پاورپوینت اکوفیزیولوژی رقابت برای نور

اکوفیزولوژی رقابت برای نور

مقدمه
همه موجودات زنده نه فقط برای رشد و تولید مثل بلکه برای حفظ زندگی به انرژی نیاز دارند.
سالانه حدود 200 بیلیون تن دی اکسید کربن به بیوماس تبدیل می شود. حدود 40% این مقدار مربوط به فیتوپلانکتونهای دریایی است.
عرضه نور از بیشترین اطمینان برخوردار است. ولی برای مصارف بعدی قابل ذخیره نیست.
رقابت برای نور در همه سیستم های زراعی رخ می دهد. وقتی سایر شرایط محیطی مطلوب هستند، رقابت برای نور شدیدتر می شود. از این رو، حضور علف های هرز محدودیت نور را تشدید می کند.
اگرچه در یک قرن اخیر افزایش شگرفی در عملکرد گیاهان زراعی رخ داده است ولی افزایش ناچیزی در حداکثر سرعت فتوسنتز در واحد سطح برگ بدست آمده است.

خواص فیزیکی نور

مقدار کل انرژی خورشیدی که به خارج اتمسفر می رسد، ثابت خورشیدی نامیده می شود.
تغییرات فصلی تشعشع ورودی به زمین در مناطق گرمسیری نسبتاً اندک است (15%).
انرژی تابشی که از خورشید به زمین می رسد تقریباً درای طول موج های 290 تا 4000 نانومتر است.

طول موج های 290 تا 380 نانومتر را ماوراءبنفش (ultraviolet)
از 380 تا 760 نانومتر را نور مرئی(visible)
و از 760 تا4000 نانومتر را مادون قرمز(infrared)

دو تئوری برای نور وجو دارد: تئوری الکترومغناطیس، تئوری کوانتومی

تعریف برخی اصطلاحات و واحدها

نور(Light): لغت نور بیان کننده بخشی از طیف الکترومغناطیس است که احساس فیزیولوژیکی بینایی را در انسان برمی انگیزد و در حقیقت به صورت طول موج های بین 400 تا 700 نانومتر(به عبارت صحیح تر 380 تا 760 نانومتر) تعریف می شود.

تابش(Radiation): که مترادف با انرژی تابشی(radiation energy) نیز به کار برده می شود. فرایندی شیمیایی یا فیزیکی که از منبعی مانند خورشید انرژی تابشی تولید می کند.

تشعشع(Irradiance): جریان تابشی است که به یک سطح برخورد (intercept) می کند. و واحد آن انرژی بر زمان بر سطح است.

اثرات نور بر گیاهان
اهمیت نور در زندگی گیاهان سبز در مطالعات زیست شناختی نور(photobiology) نشان داده می شود که شامل پدیده هایی چون فتوسنتز، فتومورفوژنز و فتوپریودیسم می باشد. فتومورفوژنز عبارت است از همه اثرات غیر فتوسنتزی انرژی تابشی بر روی رشد نمو گیاه شامل:
1- سنتز کلروفیل
2- توسعه سطح برگ
3- جوانه زنی بذور وابسته به نور
4- طویل شدن ساقه
Phototropism
5- تحرکات گیاهی ناشی از القای نوریphototaxis
Photonasti

6- سنتز آنزیم ها و تنطیم فعالیت آنها

واحدهای انرژی: کالری(cal)، ژول(J)، ارگ(Erg)
واحدهای توان: cal/s، J/s، Erg/s
واحدهای شدت: cal.s-1.m-2،E.m-2.s-1 µ، mol.m-2.s-1 µ،
MJ.m-2.s-1، .W.m-2

واحدهای روشنایی

1- لوکس(Lux): واحد روشنایی است و معادل با روشنایی یک شمع استاندارد بر روی یک سطح یک متر مربعی و از فاصله یک متری است(زیست).
2- شمع فوت(Foot candle): واحد روشنایی است و معادل با روشنایی یک شمع استاندارد بر روی سطحی به مساحت یک فوت مربع و در فاصله یک فوتی از منبع نور است.

