تبريد الخضروات

إن تبريد الخضروات نشاط مستمر في جميع المحاصيل الصيفية تقريبًا. ولا يمكن التغلب على المدخلات الحرارية القوية في فصل الصيف بدون آليات التبريد الطبيعية.

تستخدم النباتات الماء لنقل العناصر الغذائية الخاصة بها. أولًا، الماء المحمل بالأيونات، مثل النيتروجينثم تستخدم الماء لنقل العناصر الغذائية التي تحتاجها عبر اللحاء. الكربوهيدرات المتولدة أثناء عملية البناء الضوئي.

للماء في النبات وظائف مختلفة، وكلها متساوية في الأهمية، على الرغم من أنها لا تستهلك جميعها نفس الكمية من الماء.

• صيانة التورم والمذيب الشامل.

لا تحتوي النباتات العشبية على عظام، كما أنها لا تحتوي على الكامبيوم الذي يولد خشبًا مقاومًا. يُستخدم عنصران للحفاظ على بنيته. تحتوي الخلايا المائية على طبقة صغيرة من السليلوز الذي يمنحها بعض المقاومة. ومن ناحية أخرى، فهي مملوءة بالماء السائل، وهو ما يولد ما يكفي من التماسك لإبقائها في وضع مستقيم. كما أن هذا الماء هو السائل الذي تذوب فيه جميع العناصر الغذائية وتحدث فيه جميع التفاعلات الأيضية للنبات.

تُقدر المياه التي تحتفظ بها المحطة بـ 51 تيرابايت 3 تيرابايت فقط من إجمالي المياه المتدفقة عبر المحطة على مدار عمرها الافتراضي بالكامل.

في الواقع، فإن استهلاك الماء للحفاظ على التورم والقيام بوظائفه الأيضية ليس مرتفعًا جدًا، فقط كمية الماء الموجودة في النبات تتجدد باستمرار من خلال الوظائف التالية للماء في النبات.

• تبادل الغازات.

الماء مع الأكسجين2 هما جزيئان يساعدان في شكلهما الغازي في الحفاظ على تركيزات كافية من ثاني أكسيد الكربون في خلايا الأوراق. كلاهما بخار الماء على أنها O2 من النبات من خلال فتحات صغيرة تسمى الثغور. الثغور هي بوابات دخول وخروج، وتفتح وفقًا لاحتياجات النبات. وتكون النباتات الأكثر تكيفاً أكثر قدرة على إبقاء ثغورها مغلقة خلال فترات الجفاف.

ولكي يحدث التبادل الغازي، يجب أن يتبخر الماء ويولد إمكانات تسمح بدخول ثاني أكسيد الكربون إلى النبات، ولكن هذا الأمر غير مفضل بشكل طبيعي. فجزيئات الماء أصغر من جزيئات ثاني أكسيد الكربون وبالتالي يخرج من ثاني أكسيد الكربون كمية من الماء أكثر مما يدخل. ومن ناحية أخرى، فإن تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي منخفض للغاية. فهو يمثّل أقل من 0.041 تيرابايت 3 تيرابايت من إجمالي تركيز الغاز في الغلاف الجوي. لذا فإن المدخلات المحتملة منخفضة للغاية، مقارنة بالتدفق المحتمل للماء إلى الغلاف الجوي. ويرجع ذلك إلى أن الهواء غير مشبع عمومًا ويتطلب دائمًا المزيد من الماء.

الهيدروجين هو أصغر عنصر موجود، وهو ما يجعل الماء جزيئاً صغيراً جداً.

• شارك في بطولة البناء الضوئي.

لتوليد الجلوكوز الذي يحتاجه النبات لإكمال عملية الأيض الخاصة به، يستخدم النبات الماء كمانح للإلكترون لتمكين تفاعل تثبيت ثاني أكسيد الكربون. الماء عامل مختزل ضعيف للغاية، ولكن مع تنشيطه بواسطة الفوتونات والكلوروفيل يسمح بتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى طاقة كيميائية.

6 co2 + 6 h2o → c6h12o6 + 6 o2

استهلاك المياه بهذه الطريقة قليل إلى حد ما. ويعتبر أكبر استهلاك للمياه ناتج عن التبريد.

• التبريد بواسطة التعرق.

هذا هو المكان الذي يوجد فيه الجزء الأكبر من استهلاك المياه في المحاصيل. تحتوي النباتات على نظام التبريد الخاص بها، والذي يعتمد على التبخر وهي مسؤولة عن معظم استهلاك المياه. يتطلب التحول من الماء السائل إلى الماء الغازي قدرًا كبيرًا من الحرارة، وهذه الحرارة مأخوذة من النبات. إنه نفس النظام الذي نستخدمه نحن البشر لتبريد أنفسنا، العرق. لذلك يتم إطلاق بخار الماء والطاقة اللازمة لتبخيره في الغلاف الجوي.

تعتبر تضاريس الحقل مهمة أيضًا عندما يتعلق الأمر باحتياجات التبريد. وكما هو واضح، فإن المناطق المشمسة ستزيد احتياجاتها أكثر بكثير من المناطق المظللة.

يمكن في بعض الأحيان إحياء المناطق المجهدة باستخدام ري المرطبات. يتألف هذا النوع من الري من استخدام مطر خفيف جداً يُدار إما برأس رشاش أو بفوهة تقدم قطرة دقيقة جداً.. ستعمل هذه الكمية الصغيرة من الماء كعرق وتبرد العشب.

هذه التقنية بسيطة للغاية ولها تأثير كبير على صحة النبات وستعمل على تبريد السطح بسرعة أكبر من النتح وحده.

 يمتص كل جرام من الماء حوالي 590 سعرة حرارية.

مثل كل كائن حي، فهو عالم آخر، ويختلف حجم النتح من نبات إلى آخر. ففاقد الماء في الحبوب، مثل الذرة التي تفقد من 2 إلى 3 كجم من الماء يوميًا، يختلف كثيرًا عن معدل فقدان الماء في نبات الصبار الكبير الذي لا يفقد سوى 25 جم من الماء يوميًا، ولهذا السبب من المهم معرفة معدل فقدان الماء ومعدل النتح. التبخر النتحي لكل محصول.

تُستخدم تقنيات أخرى على الأعشاب العشبية عالية الأداء، مثل التهوية القسرية، والتي تقلل من خطر الفطرولكنه يزيد بشكل كبير من التبخر والنتح ولها تكلفة طاقة عالية.

محطة الطقس WatchDog 2900 ET