Перейти к содержанию
ФИТО - промышленные теплицы и энергокомплексы

  • 0

Зависит ли температура листа от источника света?


Юлианна

Вопрос

Вопрос простой... что думают  специалисты о причинах разницы температуры листа под разными источниками света при прочих равных условиях?

температура листа.PNG

Прямая ссылка на оригинал статьи (в свободном доступе): https://www.jstage.jst.go.jp/article/ecb/51/1/51_41/_pdf/-char/en.

Изменено пользователем BKB
Прямая ссылка на оригинал.
  • Нравится 1
Ссылка на комментарий

Рекомендуемые сообщения

  • 0
  • Модераторы
3 часа назад, Олег сказал:

Научпоп для совсем ленивых...

Мне тоже не хочется на ночь глядя изучать 28-ми страничную статью по теоретической биофизике, поэтому, присоединяюся к общему пожеланию. Перескажите, пожалуйста, своими словами суть статьи (статей)! Объясните нам всем, как процессы квантовой механики и особенности разделения заряда ведут (или не ведут) к изменению температуры листа при фотосинтезе, и почему, по вашему, "в нагрев ничего не уходит".

  • Нравится 1
Ссылка на комментарий
  • 0
30 минут назад, BKB сказал:

Объясните нам всем, как процессы квантовой механики и особенности разделения заряда ведут (или не ведут) к изменению температуры листа при фотосинтезе, и почему, по вашему, "в нагрев ничего не уходит".

Выделил кусок который противоречит тому утверждению, не происходит переходов S1 S2 и т.п. - передача энергии в реакционный центр происходит через вибронный механизм "механически". 

Ссылка на комментарий
  • 0

Не до конца понимаю о чем вы все тут начали вести речь. А некоторых графоманов (не будем показывать пальцем) и вовсе не читаю за их "альтернативные идеи". В этот раз, однако прочитал, чтобы понять от чего дискуссия началась. Понятнее при этом не стало (больше не буду читать).

Ну что я могу сказать определенно точно, исходя из тех знаний, что у меня остались: квантовые эффекты, (sic: если они присутствуют), на то и квантовые, чтобы осуществляться целиком и полностью. То есть на все 100%. Либо 0% либо 100%. Третьего, промежуточного варианта не предусмотрено. Ну, если очень грубо сравнить можно с значением "1" и значением "0" в двоичной системе исчисления. То есть энергия передается (примечание: это если у нас именно квантовый эффект) как бы "скачком". Причем этот "скачок" делается сразу "на всю катушку".

То есть никаких там "рассеиваний", "частичных потерь" и прочего "на сторону/в-тепло") ушло не предусмотрено и предусмотрено быть не может.

Может что-то и подзабыл, рассуждал без помощи Гугла и Википедии по памяти исходя из знаний школьного курса физики за 8-й класс (а в институте у нас препод был весь в себе, бухтел нечто себе под нос и исписывал всю доску одному ему понятными формулами, привет "эффективному советскому образованию" ;))

 

 

Изменено пользователем Grower1
Ссылка на комментарий
  • 0
  • Модераторы
13 часов назад, BKB сказал:

Мне тоже не хочется на ночь глядя изучать 28-ми страничную статью по теоретической биофизике, поэтому, присоединяюся к общему пожеланию. Перескажите, пожалуйста, своими словами суть статьи (статей)! Объясните нам всем, как процессы квантовой механики и особенности разделения заряда ведут (или не ведут) к изменению температуры листа при фотосинтезе, и почему, по вашему, "в нагрев ничего не уходит".

Как я понял, Олег пишет только про те фотоны, которые поглощены хлорофиллом. Как обычно, он не многословен, поэтому понять не всегда получается :ph34r:. Мне кажется, что в дискуссии речь идет о разных вещах. Юлианна, как мне кажется, докопалась до того, что все-таки подавляющая часть энергии преобразуется в движение молекул - в теплоту. 

