چگونه یک گیاه در زمان تنش آبی خنک می شود؟

یا بهتر است بگوییم این سوال مطرح می شود که وقتی روزنه ها بسته می شود گیاه چگونه خنک می شود؟ گریت ورمیر، یک تولید کننده سابق گوجه فرنگی گیلاسی و اکنون مشاور PUM در کشورهای گرمسیری، در ابتدای این مشارکت خود را اصلاح کرد. او پیش از این، در پاسخ به چالش هایی که کشاورزان در زمینه کشت LED در گوجه فرنگی با آن مواجه بودند، اشاره کرد که گیاهان حتی بدون تبخیر، انرژی را مدیریت می کنند. فرآیندهای فیزیکی برای آن وجود دارد. در این داستان نیز، گریت به فرآیندهای فیزیکی می پردازد.

چرا گیاهی در مناطق استوایی با بسته شدن روزنه هایش نمی سوزد؟
زمانی که آب کافی نباشد، گیاه روزنه های خود را می بندد تا آب را حفظ کند. سپس تبخیر به حداقل می رسد و خنک کننده کاهش می یابد. گرمای بیش از حد قریب الوقوع است. از آنجایی که روزنه ها بسته هستند، گیاه نمی تواند از انرژی نهفته برای اتلاف حرارت مورد نیاز برای انتقال فاز از آب به بخار آب استفاده کند، یعنی 2260 کیلوژول در لیتر آب.

اگر هنوز تنش آبی وجود نداشته باشد، می توانید بعد از فصل بارانی که خورشید شروع به تابش کامل می کند، درخشش برگ ها را مشاهده کنید. درخشش به معنای انعکاس آب روی برگ است. اگر فردی پای گلخانه فولادی را در مناطق گرمسیری لمس کند، تقریباً دستانش می سوزد. و برگ کنار آن در حالی که زیر نور خورشید قرار می گیرد خنک است.

قدرت خورشید در مناطق استوایی کم نیست - در یک روز روشن، تابش در آنجا حدود 6500 وات است. این دو برابر بیشتر از روزهای نوری در هلند است. روشن ترین روز سال در اینجا چیزی کمتر از 3000 وات دارد. پس چرا یک گیاه در مناطق استوایی وقتی روزنه هایش بسته می شود نمی سوزد؟

اتلاف حرارت به سه روش
علاوه بر تبخیر و انرژی نهان مورد نیاز برای انجام این کار، تابش مادون قرمز و هدایت دو عامل دیگر در دسترس گیاه برای دفع گرما هستند، اما نمی توانند بسته شدن روزنه را جبران کنند. رسانایی یک عامل غیرفعال برای گیاه است که بسته به RH و همرفت (باد) افزایش و کاهش می یابد. مادون قرمز به دما بستگی دارد. هنگامی که گیاه روزنه های خود را می بندد، معمولا RH پایینی وجود دارد. هدایت به اتمسفر متناسب با RH کاهش می یابد.

بنابراین چگونه یک گیاه دما را در این فشار تشعشع همراه با کمبود آب تنظیم می کند؟

Gerrit Waterboxx را وارد می کند. روزانه 1 لیتر آب را از طریق تراکم می رساند. می بینید که Waterboxx هنگام متراکم شدن آب گرم نمی شود. در هنگام انتقال از بخار آب به آب، هیچ گرمای نهان به شکل گرم کردن سطح متراکم آزاد نمی شود.

با این حال، انرژی به شکل دیگری آزاد می شود. در مورد برگ هم همینطور است. در آنجا، با توجه به مقدار زیادی گرمای نهان آزاد شده، تراکم باید فورا متوقف شود، اما در آنجا نیز اتفاق نمی افتد.

قدرت گیاه
قانون بقای انرژی می گوید که انرژی نهفته آزاد شده در حین تراکم (که حتی در زمان بسته شدن روزنه ها ادامه می یابد) باید به روش دیگری تلف شود. این را می توان از طریق اشعه مادون قرمز انجام داد. این یک واقعیت حیاتی است که گیاه برای خنک نگه داشتن خود هنگام بسته شدن روزنه ها در شرایط خشک استفاده می کند.

