Умови, що впливають на інтенсивність і продуктивність фотосинтезу.
На основні показники фотосинтезу впливають як внутрішні фактори, так і зовнішні абіотичні чинники.
До внутрішніх факторів - тобто до ендогенних механізмів регулювання фотосинтезу у рослин - відносяться:
Провідність листа,
Фотохімічне лімітування фотосинтезу,
Біохімічне лімітування фотосинтезу,
Гормональний вплив,
Донорно-акцепторні відносини,
Накопичення вуглеводів,
Вік листа або рослини.
Провідність листа буває устьячкові і залишкова. Вона вимірюється в сантиметрах у секунду і є величиною, зворотною опору листа, коливається від 1 см / с при відкритих продихах до 0,02 см / с при закритих продихах, показує швидкість проходження вуглекислого газу по тканинах листа.
Фотохімічне лімітування фотосинтезу відбувається при недоліку надходження енергії з світлової фази фотосинтезу, тобто при недоліку освітлення.
Біохімічне лімітування фотосинтезу визначається недостатньою кількістю необхідних для фотосинтезу ферментів, зокрема рибулезодифосфаткарбоксилази / оксигенази, або нестачею власне субстрату - рібулезодіфосфата.
Гормональний вплив проявляється у дії інгібіторів росту, наприклад, АПК, підвищення концентрації якої призводить до закриття продихів і до зниження інтенсивності фотосинтезу.
Донорно-акцепторні відносини виявляються в тому, що якщо в рослини зменшується число акцепторів продуктів фотосинтезу (число бульб, плодів), то інтенсивність фотосинтезу знижується, якщо ж зменшується число донорів продуктів фотосинтезу (листя) (наприклад в результаті пошкодження шкідниками, штучна часткова дефоліація) , то інтенсивність фотосинтезу у решти листя збільшується.
|
|
|
Накопичення вуглеводів (крохмалю) може викликати зниження інтенсивності фотосинтезу, хоча питання залишається до кінця не вивченим.
Вік листа (рослини) визначає підвищення інтенсивності фотосинтезу у завершив зростання листа і поступове зниження інтенсивностіфотосинтезу у старіючого листа за рахунок деградації хлоропластів.
На показники фотосинтезу значно впливають такі абіотичні фактори, як:
Освітленість,
Температура,
Водний режим,
Мінеральне живлення,
Вміст вуглекислого газу.
Освітленість рослини впливає не тільки за рахунок кількості ФАР, що падає на лист, але і за рахунок якості падаючої світлової енергії. Якість світла впливає на перетворення проміжних продуктів фотосинтезу і на спрямованість подальшого процесу біосинтезу. Так короткохвильової світло сприяє утворенню амінокислот, білків, органічних кислот, а довгохвильової - освіті вуглеводів. Інтенсивність фотосинтезу максимальна в червоній частині спектру і мінімальна у синьої та зеленої його частинах.
|
|
|
Інтенсивність фотосинтезу незначно змінюється під впливом кількості падаючої радіації, так як її кількість лист регулює за допомогою фототаксис хлоропластів. При надлишку світла може наступати руйнування фотосинтетичного апарату.
Температура повітря позитивно впливає на інтенсивність фотосинтезу, якщо підвищується до 25-35 о С, але при більш високих показниках може знижувати інтенсивність фотосинтезу за рахунок перегріву аркуша. Температура листя залежить від кута падіння на них сонячних променів. При розташуванні листів паралельно лінії падіння сонячних променів, перегріву не спостерігається, таким чином рослина може регулювати температуру за допомогою рухів листя. Нижня температурна межа, при якій може здійснюватися фотосинтезу, становить близько -5 о С (у хвойних порід взимку), оптимальна температура близько 25 ° С.
Водний режим визначає ступінь обводненості тканин і, отже, поглинання енергії сонячної радіації, надходження і асиміляцію вуглекислого газу, систему ферментативних реакцій у фотосистемі П, інтенсивність транспірації. При водному дефіциті відбувається деградація сформованих хлоропластів, змінюється структурна зв'язок хлорофілу з білками, збільшується кількість міцно води. Дефіцит води в листках може бути загальним показником фотосинтезу, оскільки в ньому відбивається вплив вологості грунту і всіх метеорологічних факторів (температури, вологості повітря, радіаційного режиму).
|
|
|
Мінеральне живлення. Коренева система засвоює різні макро і мікроелементи, необхідні для процесу фотосинтезу, для формування фотосинтетичного апарату: хлорофілів, каротиноїдів, ферредоксина, інших ферментів і коферментів. Необхідно надходження і мікроелементів(магнію, марганцю, сірки, заліза), і макроелементів (азоту, калію, фосфору), без яких неможливі ні процеси утворення макроергічних молекул, ні біосинтез продуктів фотосинтезу. При недоліку азоту і фосфору в грунтовому розчині спостерігаються глибокі зміни ультраструктури хлоропластів, порушення синтезу пігментів. У свою чергу оптимальний світловий режим у посівах сприяє підвищенню ефективності дії мінеральних добрив.
Вміст вуглекислого газу. Звичайне вміст у повітрі вуглекислого газу в обсязі 0,03%, є мінімальним, тому збільшення його концентрації в атмосфері завжди призводить до підвищення енергії фотосинтезу і позитивно впливає як на інтенсивність, так і на продуктивність фотосинтезу. Так, при збільшенні концентрації вуглекислого газу до 0,08% інтенсивність фотосинтезу зростає в 2-3 рази.
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 845; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!