Олег говорит о частном. А именно, как энергия фотонов передаётся в реакционный центр, и что именно этот квантовый процесс проходит с эффективностью 100% (т.е. на этом промежутке энергия не теряется), не беря во внимания моменты, когда световая энергия теряется, т.е. не переходит в энергию химических связей, в других местах, в других процессах и условиях.

  • Нравится 2
Ссылка на комментарий
  • 0
  • Модераторы

 Википедия становится все лучше и лучше, и очень удобной, для быстрого поиска.

 

Цитата

 

Когда молекула хлорофилла поглощает свет, она переходит из основного состояния S0 в первое синглетное возбуждённое состояния или S1. Энергия возбуждённого состояния может расходоваться тремя путями:

  1. Перенос на другую молекулу хлорофилла путём Фёрстерского резонансного переноса. Энергия возбуждения через цепь промежуточных хлорофиллов переходит на главные пигменты (П680 или П700) реакционного центра фотосистемы I или фотосистемы II, где используется для первичного разделения зарядов (фотохимическое тушение).
  2. Молекула может вернуться из возбуждённого в основное состояние, испустив энергию в виде тепла (нефотохимическое тушение).
  3. Молекула может вернуться из возбуждённого в основное состояние излучательным способом, испустив фотон (флуоресценция).

 

Первый пункт - это непосредственно часть процесса фотосинтеза, и именно про этот квантовый процесс передачи энергии, и о его 100% эффективности говорит Олег, что в природе очень редко бывает. Этот процесс только чать фотосинтеза. По каким-то причинам хлорофилл может не передавать энергию к реакционному центру, а может нагревается сама молекула хлорофилла, а дальше эта энергия движения может передаваться любой соседней молекуле в виде движения нагревая клетку (пункт №2). Или вообще может излучить свет обратно в цитоплазму клетки (пункт №3). Вот это интересно, это у всех растений такое бывает?

Тренды графиков фиксации CO2 от интенсивности света,  думаю, для всех культур одинаковы при нормальных условиях. 

Photosynthetic_parameters_of_plants.png

Т.е. это говорит ровно от том, что пропускная способность, или скорость фотосистем ограничена.

Вся квантовая энергия выше пропускной способности фотосистем более эффективно идет на нагрев.

Но поскольку нагрев растение также эффективно использует, основная проблема возникает тогда, когда становится нечего нагревать (превышения транспирирующей способности растения). И в таком случаи график фиксации СО2, после этого момента может упасть до нуля.

Ссылка на комментарий
  • 0
4 часа назад, samura сказал:

Юлианна, как мне кажется, докопалась до того, что все-таки подавляющая часть энергии преобразуется в движение молекул - в теплоту. 

Евгений, а мне кажется, что Вы недооцениваете оппонентов. Если я задаю вопрос о зависимости температуры листа от спектра света в конкретном эксперименте, то я изначально подразумеваю некие "энергетические нарушения" в биохимических процессах растений. Особенно в условиях, когда воздействия ИК излучения нет или не значительно. Я не вмешиваюсь в ваши беседы, не относящиеся к теме вопроса, не пытаюсь влиять на мнение или оценивать уровень знаний оппонентов в ваших разговорах, в отличие от некоторых. Я просто ищу объяснение и ответ на собственный вопрос, в реалиях. Если я задаю вопрос про ССК и РЦ, то я наверное понимаю, в чем разница, что оппонент зачем-то "втирает" свои мнения на уровне РЦ, и даже понимаю, что пытается "блистать" и пытается намекать на мой уровень образования, и совсем не понимает, что потери энергии, переход в тепловую энергию происходят несколько раньше на уровне ССК. Что фотохимическое тушение и нефотохимическое тушение это два разных процесса. Поддержание энергетического баланса растения на оптимальном уровне для агронома равнозначно созданию таких условий для роста, когда эффективность фотосинтеза максимальна. В условиях контролируемой среды это важно понимать, и еще более важно знать как управлять.

Но я так и "не докопалась" до вашей версии или теории, в которой фотоны любого спектра переходят в ИК область. 

 

Ссылка на комментарий
  • 0
  • Модераторы
41 минуту назад, Юлианна сказал:

Но я так и "не докопалась" до вашей версии или теории, в которой фотоны любого спектра переходят в ИК область. 

