Отношение растений к свету, влияние условий освещения на продуктивность и урожайность.
Свет имеет большое значение в жизни растений. Под его влиянием в растениях происходит фотосинтез, благодаря чему растение создает органические вещества, а в воздух выделяется кислород, необходимый для дыхания всех организмов.
Свет заметно влияет на рост и развитие растений. При недостаточном освещении нарушается нормальный рост и у большинства растений формируются растяжении, тонкие стебли. Недостаточная интенсивность света негативно влияет на качество урожая — снижается содержание белка в зерновых, сахара — в свекле, крахмала — в картофеле, жира — в семенах подсолнечника и тому подобное.
Фотосинтеза принадлежит ведущая роль в образовании органического вещества растений. Благодаря этому процессу образуется 95 % массы сухих веществ растения. Поэтому управление фотосинтезом посева — один из самых эффективных путей управлением производительностью растений.
К числу важнейших факторов, определяющих уровень продуктивности посевов сельскохозяйственных культур, относятся: энергия солнечного света, которая обеспечивает прохождение фотосинтеза; обеспечение посевов углекислым газом; уровень минерального питания, условия водоснабжения и тепловой режим.
Основная задача земледелия — использование энергии солнечной радиации с наибольшим коэффициентом полезного действия.
Необходимость перехода к биологически чистой энергосберегающей технологии выращивания сельскохозяйственных культур предопределяет максимальное использование потенциальных возможностей растений при направленном для этого управлении жизненно необходимыми факторами их жизни.
|
|
|
По современным представлениям, оптимальные по структуре, уровню обеспечения водой, минеральным питанием и углекислым газом посевы наиболее продуктивных сортов могут использовать 5 % ФАР (фотосинтетически активной радиации) на фотосинтез и накопление органического вещества. Но при средних урожаях в стране (20-25 ц/га) зерновые культуры используют не более 0,6-0,9 % ФАР. Следовательно, для увеличения урожая этих культур существуют большие резервы. Важным для дальнейшего его роста является создание высокопродуктивных сортов и гибридов, которые характеризуются повышенной фотосинтетичною активностью, а также разработка научно обоснованных технологий их выращивания.
Формирование большей или меньшей асимілюючої поверхности всех листьев растений, как правило, сказывается на их общей производительности.
Валовая продуктивность фотосинтеза зависит от средней за учетный или за весь период вегетации, интенсивности фотосинтеза, площади листьев и продолжительности процесса. Однако еще не все возможности используются для повышения производительности синтеза. Сложной является проблема повышения интенсивности фотосинтеза, на которую влияют такие факторы окружающей среды, как концентрация углекислоты в воздухе и почве, интенсивность света, температура и влажность почвы и воздуха, содержание минеральных питательных веществ в почве.
|
|
|
Исследования показывают, что среднее содержание С02 в воздухе составляет 0,03%, минимальный для растений. Поэтому увеличение его концентрации всегда способствует повышению энергии фотосинтеза и является полезным для растений.
Установлено, что в процессе фотосинтеза сельскохозяйственные растения на 1га посева при обычных условиях роста усваивают из воздуха за сутки в среднем 120-250 кг С02. Для урожая озимой пшеницы 40 ц/га растения должны поглотить из воздуха не менее 20-25 т С02. Такое количество С02 содержится в слое воздуха высотой 200 м на 1га посева.
Распределение С02 в различных слоях атмосферы неодинаков. Наибольшее его количество содержится в приземном слое, а также в воздухе почвы. Особенно много С02 в почвенном воздухе пахотного слоя, где его количество достигает 0,12-2,5%. Значительная концентрация С02 в почве (выше 1%) токсична для корней растений, жизнедеятельности большинства аэробных микроорганизмов.
|
|
|
В солнечные дни при энергичном фотосинтезе содержание С02 в воздухе, который окружает растение, уменьшается до 0,012%. Основным источником обновления С02 приземного слоя воздуха является почва, где он образуется в результате дыхания микроорганизмов, разложение органического вещества, удобрений, растительных остатков, а также благодаря дыханию корневой системы растений. На величину образования и интенсивность выделения С02 из почвы влияют запасы органических веществ и элементов минерального питания в почве, влажность, температура, структура, его строение и тому подобное.