فتوپریود
مطمئن ترین پیام محیطی(Cue) برای گیاهان

1- برهمکنش نور و رطوبت
2- تاثیر سایه اندازی بر سرعت رشد و توسعه ریشه
3- تغییر نسبت R:FR در بالا و زیر کانوپی گیاه
4- پدیده حرکت برگ ها در پاسخ به تغییرات کمّی و کیفی نور
5- برهمکنش نور و نیتروژن
6- تاثیر شدت نور بر فتوسنتز خالص و تعرق
7- تفاوت گیاهان زراعی مختلف در جذب نور ورودی
8- تاثیر کاهش نور بر توزیع سطح برگ(LAI) در داخل کانوپی
9- تفاوت بر گ های عمودی و افقی
10- خصوصیات مرتبط با قدرت رقابتی گیاه

تاثیر فتوپریود بر فنولوژی گیاه خردل وحشی

سه مرحله حساسیت به فتوپریود در گاوپنبه

تاثیر فتوپریود بر رشد رویشی اویارسلام ارغوانی

تاثیر فتوپریود بر تسهیم منابع در اویارسلام ارغوانی

واکنش برخی علف های هرز به فتوپریود

نحوه چیدن گلدان ها (اعمال تیمارها) در آزمایش گاوپنبه و پنبه

45%
70%
40%
40%
برهمکنش نور و رطوبت در گاوپنبه و پنبه

تاثیر تراکم (میزان سایه اندازی) بر مصرف آب در تاج خروس

Centaurea solstitialis
تاثیر سایه اندازی بر سرعت رشد و توسعه ریشه

تغییر نسبت R:FR در بالا و زیر کانوپی گیاه

CV=10%
CV=48%
خاصیت Solar-tracking در برگ های گاوپنبه

نحوه چیدن گلدان ها (اعمال تیمارها) و تعیین زاویه برگ ها در ذرت

تاثیر نسبت R:FR بر زاویه برگ های ذرت

Wild mustard
حرکت غیر منظم برگ های خردل وحشی در سیکل 9/15 ساعت شب/روز
نحوه اندازه گیری
زاویه بر گ ها

Red root pigweed
حرکت منظم برگ های تاج خروس در سیکل 9/15 ساعت شب/روز

برهمکنش نور و نیتروژن و تاثیر آن بر بیوماس و LAR

LAR
Biomass
رسم داده های مربوط به برهمکنش نور و نیتروژن با توجه به جدول قبلی

تاثیر شدت نور و دما بر فتوسنتز خالص و تعرق در گیاه Parthenium

4W
6W
8W
8W
6W
4W
4W
8W
10W
1.02m
0.81m
0.81m
تفاوت گیاهان زراعی مختلف در جذب نور ورودی
Strong
Intermediate
Weak

Velvetleaf
تاثیر کاهش نور بر توزیع سطح برگ(LAI) در داخل کانوپی

خصوصیات مرتبط با قدرت رقابتی گیاه (اندام های هوایی و ریشه ها)

تفاوت بر گ های عمودی و افقی در جذب
نور و فرونشانی علف های هرز
جذب نور
تولید بذر
در گراس

در کل واکنش گیاهان به کاهش نور شامل موراد ذیل است:

1- افزایش سطح برگ به شکل LAR و SLA
2-افزایش طول میانگره ها و به تبع آن ارتفاع گیاه
3- کاهش شاخه دهی
4- افزایش طول دوره تجمع ماده خشک (RGR تجمعی)
5-کاهش RGR
6- کاهش تعرق
7- کاهش تنفس
8- کاهش سرعت رشد و توسع ریشه
9- افزایش نسبت shoot/root
10- کاهش تولید بذر و میوه
11- افزایش فتوسنتز در واحد سطح برگ
12- قرار دادن LAI در ارتفاع بالاتر

منابع
لمبرز. چلیین. اکوفیزیولوژی گیاهی. انشارات داشگاه فردوسی مشهد
تایز و زایگر. فیزیولوژی گیاهی. جهاد دانشگاهی
جفری اس، آمتور.تنفس و عملکرد گیاهان زراعی. داشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

با تشکر پایان