Это где Вы такое прочитали?

Ссылка на комментарий
  • 0
9 минут назад, Юлианна сказал:

Евгений, а мне кажется, что Вы недооцениваете оппонентов. Если я задаю вопрос о зависимости температуры листа от спектра света в конкретном эксперименте, то я изначально подразумеваю некие "энергетические нарушения" в биохимических процессах растений. Особенно в условиях, когда воздействия ИК излучения нет или не значительно.

Эти господа цитируют википедию и только, а суть вопроса игнорят. При этом лезут в такие дебри, поняв которые, по умолчанию становишся Богом.

КБ описал свое видение, но тоже, весьма размывчато, при этом удалив мое сообщение в котором я намекала о дисбалансе энергии в растении и способах перешагнуть такого рода ограничения, сказав - на кой вообще это японцам надо?

Есть еще мнения по поводу повышенной температуры листьев?

Ссылка на комментарий
  • 0
20 часов назад, Юлианна сказал:

К чему Вы приводите ссылки про "разделение зарядов в РЦ фотосинтезирующих бактерий"? Бактерия и растения разные организмы, как "излишняя энергия превращается в теплоту" ни одно и тоже, что и "нагрев".

Не знаю что назвать большим бредом, заявления о кардинальном различии растений и бактерий или вот это про теплоту :) Не собираюсь читать лекции, объяснять своими словами и т.п. пусть продолжают улюлюкать и глумиться.

1223.thumb.png.b9a78c6b7ac90f384b8b1a3df4192c8e.png

  • Нравится 1
Ссылка на комментарий
  • 0
1 час назад, BKB сказал:

Это где Вы такое прочитали?

В этой теме... "Фотон переходя из воздушной среды в жидкую (растительная клетка) преломляется, и затем в цитоплазме многократно отражается от клеточных стенок и органелл, меняя траекторию, переходя со временем из клетки в клетку, и как известно, чем плотнее среда, и чем больше взаимодействий фотона физическими телами, тем быстрее происходит красное смещение. И если фотон не поглотился молекулой хлорофилла и не покинул растение, он неизбежно и очень быстро переходит в инфракрасную область, и затем поглощается молекулой, как правило самой распространенной в растении, молекулой воды, переходя в кинетическую энергию движения. В результате, при достаточном количестве поглаженных фотонов молекулой воды происходит испарение воды внутри листа, затем покидания молекулой воды растения."

 

Ссылка на комментарий
  • 0
  • Модераторы
34 минуты назад, Олег сказал:

Не собираюсь читать лекции, объяснять своими словами и т.п. пусть продолжают улюлюкать и глумиться.

Олег, не стоит привлекать в качестве доказательств положения, которые сами ещё не доказаны ("предвосхищение основания"). Происхождение хлоропластов от бактерий – очень-очень давняя, правдоподобная, обоснованная гипотеза.  Это даже не научная теория – это ближе к т.н. "открытой проблеме"! Поскольку никто так и не поставил эксперимент, с помощью которого можно подтвердить или опровергнуть данную гипотезу. Впрочем, как и все эволюционные процессы – пока не создана машина времени, достоверно проверить все эти умозаключения нельзя :wink:.

1 час назад, olga0205 сказал:

КБ описал свое видение, но тоже, весьма размывчато, при этом удалив мое сообщение в котором я намекала о дисбалансе энергии в растении и способах перешагнуть такого рода ограничения ...

Пожалуйста, напишите и намекните нам ещё раз, но без нападок на личности оппонентов!

Ссылка на комментарий
  • 0
  • Модераторы
2 часа назад, Юлианна сказал:

В этой теме... "Фотон переходя из воздушной среды в жидкую (растительная клетка) преломляется, и затем в цитоплазме многократно отражается от клеточных стенок и органелл, меняя траекторию, переходя со временем из клетки в клетку, и как известно, чем плотнее среда, и чем больше взаимодействий фотона физическими телами, тем быстрее происходит красное смещение. И если фотон не поглотился молекулой хлорофилла и не покинул растение, он неизбежно и очень быстро переходит в инфракрасную область, и затем поглощается молекулой, как правило самой распространенной в растении, молекулой воды, переходя в кинетическую энергию движения. В результате, при достаточном количестве поглаженных фотонов молекулой воды происходит испарение воды внутри листа, затем покидания молекулой воды растения."

