فرض کنید دو ژنوتیپ دارای LAI برابر هستند و لی یکی دارای برگ های با زاویه افقی و دیگری دارای برگ های با زاویه عمودی تر می باشد. در واقع زمانی که خورشید از بالا به برگ ها می تابد (نگاه می کند) مقدار کمتری از برگ دارای زاویه عمودی را می بیند ولی در ژنوتیپ دارای برگ های افقی، تمام برگ را می تواند ببیند. زاویه برگ را با حرف K نشان میدهیم تا LAIموثر را محاسبه کنیم.
LAI [SUB]effective[/SUB]= LAI[SUB]total [/SUB]. K
در فرمول فوق:اگر K برابر با یک باشد آنگاه برگ کاملاً افقی است
اگر K برابر با صفر باشد آنگاه برگ کاملاً عمودی است
بنابراین تغییرات k بین صفر و یک می باشد. پس تمام LAI برای فتوسنتز موثر نیست و فقط بخشی از آن برای محاسبات آنالیز رشد محسوب می شود.
Beer-Lambert Law
قانون بیر: در یک محلول نسبتاً رقیق هر مولکول رنگیزه حل شده، بخشی مساوی از تشعشع تابیده شده را جذب می کند (به این معنی که میزان جذب تشعشع به غلظت رنگیزه ها بستگی دارد و هر چه غلظت رنگیزه بیشتر باشد جذب تشعشع هم بیشتر است).
قانون لامبرت: اگر در یک محیط لایه لایه شدت تابش اولیه I[SUB]o[/SUB]باشد، هر لایه با ضخامت مساوی بخشی مساوی از این انرژی تابشی را جذب می کند (هر لایه ای وقتی مقداری از تشعشع را جذب کرد، مقدار تشعشع کمتری برای لایه بعدی باقی می ماند و در حقیقت با یک حالت استهلاک یا انقراض نوری مواجه هستیم که نور دریافتی توسط لایه بعدی به طور مرتب با یک ضریب کم و کمتر می شود).
با تلفیق این دو قانون قانون بیر- لامبرت خلق می شود. خلاصه این قانون می گوید:
مقدار جذب تشعشع برابر است با تعداد مولکول رنگیزه ای که در یک طول مسیر معین وجود دارد. از آنجا که این مقدار تشعشع متباً کاهش می یابد لذا آن را در یک ضریب (ضریب خاموشی یا ضریب استهلاک نوری که با حرف ابسیلون یا K نشان داده می شود) ضرب می نماییم.
L[SUB]n[/SUB] I[SUB]i[/SUB]/I[SUB]o [/SUB]= -K.LAI
در فرمول فوق:I[SUB]i[/SUB] = شدت نور در لایه I ام جامعه گیاهی.
I[SUB]o[/SUB] = شدت نور در بالای جامعه گیاهی.
K= زاویه برگ ها.
LAI = شاخص سطح برگ.
این فرمول به ما می گوید مقدار نوری که به لایه I ام می رسد با LAI نسبت عکس دارد و ضمناً به زاویه برگ ها نیز بستگی دارد.
نحوه محاسبه ضریب استهلاک نوری یا K:
K= L[SUB]n[/SUB] I[SUB]o[/SUB]/I[SUB]i[/SUB] / LAI
توسط دستگاه نور سنج یکبار شدت نور را در بالای جامعه گیاهی (I[SUB]o[/SUB]) و یک بار بر روی زمین (زیر کانوپی گیاهی I[SUB]i[/SUB]) اندازه می گیریم. با محاسبه LAI می توان فرمول فوق را محاسبه نمود. (توضیح اینکه می توان در لایه های مختلف I[SUB]i[/SUB] را اندازه گرفت د ر این صورت لایه بالایی می شود I[SUB]o[/SUB] و لایه پایین تر می شود I[SUB]i[/SUB]).برای درک بهتر این قانون مثال زیر را می آورم:
در دو جامعه گیاهی A و B ، جامعه A دارای شاخص سطح برگ 3/6 بوده و 12% از تشعشع به زمین برخورد می کند (I[SUB]i[/SUB]) در حالی که در جامعه B شاخص سطح برگ 2/9 بوده و 4% از تشعشع به زمین برخورد می نماید. ضریب استهلاک نوری (K) را برای این دو جامعه گیاهی محاسبه کنید؟
در جامعه A:
I[SUB]o[/SUB] = 88% و I[SUB]i[/SUB] = 12%
در نتیجه:K= 1.99/6.3 = 0.32
در جامعه B:I[SUB]o[/SUB] = 96% و I[SUB]i[/SUB] = 4%
در نتیجه:K= 3.18/9.2 = 0.35
تفسیر: جامعه B دارای برگ های با زاویه افقی تر و جامعه A دارای برگ های با زاویه عمودی تر بوده و در نتیجه با افزایش LAI توانسته درصد بیشتری از تشعشع را جذب کرده و با ضریب استهلاک نوری کمتر، تشعشع بیشتری به لایه I ام جامعه گیاهی برساند. در نتیجه در جامعه A می توان با افزایش تراکم عملکرد محصول بیشتری به دست آورد.برگرفته از درسنامه فیزیولوژی گیاهان زراعی تکمیلی. دکتر هاشمی دزفولی. ۱۳۷۸. دانشگاه شهید چمران اهواز.
