Фотосинтезд нөлөөлөх хүчин зүйлс
Фотосинтез нь дэлхий дээрх амьдралын үндэс суурь болох биохимийн процесс бөгөөд ургамал, замаг, зарим бактери нь нарны гэрлийн энергийг глюкоз хэлбэрээр химийн энерги болгон хувиргадаг. Энэ үйл явц нь зөвхөн фотосинтез хийдэг организмуудад төдийгүй дэлхийн бүх экосистем, түүний дотор хүмүүст чухал ач холбогдолтой бөгөөд энэ нь амьдралд зайлшгүй шаардлагатай дайвар бүтээгдэхүүн болох хүчилтөрөгчийг үүсгэдэг. Гэсэн хэдий ч фотосинтезийн үйл явцад фотосинтезийн үр ашиг, хурдад нөлөөлж болох янз бүрийн хүчин зүйлс нөлөөлдөг. Энэ нийтлэлд фотосинтезэд нөлөөлдөг гол хүчин зүйлсийг авч үзэх болно.
1. Гэрлийн эрчим
Гэрлийн эрчим нь фотосинтезд нөлөөлдөг гол хүчин зүйлсийн нэг юм. Гэрэл бол фотосинтезийн урвалын эрчим хүчний эх үүсвэр тул хангалттай гэрэлгүйгээр энэ үйл явц оновчтой явагдах боломжгүй юм. Ерөнхийдөө фотосинтезийн хурд нь гэрлийн эрчим нэмэгдэхийн хэрээр ханасан цэгт хүрэх хүртэл нэмэгддэг бөгөөд гэрлийн эрчим нэмэгдэх нь хурд цаашид нэмэгдэхгүй. Энэ нь CO2-ийн хүртээмж болон ферментийн хязгаарлалт зэрэг бусад хүчин зүйлээс үүдэлтэй юм.
Гэсэн хэдий ч хэт их гэрлийн эрчим нь навчны хлорофилл болон пластидын бүтцийг гэмтээж, фотосинтезийн үр ашгийг фотосинтезийн дарангуйлал гэж нэрлэгддэг процессоор бууруулдаг. Тиймээс ургамлын эдийг гэмтээхгүйгээр фотосинтезийн хамгийн дээд түвшинд хүрэхийн тулд оновчтой гэрлийн эрчим чухал юм.
2. Нүүрстөрөгчийн давхар исэл (CO2)-ийн агууламж
Нүүрстөрөгчийн давхар исэл нь фотосинтезийн үндсэн түүхий эд юм. Үүний хүртээмж нь хлоропластын стромд явагддаг харанхуй урвал буюу Кальвины мөчлөгийн хурдад нөлөөлдөг. CO2-ийн өндөр концентрацид фотосинтезийн хурд тодорхой цэг хүртэл нэмэгдэх хандлагатай байдаг бөгөөд үүний дараа мэдэгдэхүйц өсөлт гардаггүй. Өндөр концентрацид гэрэл эсвэл температур зэрэг бусад хүчин зүйлс фотосинтезийн хурдыг дарангуйлж болно.
Гэсэн хэдий ч байгалийн нөхцөлд CO2-ийн агууламж нэмэгдэх нь фотосинтезийн хурдыг үргэлж нэмэгдүүлдэггүй, ялангуяа шим тэжээл эсвэл ус зэрэг бусад хүчин зүйлс хангалтгүй байвал. Тиймээс ургамлын өсөлтөд CO2 болон бусад хүчин зүйлсийн харилцан үйлчлэлийг анхаарч үзэх нь чухал юм.
3. Температур
Температур нь фотосинтезд оролцдог ферментүүдэд шууд нөлөөлдөг. Фотосинтез нь үйл явц хамгийн үр дүнтэй байдаг оновчтой температуртай байдаг. Энэ оновчтой хэмжээнээс доош эсвэл түүнээс дээш температурт ферментүүд оновчтой ажиллахгүй байж магадгүй бөгөөд энэ нь фотосинтезийн хурдыг бууруулдаг.
Маш бага температурт плазмын мембран болон ферментүүд уян хатан чанараа алдаж, биохимийн урвалыг удаашруулдаг. Үүний эсрэгээр, маш өндөр температурт ферментүүд денатурацид орж, улмаар үйл ажиллагаагаа алдаж болзошгүй. Цаашилбал, өндөр температур нь транспирацийн хурдыг нэмэгдүүлж, ургамлын усны хүртээмжийг бууруулдаг.
4. Усны хүртээмж
Ус бол фотосинтезийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд хүчилтөрөгч болон электрон үүсгэх гэрлийн урвалд ашиглагддаг. Усны хомсдол нь навчны стомата хаагдахад хүргэдэг бөгөөд ингэснээр транспирациар дамжуулан усны алдагдлыг бууруулдаг. Стомата хаагдах нь мөн CO2-ийн нэвтрэлтийг хязгаарлаж, улмаар фотосинтезийн хурдыг бууруулдаг.
