Оптикалық сәулеленудің өсімдіктерге әсері

39 
әсерінің тән мысалы-өсімдіктердің фотопериодтық реакциясы. Оны іске қосу 
үшін 
фотосинтезге 
қарағанда 
бірнеше 
есе 
аз 
энергия 
қажет. 
Фотосинтетикалық белсенді емес сәуле, мысалы, инфрақызыл, өсімдіктердің 
фотопериодтық реакциясын тудыруы және оған әсер етуі мүмкін. 
Толқын ұзындығы 295 нм-ден қысқа ультракүлгін сәулелер жасуша 
протоплазмасын сіңірген кезде ақуыз заттарының ыдырауына әкеледі. Үлкен 
дозалардағы бұл сәуле өсімдіктерге зиянды (деструктивті) әсер етеді 
Радиациялық жапырақтардың сіңуі оның спектрлік құрамына, парақтың 
қалыңдығына, ішкі құрылымына және бетінің күйіне, сондай-ақ пигменттер 
парағындағы құрамы мен концентрациясына байланысты. Фотосинтез 
өсімдіктердің жапырақтарында жүреді, сонымен қатар әртүрлі физиологиялық 
белсенді заттар түзіледі. 
Өсімдіктің жасыл жапырағы 80...90 % сіңіредіоған түсетін жалпы 
фотосинтетикалық белсенді сәулеленудің 5-ті көрсетеді... 10% және шамамен 
бірдей. Барлық жасыл өсімдіктерде оптикалық сәулеленудің сіңіру спектрінің 
табиғаты бірдей. Табиғи жағдайда өсімдіктерге түсетін барлық энергияның 
шамамен 2% - ы фотосинтезге түседі, қалған сіңірілген сәулелену энергиясы 
өсімдікке жылуға айналады. 
Фотосинтездің жалпы теңдеуі әдетте көмірқышқыл газы мен судың 
гексозға айналу реакциясы ретінде жазылады: 
6СО
2
+ 6Н
2
О + n
hv
+ хлорофилл → С
6
Н
12
О
6
+ 6О
2
. 
Бұл теңдеу тыныс алудың кері жиынтық процесіне сәйкес келеді, бұл 
осы 
процестердің 
қарама-қайшылығын 
көрсетеді. 
Фотосинтезден 
айырмашылығы, тыныс алу кезінде органикалық заттардың тотығуы және 
көмірқышқыл газы мен судың шығуы жүреді. 
Жалпы теңдеу күрделі көп сатылы реакция болып табылатын 
Фотосинтездің ерекшеліктерін білдірмейді. Фотосинтездің қарапайым 
реакцияларының бір бөлігі тек жарықта, ал бір бөлігі қараңғыда жүре алады. 
Осыған байланысты Фотосинтездің жарық және қараңғы кезеңдерін 
ажыратыңыз. Фотосинтездің соңғы өнімдері әртүрлі органикалық заттар 
(көмірсулар, ақуыздар, майлар және т.б.) болуы мүмкін. 
Фотосинтез кезінде радиациялық 
энергияны барлық өсімдік 
түрлеріндегі химиялық энергияға айналдырудың жалпы жолы бірдей. Қазіргі 
тұжырымдамаларға сәйкес, кез-келген фотосинтетикалық пигмент сіңіретін 
жеке сәулелену кванттарының энергиясы қозған күйге өтетін "а" хлорофилл 
молекулаларына беріледі. Осы молекулалардың әрқайсысының ішкі 
энергиясы толқын ұзындығы 680 нм болатын сәулелену кванттарының 
энергиясына тең болады. 
Сондықтан, толқын ұзындығына қарамастан, квант энергиясының тек 
осы бөлігінің сәулеленуі химиялық энергияға айнала алады, ал қалған квант 
энергиясы жылуға айналады. Басқаша айтқанда, фотосинтез кезінде толқын 
ұзындығы 680 нм болатын сәуле барынша толық қолданылады 