یک گیاه زمانی متراکم می شود که دمای آن کمتر از دمای اتاق باشد. و هنگامی که آن تراکم دوباره تبخیر شد، به انرژی نهفته نیاز دارد. از طریق رسانایی، گرما از برگ به تراکم روی برگ ها منتقل می شود. در اینجا نیز دمای گیاه را می خوانیم. انرژی دریافتی در فرآیند رشد پردازش شده و از طریق مسیرهای مختلف تامین می شود. یک کارخانه از این فرآیند قابل تشخیص فیزیکی برای تولید نیرو استفاده می کند.

© Cintya Chara Berthonnet | Dreamstime.com

آنتروپی و حرکت متقابل
بنابراین آنتروپی حرکت متقابل دارد و تفاوت ها افزایش می یابد. آنگاه منحصراً در مورد انرژی است و نه در مورد توزیع. این گیاه تا دمای زیر دمای اتاق خنک می شود. یک گیاه این کار را قوی تر از گیاه یا درخت دیگری انجام می دهد. بنابراین چگالش در مدت طولانی تری کشیده می شود. می بینید که آنتروپی در یک فضای بسته افزایش می یابد، اما در خارج، برهمکنش فیزیکی با مولکول های آب، حرکت متقابلی را امکان پذیر می کند که با افزایش آنتروپی مقابله می کند.

انعطاف پذیری گیاهان
این امر در گیاهان و درختان شناخته شده است و بستن روزنه ها را بدون گرم شدن بیش از حد ممکن می سازد. این گیاه همچنین با تبخیر تراکم بر روی برگ های خود در انرژی خود صرفه جویی می کند. بنابراین، با افزایش دما در مناطق استوایی، انعطاف پذیری افزایش می یابد.

این امر در گلخانه نیز مشاهده می شود. شما همچنین می توانید آن را بو کنید. یک پرورش دهنده این را به عنوان یک محصول قوی با قدرت بالا تجربه می کند. این خنک سازی همیشه زمانی انجام می شود که دمای برگ کمتر از دمای اتاق باشد و نه فقط در بعدازظهر که دمای اتاق از دمای بیرون پایین تر می آید. از طریق دماسنج مادون قرمز می بینیم که دمای گیاه معمولا کمتر از دمای اتاق است. در صبح، زمانی که خورشید دما را بیش از حد بالا می برد، متوجه تنش در گلخانه می شوید. سپس می بینید که دمای گیاه کمی بالاتر از دمای اتاق می شود.

نکته مهم در این فرآیند این است
اگر گیاه بتواند تغییرات آب و هوایی را بهتر تحمل کند، سالم تر است، فرآیند تراکم- تبخیر این امکان را فراهم می کند. یک گیاه از این طریق در مصرف انرژی صرفه جویی می کند، ریشه ها نیز انرژی بیشتری از مکانیسم تقسیم بندی دریافت می کنند و این باعث بهبود جذب آب می شود. این فرآیند نیرو برای رشد گیاه سالم تولید می کند.

بنابراین قانون دوم که در مورد آنتروپی است باید در این مورد تجدید نظر شود. این قانون باید از نظر افزایش آنتروپی مشخصه جهانی داشته باشد و عملاً این کار را از طریق این فرآیند در فضای باز انجام نمی دهد. با این حال، به آب و بخار آب کافی نیاز دارد. اگر وجود نداشته باشد، گیاه تنظیمات برگشت ناپذیری انجام می دهد که رشد را کند می کند.

گریت در پایان این مقاله به طور خلاصه بیان می کند: این که آنتروپی همیشه در حال افزایش است، مورد آب و هوا نیست. ما شاهد یک حرکت متقابل هستیم. این امر در آب و هوای رشد کاملاً واضح است و به عنوان یک فرآیند فیزیکی قابل ردیابی است.

برای اطلاعات بیشتر:
گریت ورمیر
[email\xa0protected]