونه گیاه سبز در حال رشد در یك گلخانه كاملاً بسته (كه اصلاً تهویه نمی شود و یا اینكه تهویه كمی دارد) غلظت دی اكسید كربن را در طول روز به كمتر از ppm200 كاهش می دهد. كاهش در نرخ فتوسنتز، هنگامی كه غلظت 2CO از ppm 340 به ppm 200 می رسد، برابر است با افزایش آن هنگامی كه غلظت 2CO از ppm 340 به ppm 1300 می رسد. با یك حساب سرانگشتی در می یابیم كه افت سطح دی اكسید كربن به پایینتر از سطح محیط تأثیرات بسیار بیشتری نسبت به افزایش آن به بالاتر از سطح محیط خواهد داشت.

در گلخانه های جدید و به بخصوص در سازه های دو جداره كه نفوذ هوای بیرون كاهش یافته است؛ غلظت دی اكسید كربن در زمانهای بخصوصی از سال به راحتی می تواند به پایینتر از ppm 340 افت نماید. این موضوع تأثیرات منفی قابل توجهی برروی رشد گیاهان خواهد داشت. تهویه مناسب در طول روز می تواند میزان دی اكسید كربن را تا نزدیكی سطح محیطی آن بالا ببرد؛ اما میزان آن هرگز به سطح محیطی ppm340 باز نخواهد گشت. تأمین دی اكسید كربن تنها روش غلبه بر این اختلاف سطح و افزایش غلظت 2CO به بالاتر از ppm 340 است؛

كه برای اكثر محصولات گلخانه ای پر منفعت می باشد. میزان غنی سازی دی اكسید كربن به نوع محصول، شدت نور، دما، تهویه، مرحله رشد گیاه و ملاحظات اقتصادی بستگی دارد. نقطه اشباع دی اكسید كربن در غلظتی حدود 1000 تا ppm 1300 حاصل می شود. غلظت كمتری (800 تا ppm1000) برای محصولاتی مانند گوجه فرنگی، خیار، فلفل و كاهو توصیه می شود. افزایش غلظت دی اكسید كربن دوره رشد گیاه را كوتاه می نماید (5 تا10 درصد)، كیفیت و بازده محصول را بهبود می بخشد و همچنین اندازه و ضخامت برگها را افزایش می دهد.

منابع دی اكسید كربن: دی اكسید كربن را می توان از سوزاندن سوختهای پایه كربن مانند گاز طبیعی، پروپان، نفت سفید و یا اینكه مستقیماً از تانكهای مخصوص نگهداری دی اكسید كربن خالص تهیه نمود. البته هر یك از منابع فوق الذكر دارای مزایا و معایب بالقوه ای می باشند. وقتی كه گاز طبیعی، پروپان یا نفت سفید سوزانده می شود، تنها دی اكسید كربن تولید نمی شود؛ بلكه همراه با آن حرارت نیز تولید می شود، كه به طور طبیعی موجب گرم شدن سیستم می شود.

باید توجه داشت كه احتراق ناقص یا سرایت مواد سوختی به داخل گلخانه، می تواند منجر به از بین رفتن گیاهان شود. اكثر منابع گاز طبیعی و پروپان دارای مقدار كمی (به اندازه كافی پایین) آلودگی می باشند. باید توجه داشت، در سوختی كه برای تأمین دی اكسید كربن مورد استفاده قرار می گیرد، مقدار سولفور بیشتر از 002% (از لحاظ وزنی) نباشد. احتراق سوختها همچنین منجر به تولید رطوبت می شود. برای گاز طبیعی به ازای هر متر مكعب گاز سوخته شده، kg 1.4 بخار آّب تولید می شود. در مورد پروپان، مقدار رطوبت تولید شده به ازاء هر كیلوگرم دی اكسید كربن، كمی پایین تر از گاز طبیعی است.
گاز طبیعی، پروپان و سوختهای مایع در ژنراتورهای مخصوص دی اكسیدكربن سوزانده می شوند. اندازه دستگاهها (Btu تولید شده) و اندازه جریان هوای افقی در گلخانه، تعداد و موقعیت این دستگاهها را تعیین می نماید. مهمترین مشخصه این مشعلها این است كه؛ سوخت باید به طور كامل سوزانده شود. بعضی از كارخانجات مشعلهایی ساخته اند كه می تواند هم گازطبیعی و هم پروپان را مورد استفاده قرار دهد. به علاوه این واحدهای تولید 2CO دارای خروجی قابل تنظیم هستند. اشكال بالقوه این سیستم این است كه حرارت و بخار آب تولید شده ممكن است موجب تأثیر موضعی بر دما و شیوع بیماریها در گلخانه شود.

به عنوان یك پیشنهاد، می توان قسمتی از گاز دودكش بویلر گاز طبیعی، مربوط به سیستم حرارتی آب داغ، را به عنوان وسیله ای جهت تأمین دی اكسید كربن به داخل گلخانه هدایت نمود. البته این سیستم باید به چگالنده گاز دودكش، كه برای تأمین این هدف طراحی شده است، مجهز باشد.
نكته قابل توجه این است كه همه بویلرها (بخصوص بویلرهای قدیمی) برای این كار طراحی نشده اند. بویلرهای گاز طبیعی باید احتراق تمیزی داشته باشند؛ اكسیدهای نیتروژن (NOx) و اتیلن تولید نكنند و یا حداقل، مقدار آنها در محصولات احتراق كم باشد.
در این سیستم،

لوله های گاز در جایی كه بویلر به لوله دودكش متصل شده است، بیرون كشیده می شوند. واحد های چگالنده برای كاهش دما و رطوبت گاز ورودی به گلخانه طراحی می شوند. یك سیستم كنترل مانیتوری، پیوسته محافظت ایمنی لوله گاز را برای كنترل سطح مونو اكسید كربن انجام می دهد. سطح مجاز مونو اكسیدكربن (CO) در لوله گاز چیزی بین 6 تا ppm 10 است. یك هواكش ظرفیت پایین كه دارای مكش كلی كمی است، حجم ثابتی از گاز را مكش می نماید. یك هواكش دیگر برای اختلاط گازهای دودكش با هوای گلخانه مورداستفاده قرار می گیرد؛ و در پایان این مخلوط به داخل گلخانه هدایت می شود.