Үүнээс гадна, ургамлын эсийн тургорыг хадгалахын тулд ус шаардлагатай. Ургамал ган гачигтай үед тургорын даралт буурдаг бөгөөд энэ нь фотосинтезийн хурд болон ургамлын нийт өсөлтийг бууруулдаг. Тиймээс хангалттай хэмжээний ус нь фотосинтез болон ургамлын эрүүл мэндэд чухал үүрэгтэй.
5. Хлорофилл ба навчны бүтэц
Хлорофилл нь гэрлийг барьж, фотосинтезийн үйл явцыг эхлүүлдэг пигмент юм. Хангалттай хлорофиллгүйгээр ургамал фотосинтезийн өндөр хурдыг хангах хангалттай гэрлийг шингээж чадахгүй. Хлорофилл агууламж нэмэгдэх нь ихэвчлэн ургамлын фотосинтезийн чадвартай шууд пропорциональ байдаг.
Цаашилбал, навчны бүтэц, тухайлбал зузаан, гадаргуугийн талбай нь чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Сайн бүтэцтэй навчнууд нь гэрлийг шингээхэд хангалттай гадаргуугийн талбайтай байхаас гадна CO2-ийн оролт болон O2-ийн гадагшлах боломжийг олгохын тулд омогны үр ашигтай тархалттай байдаг. Дасан зохицох чадвартай ургамал нь ихэвчлэн хүрээлэн буй орчны тодорхой нөхцөлд фотосинтезийн үр ашгийг нэмэгдүүлдэг навчны өөрчлөлттэй байдаг.
6. Ургамлын тэжээллэг чанар
Шим тэжээл нь фотосинтез зэрэг ургамлын амьдралын бүхий л талбарт зайлшгүй шаардлагатай. Азот, фосфор, кали зэрэг макронутриентууд, мөн магни, төмөр зэрэг бичил тэжээлүүд нь ургамалд фотосинтезийн пигмент болон фотосинтезд оролцдог ферментүүдийг үүсгэхэд шаардлагатай байдаг.
Шим тэжээлийн дутагдал нь хлорофилл дутагдаж байгааг илтгэдэг хлороз (навч шарлах) зэрэг олон төрлийн асуудал үүсгэж, улмаар фотосинтезийн чадварыг бууруулдаг. Тиймээс фотосинтезийн хурд болон ургамлын ерөнхий эрүүл мэндийг дэмжихэд шим тэжээлийн зохистой менежмент чухал үүрэгтэй.
7. Бусад хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлс
Дээр дурдсан гол хүчин зүйлсээс гадна фотосинтезд хүрээлэн буй орчны хэд хэдэн хүчин зүйл нөлөөлдөг. Эдгээр хүчин зүйлсэд агаарын бохирдлын түвшин, хөрсний хүчиллэг байдал, давсжилт орно. Озон зэрэг бохирдуулагч бодисууд нь навчны бүтцийг гэмтээж, фотосинтезийн хурдыг бууруулдаг бол хөрсний рН-ийн зохисгүй байдал нь ургамлын зайлшгүй шаардлагатай шим тэжээлийн хүртээмжид нөлөөлж болзошгүй.
Хөрсний өндөр давсжилт нь ургамлын ионы тэнцвэрийг алдагдуулж, фотосинтез зэрэг физиологийн процессуудад нөлөөлдөг. Давслаг орчинд ургадаг ургамал гомеостазыг хадгалахын тулд эрчим хүчний зарцуулалтыг нэмэгдүүлэх шаардлагатай болж, фотосинтезийн эрчим хүчийг бууруулдаг.
Хаах
Фотосинтез нь гадаад болон дотоод янз бүрийн хүчин зүйлсийн нөлөөнд автдаг нарийн төвөгтэй үйл явц юм. Эдгээр хүчин зүйлсийг ойлгох нь ургамлын өсөлт, хүнсний үйлдвэрлэлийг оновчтой болгоход тусалдаг. Уур амьсгалын өөрчлөлт болон дэлхийн хүн амын өсөлтийн нөхцөлд фотосинтезд нөлөөлдөг хүчин зүйлсийг хэрхэн ашиглахыг ойлгох нь маш чухал юм. Эцэст нь эдгээр хүчин зүйлсийн хоорондын нарийн төвөгтэй харилцан үйлчлэл, тогтвортой хөдөө аж ахуй, байгаль орчныг хамгаалахад хэрхэн нөлөөлж болохыг ойлгохын тулд цаашдын судалгаа шаардлагатай байна.