Различные почвы выделяют неодинаковое количество СО2: песчаный неудобрений за 1 час на 1 га в среднем 2 кг, суглинок — 4, богатые перегноем черноземы разных типов — от 10 до 25, средне удобренную почву — 5 кг. Поэтому внесение органических и минеральных удобрений, улучшая питание растений, усиливает процесс образования СО2 почвенными микроорганизмами.
Лучевая энергия солнца в большинстве случаев влияет на особенности процессов роста, форму и расположение листьев в растение и др. Она участвует не только в формировании органического вещества, но и в ее преобразовании и откладывании, влияет косвенно и непосредственно на процессы закалки растений и их засухоустойчивость. Свет также влияет и на формирование органов растений.
|
|
|
В пасмурную погоду или в загущенных осенних лестнице у злаков конус нарастания основного стебля и побегов всегда выносится ближе к поверхности почвы, их рост в условиях недостаточного освещения прекращается с опозданием. Все это обуславливает небольшую производительность таких лестниц. Научными исследованиями установлено, что в связи с различной интенсивностью освещения неодинаково происходят биологические, физиологические и биохимические процессы в растениях, что в конечном итоге влияет на содержание хлорофилла, анатомию, морфологию отдельных органов и габитус растений. Световой режим озимой пшеницы влияет не только на развитие, но и на процессы роста, высоту стеблей, число листьев, длину и ширину листовой пластинки. В среднем в глубину травостоя пшеницы поступает только 15-20% солнечной радиации.
Для нормального роста и развития растений озимой пшеницы необходима минимальная интенсивность освещения — 1,8 тыс. люксов. Прямой солнечный свет в полдень дает 30-40 тыс. люксов. Недостаточное освещение может ослаблять фотосинтез, что отрицательно влияет на урожай, а в сочетании с богатым азотовим фоном приводит в зерновых культур до резкого увеличения стерильных цветков.
Важным качественным показателем состояния посевов, способных с высоким КПД усваивать энергию света и СО2 из воздуха, является достаточно высокая активная деятельность при большой суммарной поверхности асимілюючих органов, главным образом листьев.
Изменения в интенсивности освещения часто тесно связаны с изменениями температурного режима почв и посевов. Последние заметно влияют на прохождение микробиологических процессов в почве, а тем именно и на питательный режим почвы. Поэтому вопрос влияния света на растения является важным как с теоретической, так и с практической стороны. Оптимальный световой режим посева можно создать соответствующей нормой высева, способов посева, размещением растений на площади, количеству их в строках и др. Этими мерами можно заметно увеличивать коэффициент полезного действия фотосинтеза. Подсчитано, что на поверхности Земли теоретически максимально возможное значение эффективности естественного света для фотосинтеза находится в пределах 16-24%.
Для повышения продуктивности озимых культур, многолетних трав большое значение имеет период весеннего возобновления вегетации. В зависимости от этого периода растения получают различные дозы стартовой световой и тепловой энергии. На одних культурах влияние этого важного экологического фактора проявляется сразу же после пробуждения. Из-за сроков отрастания озимые сильнее кустятся и укореняются, у них развивается большая площадь листовой поверхности, фотосинтетический потенциал повышается. Ранний период возобновления вегетации озимых положительно влияет на рост вегетативной массы, освещенность в нижних ярусах стеблестоя, что приводит к формированию прочных нижних междоузлий и устойчивости растений к полеганию. Позднее возобновление вегетации обуславливает формирование низкорослых растений, изреженность стеблестоя и снижению продуктивности культур.
Дата добавления: 2018-09-20; просмотров: 1002; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!