این سیستم شرایطی را فراهم می نماید كه دی اكسید كربن از پایین به میان محصولات هدایت شده و قبل از خروج از منافذ و دریچه ها، در میان گیاهان به سمت بالا حركت نماید. سیستم تحویل باید به گونه ای طراحی شده باشد كه توزیع یكسانی را در سراسر گلخانه در بر داشته باشد.
می توان یك سیستم حرارتی آب داغ را برای افزایش بازده و نیز تأمین دی اكسید كربن در طول روز (هنگامی كه نیازی به حرارت وجود ندارد) به یك تانكر عایق جهت ذخیره آب داغ مجهز نمود. حرارت تولید شده در طول روز به وسیله تانكر آب داغ ذخیره شده و در هنگام شب بر حسب نیاز مورد استفاده قرار می گیرد.

تأمین دی اكسید كربن با استفاده از گاز دودكش در تابستان، حرارت ذخیره بسیار بیشتری از آنچه كه به هنگام شب مورد نیاز است، حاصل می نماید. در طول ماههایی از تابستان، از آنجا كه دمای محیط بیرون به هنگام شب اغلب بالاتر از 22 درجه سانتیگراد می باشد، حرارت ذخیره شده مورد نیاز نیست؛ در این موقعیت باید كاربرد دی اكسید كربن را محدود نمود.
دی اكسید كربن مایع (حتی با وجود اینكه معمولاً گرانتر است) مورد پسند بسیاری از پرورش دهندگان گل و گیاه قرار گرفته است. مزایای عمده استفاده از دی اكسید كربن مایع عبارتند از :
خلوص فراورده
عدم تولید حرارت و رطوبت
عدم نگرانی از زیان رساندن به محصولات
كنترل بهتر غلظت دی اكسید كربن در گلخانه
انعطاف در وارد كردن دی اكسید كربن به گلخانه در هر زمان

دی اكسید كربن خالص در مخازنی كه توسط تریلر حمل می شود، به گلخانه منتقل می گردد. تانكرهای نگهداری مخصوص (كه معمولاً از فروشنده اجاره می شود)، برای هر واحد گلخانه مورد نیاز است. دی اكسید كربن متراكم به صورت مایع می باشد و باید توسط یك واحد تبخیركن، تبخیر شود.
سیستم توزیع دی اكسید كربن مایع در محیط گلخانه، از لحاظ طراحی و نصب ساده تر می باشد. اكثر استفاده كنندگان از این سیستم، لوله های پلی وینیل كلراید (pvc) انعطاف پذیر18 میلیمتری را مورد استفاده قرار می دهند. این لوله ها باید در فواصل مناسب سوراخ شده باشند. برای یك بهره برداری كوچك ممكن است دی اكسید كربن توسط كپسول فراهم گردد.

هنگامی كه فرد گلخانه دار برای پرورش گیاهان از كود حیوانی یا دیگر مواد ارگانیك استفاده می كند، غلظت دی اكسید كربن در گلخانه بواسطه فرآیند تفكیك افزایش خواهد یافت. مقدار تولید شده به پایداری كود حیوانی و فعالیت میكروارگانیسم ه، كه مواد ارگانیك را به دی اكسید كربن تبدیل می كنند، وابسته است. البته تولید 2CO از كود حیوانی تنها برای حدود یك ماه قابل توجه می باشد. در بعضی از موارد رشد ارگانیك پوشش میانی گیاه مانند الیاف نارگیل، غلظت دی اكسید كربن را در طول شب به حدود ppm 1200 افزایش خواهد داد. این موضوع معمولاً مشكلی ایجاد نمی كند؛ چراكه غلظت دی اكسید كربن در روشنایی روز به طور كاملاً سریع افت می نماید.

تراز های تكمیلی برای دی اكسید كربن :
امروزه اكثر پرورش دهندگان شرایط محیطی گلخانه را به وسیله حسگرهای متصل به یك كامپیوتر مركزی، برای یكپارچه سازی فاكتورهای محیطی مختلف، كنترل می نمایند. یك كنترل كننده دی اكسید كربن، كه معمولاً یك آنالیزگر گازی مادون قرمز ( IRGA ) می باشد، برای نمایش و كنترل حداقل و حداكثر غلظت دی اكسید كربن در گلخانه مورد استفاده قرار می گیرد.

واحد IRGA را می توان به تنهایی یا مثل اكثر موارد در اتصال با یك كامپیوتر كنترل كننده محیط بكار برد. در مورد اخیر، كامپیوتر كنترل كننده محیط برای كنترل میزان دی اكسید كربن در اجماع با سطح نور، مرحله تجدید هوا، و سرعت جریان هوا مورد استفاده قرار می گیرد؛ البته واحد IRGA به یك كالیبراسیون روزمره برای اطمینان از دقت اندازه گیری نیازمند است.

برای دریافت اینجا کلیک کنید