Má roghnaítear an t-imoibriú ceimiceach is tábhachtaí ar domhan, níl aon dabht ach go bhfuil fótaisintéis ar an gcéad dul síos, agus é mar bhunús d’fhormhór na bhfoirmeacha beatha aitheanta.
Tháinig mórbhearta chun cinn i dtaighde fótaisintéise sa dara leath den 19ú haois. Ach fiú sa lá atá inniu ann, níl eolaithe tar éis a bunúsach a nochtadh go hiomlán.
1. Bunús na Fótaisintéise a Thuiscint
Croílár na fótaisintéise: Déanann gléasraí uathtrófacha siúcraí a shintéisiú ó charbón, hidrigin agus ocsaigine faoi phróisis atá faoi thiomáint ag an tsolais.
Is imoibriú clasaiceach redox é fótaisintéis: ocsaídítear móilíní uisce sna frithghníomhartha solais, agus laghdaítear dé-ocsaíd charbóin sna himoibrithe dorcha. Soláthraíonn ocsaídiú uisce leictreoin agus fuinneamh le haghaidh laghdú CO₂, agus feidhmíonn CO₂ mar an t-aon fhoinse carbóin do shintéis carbóin orgánach. Mar sin, is ionann fótaisintéis agus an próiseas fóta-cheimiceach chun carbón neamhorgánach a thiontú ina charbón orgánach.
Tá talmhaíocht nua-aimseartha sa tóir ar -táirgeacht ard,-saothrú ar ardchaighdeán, arb é atá ann go bunúsach ná saothrú plandaí atá saibhir i siúcra. Dá bhrí sin, tá an teicneolaíocht soilsithe forlíontacha á thiomáint go bunúsach ag loighic an nuachóirithe talmhaíochta. Maidir le -táirgí talmhaíochta ardluacha, is é soilsiú forlíontach saorga an t-aon chur chuige is féidir.
Fachtóirí comhshaoil a dhéanann difear don ráta fótaisintéise: cáilíocht an tsolais, cainníocht solais, teocht, agus dé-ocsaíd charbóin. Braitheann éifeachtacht soilse plandaí den chuid is mó ar fhachtóirí comhshaoil, ní ar na soilse iad féin.
Maidir le plandaí, díríonn taighde teicneolaíochta speictrim solais plandaí ar cibé an uasmhéadaítear éifeachtúlacht fótaisintéiseach.
Tarlaíonn fótaisintéis trí idirghníomhú fótóin, carbóin, hidrigin agus ocsaigine amháin. Tá an bunphrionsabal seo ríthábhachtach maidir le húsáid cheart soilse plandaí; murach sin, ní féidir a gcur i bhfeidhm a thuiscint.
Is é fótaisintéis an próiseas chun ábhar orgánach a tháirgeadh agus fuinneamh a stóráil, agus is é an riospráid an próiseas chun ábhar orgánach a bhriseadh síos agus fuinneamh a scaoileadh. Ní mór d'iarratais solas plandaí riospráid plandaí a mheas.
Creidimid gur straitéis éifeachtach é soilsiú saorga a chúpláil le bainistíocht uisce agus leasacháin chun tomhaltas fuinnimh solais plandaí a laghdú.
Faoi choinníollacha soilsithe saorga, tá éifeachtacht fótaisintéiseach plandaí i bhfad níos mó ná mar atá faoi sholas na gréine. Eascraíonn an chonclúid seo ó thástálacha bailíochtaithe cáilíochta solais saotharlainne. I bhfocail eile, is ionann soilsiú cheaptha teasa a fhorlíonadh le solas saorga agus an teicníc saothraithe is fearr.
2. Solas na Fótaisintéise a Thuiscint
Le linn stair fhada éabhlóideach na bplandaí, níor tháinig an solas don fhótaisintéis ón Domhan. Is soilsiú éighníomhach a shroicheann dromchla an Domhain, agus is iad na séasúir agus an aimsir na príomhfhachtóirí a mbíonn tionchar acu ar choinníollacha solais dromchla. Is féidir le solas na gréine neamhleor de bharr coinníollacha aimsire tionchar díreach a imirt ar mharthanacht plandaí.
Is é soilsiú forlíontach saorga an t-aon réiteach do shaothrú plandaí in aghaidh na haeráide atá ag dul in olcas. Léiríonn teicneolaíocht soilsithe plandaí an cur i bhfeidhm is suntasaí d’fhoinsí solais saorga, agus cuireann a ranníocaíocht leis an gcine daonna in iomaíocht le coilíniú Mars.
Tá sé an-tábhachtach an fhírinne bhunúsach seo a thuiscint: níl aon oibleagáid ar sholas na gréine fás plandaí a chothú. Is é seo an prionsabal is bunúsaí le haithint le linn upheavals aeráide. Éilíonn plandaí solas na gréine, ach ní éilíonn solas na gréine plandaí. Bhí solas na gréine ann i bhfad sular tháinig na chéad phlandaí ar domhan chun cinn-is é seo an loighic bhunúsach chun solas fótaisintéiseach a thuiscint.
D'fhorbair plandaí a straitéisí úsáide solais faoi strus gréine. Tá a n-éifeachtúlacht ionsúcháin fós íseal, rud a chiallaíonn nach ráthaíonn solas na gréine flúirseach carnadh siúcra-is ionann seo agus an loighic chognaíoch is bunúsaí maidir le solas na gréine.
Go dtí seo, tá roinnt clóraifill príomhúla aitheanta ag daoine atá riachtanach d'fhótaisintéis plandaí: clóraifill a, clóraifill b, clóraifill c, clóraifill d, clóraifill f, agus clóraifill baictéarach. Cé gur féidir clóraifill nua a aimsiú, feidhmíonn líocha fótaisintéise aitheanta laistigh den speictream 400-700 nm ar a dtugtar an raon PAR.
Tá solas lasmuigh de raon PAR neamhábhartha maidir le fótaisintéis plandaí-prionsabal bunúsach i dteicneolaíocht soilsithe plandaí.
Go ríthábhachtach, taispeánann gach speictream ionsúcháin clóraifill a aimsítear buaiceanna ionsúcháin ag foircinn fuinnimh ard nó íseal fuinnimh an speictrim, ach ní léiríonn aon cheann buaic ionsúcháin laistigh den bhanna lárnach PAR.
Cé go bhfuil speictrim ionsú lí mar thagairt do dhearadh solais plandaí, ní hiad an t-aon bhunús le haghaidh cumraíochta speictreach.
Cinneann a riachtanais bhunúsacha agus coinníollacha comhshaoil an t-éileamh atá ag gléasra ar sholas na gréine. Ciallaíonn sé seo go bhfuil gá plandaí le cáilíocht agus cainníocht solais nasctha go láidir lena thimpeallacht fáis agus go bhfuil sé athraitheach.
Tosaíonn freagairt oiriúnaitheach planda ar éifeachtúlacht éadrom le linn na céime síológ. Cé go bhfuil tábhacht theicniúil ag síológa phototuning, tá an teicneolaíocht reatha ag streachailt leis na torthaí inmhianaithe a bhaint amach.
Maidir le soilse plandaí, díríonn taighde teicneolaíochta speictreach ar cibé an ndéanann plandaí an speictream a tháirgtear trí fhoinsí solais saorga a ionsú go héifeachtach.
Achoimre
Is é fótaisintéis "monarcha siúcra," an ghléasra agus is é ról na soilse plandaí an fhoinse solais is oiriúnaí a sholáthar don mhonarcha seo, rud a chuirfidh ar a chumas oibriú go héifeachtach.
