Физиология растений - Лебедев С.И.
ISBN 5-10-000574-2
Скачать (прямая ссылка):
Так, при нитратном питании интенсивность дыхания заметно снижается, образуется значительно больше органических кислот, чем при аммиачном. Как считает Н. С. Туркова, при внесении в среду аммиачных удобрений в растении в большей мере накапливаются восстановленные вещества (каучук, эфирные масла и др.).
Следовательно, формы азотных удобрений значительно влияют на окислительно-восстановительные процессы в растениях.
Интенсивность дыхания в зависимости от минерального питания обусловливается также биосинтезом различных дегидрогеназ, являющихся сложными белками, для формирования которых необходимы макро- (азот, фосфор, сера) и микроэлементы (медь, марганец, молибден), поглощаемые корневой системой из почвы,
14. Влияние форм азота на содержание органических кислот в листьях махорки (по А. Н. Владимирову)
Форма азота
Общее содержание органических кислот, мг-чкв. па 100 г волдутно-сухого вещества
Лимонная кислота. %
Нитраты
Аммоний
270,9
141,2
3,24
0,55
Поступление элементов минерального питания зависит or интенсивности дыхания корневой системы, которая поставляет ионы Н+ и HCCV', используемые при усвоении ионов минеральных солей. Такие поглощенные ионы сами активируют дыхание, Это так называемое солевое дыхание. Однако известно, что избыточное поступление некоторых ионов, например нитратов, вызывает снижение интенсивности дыхания. Объясняется: это тем, что различные ионы неодинаково влияют па дыхание отдельных тканей корня в зависимости от свойств ионов и участия их в обмене веществ.
Передвижение веществ в растении тесно связано с дыханием, следовательно, более активное дыхание свойственно сосудисто-волокнистым пучкам по сравнению с паренхимными тканями. Исследования показали, что передвижение сахаров из. листьев в корни сахарной свеклы проходит в активированной форме — в виде фосфорных эфиров сахарозы.
Наконец, недостаточное минеральное питание может привести к нарушению структуры митохондрий и вызвать нарушение окислительного фосфорилирования и разобщение его с дыханием.
Таким образом, условия минерального питания создают определенную основу и субстрат для важной физиологической функции — дыхания.
Свет. Влияние света на интенсивность дыхания изучено еще недостаточно. Условия освещения влияют как на интенсивность дыхания, так и иа окислительно-восстановительный режим тканей. В листе на свету образуются активные восстановители (аскорбиновая кислота и др.), восстановительная активность тканей возрастает в течение дня и снижается ночью, а кислотность в листьях уменьшается днем и увеличивается ночью, особенно возрастает в листьях в темные часы суток содержание лимонной кислоты. Опыты с МС02 показали, что листья пшеницы поглощают углекислый газ как па свету, так и в темноте, а листья гороха — только на свету.
Влияние света на дыхание связано также с фотопериодиче-скЬй реакцией растений. Так, у растений короткого дня поглощение СО2 постепенно возрастает в темноте и усиливается выделение его иа свету. Если же действие темноты кратковремен-
но прерывается освещением, то темповая фиксация углекислого газа ослабевает и на свету более интенсивно идет его выделение. Это объясняется тем, что в условиях короткого дня происходит адаптированный синтез ферментных систем, которые катализируют реакции поглощения СО2 в темноте. .
Таким образом, действие света на дыхание очень сложно и связано со многими функциями и особенностями растений, внешними условиями, характером и направленностью обмена веществ.
Тем но вое дыхание рассматривается как состоящее из двух компонентов — дыхания роста (Rq) и дыхания поддержания структур (Rm):
R = cRq+bRtn,
где с и Ь — коэффициенты затрат соответственно на дыхание роста и дыхание поддержания структур.
При темповом дыхании растений первичные продукты фотосинтеза (глюкозы) превращаются в структурное вещество растения с обновлением структур белковых молекул и поддержанием иониых градиентов в клетках.
Дыхание поддержания структур включает энергию, необходимую для ресинтеза веществ, претерпевающих обновление в процессе обмена веществ (ферментные белки, рибонуклеиновые кислоты, липиды мембран), поддержания в клетке необходимой концентрации ионов и величины pH, уровня внутриклеточных метаболитов против градиента концентрации и функционально активного состояния структур.
На дыхание роста расходуется 14—17% усвоенного за день, углекислого газа (с = 0,14—0,17), Затраты на. дыхание поддержания структур составляют 0,005—0,2 г углерода на 1 г углерода в растении при 20 °С. Расходы на дыхание поддержания структур пропорциональны фитомассе и резко возрастают в конце вегетации. Ежесуточные расходы на дыхание поддержания структур при урожае сухой вегетативной массы 20 т с 1 га составляют 0,2 т сухого вещества с 1 га. При формировании урожая кукурузы и сахарной свеклы 17—18 т сухого вещества с
1 га на дыхание поддержания структур (при 6 = 0,01) расходовалось до 60% органического вещества урожая.
