عناصر المناخ وأثرها على النبات - السطوع الشمسي

* عناصر المناخ وأثرها على النبات*

1. السطوع الشمسي :

& يعد الإشعاع الشمسي هو المصدر الوحيد الذي يستلم الغلاف الجوي طاقته منة , حيث يسهم بحوالي 97,99 % من طاقة سطح االرض وغلافها الجوي , ويخترق الإشعاع الشمسي الكون الخارجي في شكل موجات كهرومغناطيسية وتقوم طبقة الأوزون المغلفة للكرة الأرضية بامتصاص الإشعاعات الضارة للنبات والإنسان وتمتص السحب جزءاً من الإشعاعات ليصل الباقي إلى النبات الذي يستفيد بحوالي 1 – 2 % فقط من الطاقة الشمسية للقيام بعملياته الحيوية التي تحتاج إلى ضوء ، ومن مجموع الطاقة الشمسية الممتصة ما بين 75 – 80 % يستعمل لتبخير الماء و 5 – 10 % طاقة تخزن في التربة . &

& وينبغي التمييز بين ساعات السطوع الشمسي النظري التي تعني طول النهار من الشروق حتى الغروب, وتتأثر بالموقع من دوائر العر ض المختلفة وفقاً لدوران الأرض حول محورها, وحول الشمس ، ويلعب التباين المكاني والزماني لساعات السطوع الشمسي دوراً في اختلاف قيم الإشعاع الشمسي الواصل , الأمر الذي يؤثر على درجة الحرارة بارتفاعها صيفاً وانخفاضها شتاءً وعلى مدار السنة وبشكل تدريجي . &

& يعد الضوء الناتج عن الإشعاع الشمسي المصدر الوحيد لعمليات التركيب الضوئي في النبات لذلك فيعد العامل الأساسي لنمو النباتات . والضوء الذي يمتصه النبات هو الضوء المنظور وهو الذي تدركه الأبصار ، تحول النباتات هذه الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية في عملية التمثيل الضوئي ويمتصه كلوروفيل النبات (يمتص الألوان الزرقاء بواسطة كلوروفيل ب ، ويمتص الألوان الحمراء بواسطة كلوروفيل أ) ، بينما تعكس باقي الألوان ولا يستفيد النبات إلا بجزء ضئيل من هذه الألوان . والضوء له تأثيرات عديدة على النبات توجزها فيما يلي :

1. تكوين المادة الخضراء وإكتمال تكوين البلاستيدات الخضراء .
2. يدخل في عملية التمثيل الضوئي كمصدر للطاقة .
3. يتزايد نمو النباتات نتيجة للضوء الأزرق والأحمر .
4. تؤثر الموجات الضوئية في توزيع الأوكسينات وبالتالي يؤثر ذلك في عملية النمو والانتحاءات وتكوين هرمونات الأزهار .
5. يؤثر الضوء في فتح وغلق الثغور (عملية النتح) .
6. يتأثر التركيب التشريحي للنبات باختلاف شدة الضوء . فالنباتات المحبة للشمس تتميز بوجود طبقات من النسيج العمادي وأديم أكثر سماكة (Epiderm) مع تواجد شعيرات أو زغب على السطح الخارجي عن النباتات المحبة للظل .

ويختلف تأثير الضوء من حيث النوع Quality ، الكمية Quantity وشدة الإضاءة Light Intensity ومدة الإضاءة Duration .

أ- نوع الضوء :

يختلف النوع من حيث الموسم والموقع الجغرافي فيؤثر كل من الموسم والموقع على زاوية سقوط الضوء على سطح الأرض فزاوية السقوط تكون عمودية على خط الاستواء وتكون بزاوية أكبر كلما اتجهنا شمالاً (القطب الشمالي مثلاً) .

