Pflanzenproduktion?
Hallo,
wie kann man hieraus die Maßnahmen zur Steigerung der Pflanzenproduktion in Gartenbau und Landwirtschaft ableiten?
3 Antworten
Hi,
also wenn man sich die Versuchsansätze anschaut, dann scheint es, dass die Photosynthese von mehreren Faktoren abhängig ist.
- Licht
- Temperatur
- CO2-Gehalt der Luft
Aber Aussagen kann man jeweils nur treffen, wenn bei einem Versuchspaar alle Faktoren konstant gehalten werden, bis auf eine Variable. Bei deren Veränderung kann man ihren Effekt auf den physiologischen Prozess (Photosynthese) mit der Änderung der Sauerstoffentwicklung messen. Daraus ergibt sich auch eine Einordnung der fehlenden Werte aus Tabelle 1.
Wenn bei B+C die CO2-Konzentration und die Temperatur konstant gehalten werden und nur die Lichtstärke von "kein Licht" auf "Schwachlicht" verändert wird, steigt die Sauerstoffproduktion. Licht ist also ein wichtiger Faktor der Photosynthese.
Wenn bei D+E die Faktoren Licht und Temperatur konstant gehalten werden und lediglich das CO2 variiert wird, lässt sich die Photosynthese noch weiter steigern. CO2 scheint bei Starklicht ein limitierender Faktor zu sein. Denn trotz starkem Licht, läuft die Photosynthese nicht auf Höchstleistung (D), da sie von der CO2-Konzentration begrenzt wird (E). Die Frage ist nur, welcher CO2-Wert kommt bei D rein 0,03 (normale Luft) oder 0,1.
Wenn man A+B vergleichen wollte, müsste man die beiden Faktoren außer Licht konstant halten, das wären dann 35° und 0,1 Vol% CO2. Die Sauerstoffentwicklung würde Sinn machen. Denn sie steigert sich von kein Licht (C) über Schwachlicht (B) zu Starklicht (A), bei ansonsten konstanten Faktoren. Jetzt ist sowohl 0,1 CO2-Konzentration klar, als auch die 35° aus der Tabelle.
Dann bleiben rechts bei F nur 10°, was dann auch zu A passen würde, weil wenn CO2 und Licht konstant sind, tritt bei höherer Temperatur (A) mehr Photosyntheseleistung auf.
Letztlich kann man dann auch F+G vergleichen, wo sich zeigt, dass bei 45° (G) keine weitere Steigerung der Photosyntheseleistung als bei nur 10° zu erzielen ist. D.h. die Photosyntheseleistung steigt zunächst ab 10° auf 35° an (F+A) und beginnt bei Überschreiten von 35° wieder zu sinken (G). Was Sinn ergibt, denn ein Teil der Photosynthese sind biochemische (enzymatische) Reaktionen und Enzymreaktionen sind temperaturabhängig, mit niedrigen Umsätzen bei 10° (F) einem Optimum bei vielleicht 35° (dafür hat man zu wenig Werte, aber z.B. A, B, D, E) und eine Abnahme der Enzymreaktionen über 35° bis 45°C. Bei weiterer Steigerung würde die Sauerstoffproduktion ganz zum Erliegen kommen, da die Enzyme durch Hitze ausfallen (denaturieren).
Daraus könntest du nun Maßnahmen ableiten:
- Licht ist ein maßgeblicher Faktor der Photosynthese: für ausreichend Belichtung sorgen
- CO2 steigert die Photosynthese, trotz guter Belichtung, noch weiter: Man könnte Pflanzen, bei ausreichend Beleuchtung, mit zusätzlichem CO2 "düngen", um den Ertrag zu steigern (im Treibhaus).
- Ausreichend hohe Temperatur ist ein wichtiger Faktor für die Photosynthese. Es bringt allerdings nichts, die Temperatur zu sehr zu steigern, auf Werte über 35°, sondern ganz im Gegenteil, man sollte Pflanzen auch nicht überhitzen lassen.
LG
Hallo,
ich fürchte, zuerst musst du nochmals überlegen, ob du Aufgabe 1 richtig gelöst hast:
Was wir sicher wissen, weil hier, bei Nr. E alles bereits eingesetzt ist, ist, dass bei 0,2 % CO2, 35° und Starklicht eine sehr große Menge Sauerstoff erzeugt wird. Aber bei A soll die gleiche Menge Sauerstoff entstehen. Meinst du, das kann funktionieren, wenn man die Temperatur auf 10° senkt und den CO2- Gehalt halbiert? Und wenn man (F) die Temperatur beibehält und den CO2 - Gehalt wie zuvor bei 0,1 % hat, dann wird sehr viel weniger Sauerstoff produziert? Aber wenn man den CO2- Gehalt ganz stark, bis auf 0,03 % absenkt (D) dann wird wieder mehr Sauerstoff produziert?
Wenn du richtig zugeordnet hast, dann kannst du nochmals überlegen, wie man die Bedingungen gestalten sollte, damit man die Produktion optimieren kann.
Je höher die CO2-Konzentration ist, umso schneller wächst die untersuchte Pflanze und umso mehr Sauerstoff erzeugt sie. Das gilt sogar noch für die Steigerung von 0,1Vol% auf 0,2Vol%. Hier macht sich das zusätzliche CO2 aber kaum bemerkbar. (Zur Zeit beträgt die CO2-Konzentration normaler Luft nur 0,041Vol%)
Je stärker das Licht ist, umso schneller wächst die Pflanze.
Bezüglich der Temperatur gibt es einen optimalen Bereich, der bei ca. 35°C liegt.