فیزیولوژی گیاهی مطالعه نحوه عملکرد و برهمکنش بخش های مختلف گیاهان با یکدیگر و محیط آنهاست. این رشته شامل فرآیندهای مختلف اساسی برای زندگی گیاهان، مانند فتوسنتز، تنفس، تغذیه گیاه، عملکرد هورمون ها و پاسخ به محرک های محیطی است.
فتوسنتز فرآیندی است که طی آن گیاهان سبز و برخی موجودات دیگر از نور خورشید برای سنتز مواد مغذی از دی اکسید کربن و آب استفاده می کنند. فتوسنتز در گیاهان به طور کلی شامل رنگدانه سبز کلروفیل می شود و به عنوان یک محصول جانبی اکسیژن تولید می کند.
معادله کلی فتوسنتز را می توان به صورت زیر نشان داد:
\(6CO_2 + 6H_2O + light \rightarrow C_6H_{12}O_6 + 6O_2\)این معادله نشان می دهد که دی اکسید کربن و آب در مجاورت نور خورشید به گلوکز و اکسیژن تبدیل می شوند.
تنفس در گیاهان فرآیندی است که طی آن آنها از اکسیژن برای تجزیه گلوکز استفاده می کنند که دی اکسید کربن، آب و انرژی تولید می کند. این انرژی برای فعالیت های مختلف سلولی حیاتی است.
معادله کلی برای تنفس:
\(C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \rightarrow 6CO_2 + 6H_2O + energy\)این فرآیند برای بقای گیاه حیاتی است و انرژی مورد نیاز برای رشد، تولید مثل و سایر عملکردهای ضروری را فراهم می کند.
تغذيه گياه به عناصر و تركيبات شيميايي لازم براي رشد گياه و نيز تأمين خارجي و متابوليسم داخلي آنها اشاره دارد. مواد مغذی ضروری شامل درشت مغذی هایی مانند نیتروژن (N)، فسفر (P) و پتاسیم (K) و ریزمغذی هایی مانند آهن (Fe)، منگنز (Mn) و روی (Zn) است.
گیاهان این مواد مغذی را عمدتاً از طریق ریشه های خود به صورت محلول از خاک جذب می کنند. برای مثال نیتروژن برای سنتز پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک بسیار مهم است.
هورمون های گیاهی که به عنوان هورمون های گیاهی نیز شناخته می شوند، مواد شیمیایی هستند که رشد گیاه را تنظیم می کنند. پنج نوع اصلی هورمون گیاهی وجود دارد: اکسین، جیبرلین، سیتوکینین، اسید آبسیزیک و اتیلن.
گیاهان می توانند محرک های محیطی مختلف از جمله نور، جاذبه، لمس، آب و دما را درک کنند و به آنها پاسخ دهند. چنین پاسخ هایی برای بقا و تولید مثل آنها حیاتی است.
به عنوان مثال، ریشه ها به طور کلی جاذبه مثبت را نشان می دهند، به سمت پایین به سمت جاذبه رشد می کنند، در حالی که ساقه ها جاذبه منفی را نشان می دهند، به سمت بالا رشد می کنند.
درک اصول فیزیولوژی گیاهی در زمینه های مختلف از جمله کشاورزی، گیاه شناسی و علوم محیطی ضروری است. دانستن اینکه گیاهان چگونه رشد می کنند، به محیط خود پاسخ می دهند و نیازهای تغذیه ای آنها را برآورده می کنند، به ما امکان می دهد تولید محصول را بهبود بخشیم، گونه ها را حفظ کنیم و دینامیک اکوسیستم را بهتر درک کنیم. مطالعه فیزیولوژی گیاهی نه تنها قدردانی ما را از زندگی گیاهی عمیق تر می کند، بلکه ما را به دانش برای مقابله با چالش های امنیت غذایی، حفاظت از محیط زیست و توسعه پایدار مجهز می کند.