 

Это мой поток сознания, которым я хотел до Вас донести, что световая энергия преобразует в движение частиц, причем неизбежно. И приплел сюда термин красное смещение,  у которого оказывается есть конкретное значение, что было неверно. 

Вот мое самое первое сообщение на эту тему в этой теме, все началось именно с движения частиц:

Цитата

Да, согласен, любой свет превращается в энергию движения частиц. А температура воздуха, не что иное, как движения частиц (молекул воздуха). А температура листа, это температура воды листа (так как лист - это вода).

То есть то излучение (световая энергия),  которое не перешло в энергию движения молекул воды (в скрытую энергию испарившейся воды) в растении, и не поглощена молекулой хлорофилла, превратится, в конечном счете, в энергию движения молекул воздуха (отсылка на наш спор в соседней теме :cool:).

(https://greentalk.ru/topic/22988/?do=findComment&comment=119704)

После Вашего вопроса я опять ответил, что я думаю.

Цитата

любой свет почти весь превращается в энергию движения частиц, в данном случаи в движения воды в листе и её испарение, в результате идёт интенсивное испарение воды в этой области листа, и область листа просто обезвоживается. 

И мне показалось, Вы с этим не согласны, коли задаете такие вопросы, или я ошибался, с самого начала Вы не спорили с этим утверждением?

Мне просто очень странны кажутся вопросы, типа:

Цитата

 

  14.01.2021 в 18:34, samura сказал:

любой свет почти весь превращается в энергию движения частиц, в данном случаи в движения воды в листе и её испарение, в результате идёт интенсивное испарение воды в этой области листа, и область листа просто обезвоживается. 

Евгений Вы уверены в этом? А испарение как происходит?

 

 

Т.к. процесс испарения может происходит одним единственным способом, других никаких способов испарения не существует, только один. 

 

 

4 часа назад, olga0205 сказал:

Эти господа цитируют википедию и только, а суть вопроса игнорят.

А что плохого в цитировании Википедии. В ней ссылки на литературу :rtfm:. Чем они Вас не устраивают...

BKB, по моему очень внятно, и четко выразил свою точку зрения в нескольких сообщениях, с которой я полностью согласен. 

Для меня понятна разница в температуре листа, и ответ есть  в самых первых моих сообщениях, но Юлианне он непонятен был. Это связано только с источником света (как основным источником энергии) и с транспирацией растения, которая очень сильно зависит от источника освещения. Под разными источниками света, культура по-разному транспирирует/охлаждается, и по-разному пьет. Мне было бы наоборот странно видеть, если под такими разными источниками света температура листа была одинаковой. А еще мне понятно, что температура листа может быть разной в одной грядке, одной теплицы, под одной досветкой. 

 

Изменено пользователем Марите
поправила опечатки
  • Нравится 1
Ссылка на комментарий
  • 0
  • Модераторы

Вот и я не пойму, что нам может дать эта дискуссия в практическом плане, если температура одно и того же листа может быть разной в разных его точках. Уж не говоря обо всех растениях в теплице. Ведь и конструкции бросают тень, и сами растения затеняют друг друга. Выбор светильников в большей степени может влиять на температуру воздуха в теплице и через нее на температуру листа, чем напрямую на температуру листа.

  • Нравится 1
Ссылка на комментарий
  • 0
  • Модераторы
17 часов назад, Марите сказал:

Вот и я не пойму, что нам может дать эта дискуссия в практическом плане, если температура одно и того же листа может быть разной в разных его точках. Уж не говоря обо всех растениях в теплице. Ведь и конструкции бросают тень, и сами растения затеняют друг друга. Выбор светильников в большей степени может влиять на температуру воздуха в теплице и через нее на температуру листа, чем напрямую на температуру листа.

Сам источник освещения и его расположение будет влиять на температуру листа, и мне мнится, как любит выражаться Марите:smile:, большей части не через воздух. 

Изменено пользователем Марите
поправила неточности
Ссылка на комментарий
  • 0
1 час назад, Марите сказал:

Вот и я не пойму, что нам может дать эта дискуссия в практическом плане

Может быть кому-то докторскую?

Ссылка на комментарий
  • 0
19 часов назад, BKB сказал:

Пожалуйста, напишите и намекните нам ещё раз, но без нападок на личности оппонентов!

Это вы про каких оппонентов сейчас говорите? ... По поводу намекнуть я уже в целом намекнула, наблюдаю за мнениями остальных.

16 часов назад, samura сказал:

Сам источник освещения и его расположение будет влиять на температуру листа, и мне думается, как любит выражаться Марите:smile:, большей части не через воздух. 

Почему? Что на ваш взгляд происходит?

 

Изменено пользователем BKB
Нападки.
Ссылка на комментарий
  • 0
4 часа назад, BKB сказал:

Олег, не стоит привлекать в качестве доказательств положения, которые сами ещё не доказаны ("предвосхищение основания"). Происхождение хлоропластов от бактерий – очень-очень давняя, правдоподобная, обоснованная гипотеза

https://ru.m.wikipedia.org/wiki/Симбиогенез

Не стоит привлекать в качестве доказательства???!!! Мы сейчас беседует о сотворении мира за 7 дней?

Не стоит делать такие заявления в приличных обществах :)

Теория эволюции не предполагает сомнений в ее существовании, теория предполагает механизмы ее работы. 

Ссылка на комментарий
  • 0
  • Модераторы
55 минут назад, Олег сказал:

Как же любит Олег зацикливаться на частностях, уводя дискуссию неизвестно куда!  Симбиотическая версия происхождения хлоропластов на самом деле не теория, а гипотеза – всего лишь предположение группы учёных, пусть и обоснованное.

В частности, половину положений из раздела "Доказательства" можно толковать по разному. А любое из положений раздела "Проблемы" по критерию Поппера вообще опровергает данную теорию гипотезу.

  • Нравится 2
Ссылка на комментарий
  • 0
12 минут назад, BKB сказал:

 Симбиотическая версия происхождения хлоропластов на самом деле не теория, а гипотеза – всего лишь предположение группы учёных, пусть и обоснованное.

Группы учёных? Давайте альтернативную теорию. В предвкушении.

Ссылка на комментарий
  • 0
  • Модераторы
19 часов назад, BKB сказал:

Пожалуйста, напишите и намекните нам ещё раз, но без нападок на личности оппонентов!

 

14 часов назад, olga0205 сказал:

По поводу намекнуть я уже в целом намекнула, наблюдаю за мнениями остальных.

Ваши намёки не пропали: они сразу были перемещены в более подходящую тему "Общие вопросы влияния спектрального состава света на растения" (https://greentalk.ru/topic/7103/?do=findComment&comment=119435). Хотя общие рассуждения о "энергетической несбалансированности" искусственного света лучше смотрелись бы в любительском разделе.

  • Нравится 1
Ссылка на комментарий
  • 0
15 часов назад, BKB сказал:

А любое из положений раздела "Проблемы" по критерию Поппера вообще опровергает данную теорию гипотезу.

Кирилл Борисович, любители псевдонауки Ваши заявления уже "залайкали", я все ещё жду опровержения или каких-нибудь комментариев. Насколько малочисленна группа ученых выдвинувших эту "гипотезу" и какую ей противоставляют остальные? Неужели библейскую?

Ссылка на комментарий
  • 0
2 часа назад, BKB сказал:

Хотя общие рассуждения о "энергетической несбалансированности" искусственного света лучше смотрелись бы в любительском разделе.

Почему? Что вас останавливает переместить их туда?