40 
Толқын ұзындығы төмендеген сайын фотосинтезге жұмсалатын әр 
кванттың энергия үлесі төмендейді. Алайда, біртекті монохроматикалық 
сәулелену көздері астында толыққанды өсімдіктерді алу мүмкін емес. 
Өсімдіктерді жасанды сәулелендіруге арналған қондырғыларда гетерогенді 
сәулеленуі бар шамдар қолданылады. 
1-өсімдіктің орташа жапырағы, 2-фитофотометр 
4.1 сурет - Спектрлік сезімталдық 
Жақсы дамыған өсімдіктер мен Фотосинтездің жоғары өнімділігін алу 
үшін сәулелендіру қондырғыларының шамдары өз спектрінде 300 аймақтың 
барлық сәулеленуін қамтуы керек...750 нм. Бұл жағдайда көп бөлігі көк-күлгін 
сәулеленудің қызғылт-қызыл аймағына түскені жөн. Әр түрлі толқын 
ұзындығының энергиясы фотосинтезге әр түрлі мөлшерде жұмсалады. 
Әр 
түрлі 
авторлардың 
тәжірибелік 
мәліметтері 
бойынша 
Фотосинтездің әсер ету спектрі
4.1-суретте келтірілген. Спектрдің қысқа 
толқындық аймағында әртүрлі авторлардың мәліметтерінің үлкен алшақтығы 
осы аймақтағы қажетті қуаттың біртекті монохроматикалық сәулеленуін 
алудың қиындығына және Фотосинтездің көптеген сыртқы жағдайлар мен 
өсімдіктердің жағдайына күрделі тәуелділігіне байланысты. 
Әр түрлі өсімдіктердің фотосинтезінің спектрлік қарқындылығы әртүрлі 
болуы мүмкін. Бұл бір түрдің өсімдіктері үшін бірдей болмауы мүмкін, бірақ 
әртүрлі жағдайларда өсіріледі немесе әртүрлі жастағы немесе даму кезеңі бар 
Өсімдіктерді жасанды сәулелендіру шамдары мен қондырғыларын 
жасау үшін Фотосинтездің орташа спектрін білу өте маңызды. 4.2-суретте 
фотосинтетикалық пигменттердің 
сіңу спектрлері
және олардың жапырақтағы 
орташа концентрациясы бойынша есептеу арқылы алынған 
өсімдіктің 
ортаңғы жапырағы
деп аталатын әсер ету спектрі көрсетілген. 

41 
1 – 20
0
С температурада, 2-10
0
С температурада 
4.2 сурет - Фотосинтездің жарық қисығы 
Өсімдіктерде фотосинтез процесімен қатар тыныс алу процесі жүреді. 
Органикалық заттарды ыдырату арқылы өсімдіктер тыныс алуға энергия 
жұмсайды, ал олар көмірқышқыл газын шығарып, оттегін сіңіреді. 
Сәулеленудің төмен мәндерінде Фотосинтездің қарқындылығы соншалықты 
аз, сондықтан оның тыныс алу шығынын жабу үшін сіңірілетін энергия 
жеткіліксіз. 
Төмен сәулелену кезінде тыныс алу процесі фотосинтезден басым 
болуы мүмкін. Сәулелендіру жоғарылаған сайын, оның белгілі бір мәні 
бойынша фотосинтез арқылы жинақталған энергия мөлшері тыныс алуға 
жұмсалатын энергияға тең болады. Сәулеленудің бұл мәні 
өтемақы
деп 
аталады. Тренингтің жоғарылауымен, өтемдік мәннен бастап, Фотосинтездің 
қарқындылығы сәулеленуге пропорционалды түрде артады. 4.2 суреттен көріп 
отырғанымыздай, Фотосинтездің Жарық қисығының түзу сызықты бөлімі 
сәулеленудің белгілі бір мәнімен аяқталады және тегіс иілу басталады, содан 
кейін ол қанықтыру үстіртіне өтеді. Сәулеленудің мәні, оның одан әрі ұлғаюы 
фотосинтез қарқындылығының жоғарылауына әкелмейді, 
қанықтыру
деп 
аталады 
Әртүрлі өсімдіктер үшін сәулеленудің өтемдік және қанықтылық мәні 
әртүрлі болуы мүмкін және өсімдіктердің сыртқы өсу жағдайларына және 
олардың физиологиялық жағдайына байланысты 

жүктеу/скачать 2,18 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: