Физиология растений - Лебедев С.И.
ISBN 5-10-000574-2
Скачать (прямая ссылка):
Повышение фотосиитетической продуктивности растений при бесперебойном снабжении их водой и питательными веществами обеспечивается наиболее целесообразным размещением растений на площади, т. е. так, чтобы они в достаточной степени освещались солнечными лучами. Поэтому в сельскохозяйственной практике используют различные способы посева. Для луч-
шего освещения растений, а также для более эффективного использования лучистой энергии рядки располагают с востока на запад или с северо-востока на юго-запад.
Таким образом, в течение вегетации необходимо контролировать и регулировать интенсивность фотосинтеза, энергетический баланс посева, КПД фотосинтеза за короткие промежутки времени, прирост общей сухой массы. В связи с этим поставлена задача создавать и внедрять в производство сорта, способные развивать большую листовую поверхность, имеющие высокую продуктивность фотосинтеза и дающие большой биологический и хозяйственный урожай.
Предположим, что интенсивность фотосинтеза будет не 10— 15 мг, а 30—50 мг СО2 на 1 дм2 в 1 ч, тогда при средней площади листьев 30—40 тыс. м2 на 1 га у таких растений, как сахарная свекла, картофель, урожай корне- и клубнеплодов, будет составлять 6—8 т с 1 га (в пересчете на сухую массу).
Абсолютная величина продуктивности растения равна в среднем 40—50 мг органического вещества в сутки на 50 см2 листовой поверхности при условии, что дыхание доставляет не более 5—10% фотосинтеза. Фотосинтез в естественных условиях— процесс очень изменчивый, и по основным его показателям— интенсивности (мг СОг на I дм5 в 1 ч) и чистой продуктивности (г/м2 в сутки)—наблюдается большая вариабельность. Чистую продуктивность фотосинтеза (Фч ,„р), которая характеризует интенсивность образования и накопления органической массы урожая, определяют по формуле, г/м2:
. «Чир- (Л, + Л2)^п ’
где В\ н В2—масса сухого вещества пробы урожая в начале и конце учетного периода; В2—В, — прирост сухой массы за учетный период (п дней); Л, и Л2— площадь листьев пробы в начале и -конце периода; (Л1+Л2)>/2 п—средняя площадь листьев за указанный отрезок времени; п — число дней в учетном периоде,
Если, кроме общей чистой продуктивности фотосинтеза, надо определить интенсивность работы листьев и ее направленность на формирование хозяйственно ценных органов, например корнеплодов, клубней или зерна, в уравнение вместо В2—Вi подставляют величину Х2—Х1, т. е. прирост сухой массы хозяйственно ценной части урожая.
' Фотосинтез посевов (Фп) можно оценить, используя значение суточных приростов сухой фитомассы по формуле, предложенной Б. И. Гуляевым и А. С. Оканенко:
Mka
где М — масса сухого вещества (суточный прирост); а — коэффициент пересчета накопленной сухой фитомассы в количество ассимилированного •С02; к — поправка па дыхание; х — продолжительность дня.
Принимая 0=1,47, т—15 ч, &=1,2 и используя данные прироста надземной фитомассы, можно рассчитать фотосинтез посева (Фп) в середине вегетации.
Например, для посева кукурузы получены такие значения (мг С02 на 1 дм2 в 1 ч): в Киеве — 54, в Волгограде — 84, в Москве— 18.
Потенциальную фотосинтетическую мощность посева может характеризовать фотосинтетический потенциал растений— сумма ежедневных показателей площади листьев посева за весь вегетационный период или часть его, выраженная в м2 дней/га.
Различают урожай биологический и хозяйственный.
Биологический урожай — это сумма суточных приростов за весь вегетационный период. Его можно выразить формулой
У6iiOfl=SCl, 2, 3..
где С—суточные приросты массы, кг/га в сутки.
_ ФК^Л 1000 ’
где Ф—количество ассимилированного С02; Кэф — коэффициент фотосинтез;» /суточный прирост урожая ч суточное усвоение С02 *’
Л-—листовая поверхность; 1000 — граммы.
Хозяйственный урожай составляет определенную долю биологического. Не все части растения равноценны и одинаково используются. Например, у хлебных злаков наиболее ценным является зерно, у сахарной свеклы — корень и т. д. Таким образом, у различных культур коэффициент хозяйственного использования (Кхоз) разный. Поэтому хозяйственный урожай равен:
Ухоэ~У(1нолКхоз-
Таким образом, дальнейшее повышение урожайности сельскохозяйственных культур должно осуществляться путем увеличения продуктивной части растения. Знание закономерностей, определяющих те или иные изменения интенсивности и продуктивности фотосинтеза, умение управлять этими изменениями — одна из важных основ получения больших биологических-и хозяйственных урожаев высокого качества.
Продуктивность фотосинтеза сельскохозяйственных культур целесообразно оценивать ‘величиной выхода полезной энергии с одного гектара.
Полезная энергия — это материализованная солнечная энергия в урожае за вычетом технологической энергии, затраченной на его производство (обработка почвы, удобрение, сорт, приемы агротехники).