أما نوعية الضوء فإن الإشعاعات القصيرة تمتص بطقبة الأوزون والإشعاعات الطويلة تمتص من خلال السحب وبخار الماء الموجودة في طبقات الجو . كما تؤثر الأتربة والدخان على باقي الموجات الضوئية . كذلك ذكرنا أن الضوء ذو اللون الأزرق أو الأحمر أهم الألوان التي تمتصها البلاستيدات الخضراء في حين تعكس الألوان الأخرى ، ويلاحظ أن ألوان الضوء تؤثر على الأكسينات فاللون الأحـمر يزيد من إنبات بعض البذور مثل بذور الخس . كذلك نجد أن الأشعة فوق البنفسجية والزرقاء تساعد في تكوين اللون الأحمر في ثمار التفاح. أما بالنسبة للنمو فالأشعة فوق البنفسجية تعتبر ضارة وتؤدي إلى تقزم النباتات ولها تأثير على النباتات النامية على قمم الجبال في حين أن الأشعة الحمراء تسرع من إنبات بعض البذور بينما الإشعاع الأحمر البعيد له تأثير سلبي على إنبات البذور .

ب- شدة الإضاءة :

& وهي كمية الضوء الساقط على مساحة معينة خلال فترة زمنية معينة وتقاس بوحدات مختلفة أقدمها شمعة ضوئية ، وهي تعادل كمية الضوء الساقط على السطح من شمعة قياسية على بعد 1 قدم . وهناك وحدات أخرى أحدث مثل : اللكس Lux = كمية الضوء المنظور الساقط على مساحة 1 م² ويبعد 1م عن مصدر الضوء ، وهي تساوي (0.093 من شمعة 1 قدم) . &

& وتختلف شدة الضوء باختلاف الموقع الجغرافي وعلاقته بخطوط العرض على سطح الكرة الأرضية . فزاوية سقوط الإشعاع الشمسي رأسية على خط الإستواء و تميل كل ما ابتعدنا شمالاً أو جنوباً ، وبالتالي يتوزع الإشعاع على مساحة أكبر من سطح الارض . كذلك توثر سماكة الغلاف الجوي على إمتصاص و تشتت الاشعة الضوئية، حيث تقل سماكة الغلاف فوق خط الإستوى وتزداد عند القطبين . لذا تكون مسافة الكتلة الهوائية التي تخترقها الأشعة عند القطبين أطول بكثير من المسافة التي تقطعاها الأشعة فوق المنطقة الاستوائية (45 مرة) مما يزيد الفقد. &

& وإذا قلت شدة الإضاءة عن 100 – 200 شمعة يؤدي هذا إلى تقليل التمثيل الضوئي بحيث تقل نواتج التمثيل الضوئي عن المستهلك بواسطة التنفس ويصبح النبات شاحباً Elilated فيستطيل النبات ويقل سمك الساق ويتحول لونه إلى اللون الأبيض والشكل المغزلي . &

& كذلك تؤثر شدة الإضاءة على الإنتحاء الضوئي فتحلل الأوكسينات المسببة للنمو وتتحرك نحو الجزء المظلم ، وبالتالي تؤدي إلى إستطالة الخلايا البعيدة عن الضوء مما يؤدي إلى إنتحاء النبات نحو الضوء . ويزيد الضوء من نسبة الإنبات في بعض المحاصيل مثل الخس Lactuca sativy وحشيشة Poa وكذلك يتأثر إنبات نبات الجزر ، في حين تزداد نسبة الإنبات في الظلام لنبات Liliaceae (الفصيلة البصلية) . &

& وتحتاج النباتات على الأقل من 100 – 200 شمعة لكي تنمو ، ولهذا تزداد كمية المواد الكربوهيدراتية المتكونة في النباتات بزيادة شدة الضوء حتى تصل إلى حد أقصى ، ويعرف هنا بنقطة تشبع الضوء Light Saturation وهي كمية الضوء التي لا يحدث بعدها أي زيادة في كمية المواد الكربوهيدراتية . وهنا لا بد من الإشارة أنه تختلف نقطة التشبع الضوئي من محصول إلى آخر وتتراوح ما بين 5.000 – 10.000 شمعة قدم ، وتتراوح شدة الضوء ما بين 8.000 – 10.000 شمعة قدم في فصل الصيف . &

& وعلى هذا يمكن تقسيم النباتات من حيث إستجابتها إلى شدة الضوء إلى :

• نباتات محبة للضوء : وتحتاج على الأقل إلى 3.000 وحدة شمعية ضوئية ومعظم المحاصيل الإقتصادية تنتمي إلى هذه المجموعة .
• نباتات محبة للظل : وتحتاج إلى كمية ضوء أقل ومن أمثلتها نباتات الزينة . &