2 часа назад, BKB сказал:

Хотя общие рассуждения о "энергетической несбалансированности" искусственного света 

Это увы не общие рассуждения, это насущная проблема для тех. кто хочет добиться урожайности и соответственно рентабельности при выращивании под искусственным светом, иначе зачем вся эта возня со спекрами и излучением. Я так понимаю что по теме мысли по поводу перегрева листьев под ЛЕД закончились, хотелось бы прочитать мысли самого топикстартера:)!

Ссылка на комментарий
  • 0
18 часов назад, samura сказал:

Это связано только с источником света (как основным источником энергии) и с транспирацией растения, которая очень сильно зависит от источника освещения.

Вы читали данные по эксперименту? У меня конкретный вопрос был, почему под ЛЕДами с самой высокой активностью фотосинтеза и транспирацией, температура листа оказалась самой высокой? При отсутствии стресса у растений и высокой эффективности фотосинтеза, разница в температуре листа в сравнении с температурой воздуха должна была быть примерно одинаковой. А по результатам эксперимента этого нет, под ЛЕДами лист оказался на градус теплее. Моя ошибка в том, что я невнимательно прочла характеристики по светильникам по спектру и была уверена, что использовались сине-красные светильники.

А это не так, лед-светильники были сине-зелеными. Если нет влияния ИК-излучения на температуру листа, то иной причиной могут рассматриваться только нарушения связанные с биохимическими процессами. Мне было интересно какие именно внутренние процессы растения могли так повлиять на энергетический баланс растения и как следствие на температуру листа. Для себя я нашла ответ в физиологии.

Почему Вы решили, что мне не понятен Ваш ответ? Почему Вы решили, что до меня необходимо доносить Ваш "поток сознания" в такой форме? Почему на уточняющий вопрос и просьбу дать ссылки на подтверждение вашей "теории", не нашли ничего лучшего как перейти на личности и нарушить правила, мне не понятно.

"Евгений, а можно попросить ссылку на источник, откуда все это? Про "преломление фотона"... про "переход в инфракрасную область"...про "поглощение молекулой воды".  

Юлианна, ссылок у меня нет, а искать за Вас не хочется. Гугл в помощь :biggrin: Эта информация доступна. Часть большую проходят в школе и институте, Вы просто наверное забыли, или как говорили учителя, в одно залетело, в другое вылетело, или выучить выучили, а выученное сопоставить с жизненными примерами не получается - это не страшно, нормально."

А теперь пытаетесь "оправдаться" за собственный "поток сознания"? 

Ну так найдите в себе мужество, чтобы признать свои ошибки и неправоту, и извиниться перед тем, о ком уничижительно отзываетесь.

Ссылка на комментарий
  • 0
  • Модераторы
1 час назад, Юлианна сказал:

... почему под ЛЕДами с самой высокой активностью фотосинтеза и транспирацией, температура листа оказалась самой высокой?

Сразу важное замечание: в данном эксперименте транспирацию листьев инструментально не измеряли! Косвенно она оценивается прямо прапорционально интенсивности фотосинтеза, но здесь мы не знаем величину коэффициента этой самой прапорциональности по каждому варианту.

___________________________________________________________
Только для действительно интересующихся физиологией растений, поскольку никаких ссылок на учебники и разъяснений давать не буду! Почему не следует зацикливаться и, тем более, делать какие-то далеко идущие выводы на таком весьма ограниченном материале статьи.

В японском недоэксперименте определялась только нетто-фотосинтез (видимый фотосинтез). Гросс-фотосинтез (истинный фотосинтез, ≈ нетто-фотосинтез + фотодыхание) прибор LI-6400 в базовой комплектации не определяет. Тем более осталось неизвестным соотношение суммарного дыхания и гросс-фотосинтеза.

Поэтому по вариантам все выше упомянутые величины и, главное, их соотношения могли кардинально различаться между собой, что приводит к неоднозначности в понимание результатов.

Изменено пользователем BKB
Ссылка на комментарий

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйте новый аккаунт в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти

Благодарим за поддержку сайта!


×
×
  • Создать...

Важная информация

Мы используем файлы cookie, чтобы улучшить работу сайта. Дальнейшее пребывание на сайте означает согласие с их применением.