الأسبوع 11 · الدرس الأول «البناء الضوئي» (٢): التفاعلات اللاضوئية والمعادلة والنشا وعوامل سرعة البناء الضوئي والزراعة العمودية · 3 دروس
3
الضوء وثاني أكسيد الكربون والحرارة: ما الذي يحدّ البناء الضوئي
Science Prep 2 Term 1, Unit 3: pp. 70–74
الهدفأقرأ رسومًا بيانية لمعدل البناء الضوئي وأسمّي العوامل التي تحدّ منه، وأصف الزراعة العمودية.
كلمات جديدة
عامل محدِّد · العامل الأقل توفرًا الذي يحدد المعدلشدة الضوء · مدى سطوع الضوءالزراعة العمودية · زراعة النباتات في طبقات متراصة داخل مبنى
الشرح
يعتمد معدل البناء الضوئي على عدة عوامل. فعندما تزداد شدة الضوء يرتفع المعدل أولًا ثم يثبت حين يصبح عامل آخر هو الحد. وينطبق ذلك على تركيز ثاني أكسيد الكربون: يرتفع المعدل ثم يثبت. أما درجة الحرارة فمختلفة: يرتفع المعدل حتى درجة مثلى ثم ينخفض، لأن الإنزيمات لا تعمل جيدًا في الحرارة العالية، ويتوقف قرب ٥٠ °C. وتعتمد الدرجة المثلى على النبات؛ وهي لنباتنا المفترض ٣٠ °C. ويهم الماء والمعادن أيضًا. والعامل المحدِّد هو الأقل توفرًا: فتحسين أي شيء آخر لا يفيد. وتزرع الزراعة العمودية الغذاء في طبقات متراصة داخل المباني بضوء صناعي وماء فيه مغذيات مذابة (الزراعة المائية). وهي توفر الأرض والماء لكنها تستهلك طاقة. وكونها فكرة جيدة يعتمد على المكان والتكلفة، ولذلك للناس آراء مختلفة.
أمثلة محلولة
اقرأ رسم الضوء أعلاه: يرتفع المعدل من ٠ إلى ٥٦ عندما ترتفع شدة الضوء من ٠ إلى ٦، ثم يبقى قرب ٦٠. وبعد الشدة ٨ لا يفيد مزيد من الضوء، فعامل آخر مثل ثاني أكسيد الكربون أو الحرارة هو الحد.
يرتفع رسم الحرارة المفترض هذا إلى قمة عند ٣٠ °C ثم ينخفض إلى لا شيء عند ٥٠ °C. وعند ٤٠ °C يكون المعدل أقل منه عند ٣٠ °C لأن الإنزيمات تعمل بصورة أقل جودة.
يزرع مزارع في مبنى مغلق الخس على أرفف متراصة بمصابيح وماء فيه مغذيات. تحصل النباتات على الضوء الذي تحتاجه طوال اليوم أيًّا كان الطقس، لكن المصابيح تستهلك كهرباء.
نشاط الفصل
تمرين رسم بياني، على الورق فقط. استخدم هذه البيانات المفترضة: شدة الضوء ٠ و٢ و٤ و٦ و٨ و١٠ والمعدل ٠ و١٥ و٣٠ و٤٠ و٤٤ و٤٤. ارسم الرسم البياني وصل بين النقاط. علّم المكان الذي يثبت عنده الخط وسمِّ عاملًا آخر قد يكون هو الحد هناك، مثل ثاني أكسيد الكربون أو درجة الحرارة.
تدرّب
1
ما العامل المحدِّد؟
العامل الأقل توفرًا الذي يحدد المعدل.
2
صف شكل رسم المعدل مقابل درجة الحرارة.
يرتفع إلى قمة (الدرجة المثلى) ثم ينخفض إلى لا شيء.
3
لماذا يتوقف المعدل عن الارتفاع عند رفع شدة الضوء كثيرًا؟
لأن عاملًا آخر، مثل ثاني أكسيد الكربون أو الحرارة، صار هو الحد.
4
اذكر ميزة وعيبًا واحدًا للزراعة العمودية.
توفر الأرض والماء؛ لكنها تستهلك طاقة كثيرة للإضاءة.
