Физиология растений - Лебедев С.И.
ISBN 5-10-000574-2
Скачать (прямая ссылка):
Возможности использования метода ЗФ для характеристики фотосинтетического аппарата были испытаны и проверены на различных объектах, что подтвердило целесообразность его применения в прикладных исследованиях.
Метод ЗФ характеризуется высокой чувствительностью, надежностью, экспрессностыо и возможностью автоматизации получаемой информации иитактных объектов в полевых условиях.
В заключение следует сказать, что метод замедленной флуоресценции имеет большие потенциальные возможности для широкого внедрения в практику исследований по физиологии растений, для оценки гербицидной активности химических соединений, в практической селекции растений, для выявления устойчивости растений к неблагоприятным факторам внешней среды, исследования температурной адаптации 'растений, а также в экологии, гидробиологии и океанологии.
Как свидетельствуют Д. Н. Матории, П. С. Венедиктов, А. Б. Рубин, на кафедре биофизики МГУ разработаны такие конструкции портативных переносных устройств с автономным питанием, которые могут быть использованы в полевых условиях пли передвижных лабораториях. Разработанные методы и аппаратура успешно используются в селекционной практике в ряде сельскохозяйственных учреждений нашей страны и за рубежом.
ВЛИЯНИЕ ВНЕШНИХ УСЛОВИЙ И ОСОБЕННОСТЕЙ РАСТЕНИЙ НА ФОТОСИНТЕЗ
Сложный фотосиитетический аппарат растений сформировался в процессе эволюции на протяжении многих миллионов лет. Фотосинтез— это фотохимический и сложный физиологический процессы, которые осуществляются © живом растении и в большой мере зависят от его физиологического состояния, а также от состояния отдельных тканей, клеток и органелл, в частности хлоропластов.
Развитие науки о фотосинтезе привело к правильному пониманию всей сложности взаимосвязей живого организма свнеш-
пей средой. Интенсивность'фотосинтеза, ассимиляциониого процесса, неодинакова .на протяжении жизни растений.
Необходимо различать понятия интенсивность и продуктивность фотосинтеза. Интенсивность фотосинтеза — это-количество СОг, которое усваивается единицей листовой поверхности за единицу времени. Она колеблется в пределах 5—25 мг углекислого газа на 1 дм2 в 1 ч. Чистой суточной продуктивностью фотосинтеза называется отношение суточного увеличения массы всего растения (в г) к площади листьев, В большинстве случаев она составляет 5—12 г сухого вещества урожая на 1 м2 листьев в сутки.
Существует ряд методов, с помощью которых можно определить интенсивность усвоения углерода растением. Основные из них следующие; 1) газометрическое определение интенсивности фотосинтеза в естественных условиях; 2) радиометрический метод определения интенсивности фотосинтеза; 3) определение «чистой» 'продуктивности фотосинтеза; 4) метод инфракрасной спектрометрии; 5) манометрический метод определения интенсивности фотосинтеза; 6) метод определения фотосинтеза у водорослей по количеству выделенного в воду кислорода.
Интенсивность фотосинтеза у большинства растений возрастает постепенно от начала развития до фазы бутонизации — цветения, когда достигает своего максимума, а затем начинает убывать. Это, очевидно, связано с тем, что в период цветения и завязывания плодов происходит усиленное движение ассимиля-тов из листьев в органы воспроизведения — плоды, что, в свою очередь, способствует повышению интенсивности фотосинтеза,, ассимиляционных процессов. Затем наступает снижение интенсивности фотосинтеза как результат общего старения и ослабления растительного организма.
У разных типов растений наблюдаются значительные различия в приросте органического вещества. Например, скороспелые растения с коротким вегетационным периодом раньше переходят к стеблеванию и плодоношению, поэтому они менее урожайны, чем позднеспелые, с более продолжительным вегетационным периодом. Вот «почему в северных районах целесообразно возделывать скороспелые сорта, а в районах с более длительным: периодом вегетации — позднеспелые.
СОДЕРЖАНИЕ ХЛОРОФИЛЛА
Как уже сказано выше, образование и накопление хлорофилла, в зеленом листе происходят исключительно под действием лучистой энергии. Для нормального функционирования зеленых, растений необходимо определенное количество хлорофилла в листьях.
Оптические свойства листьев растений разных видов.
определяются в основном содержанием пигментов в хлоропла-стах. Существует определенная зависимость — положительная: корреляция между содержанием пигментов в листьях и величиной коэффициента поглощения лучистой энергии.
Так, коэффициент поглощения ф о т о с и н т е т и ч е с к и активной радиации (ФАР) темно-зелеными листьями растений кукурузы (гибрид Буковинский 3) составляет 0,669, а светло-зелеными (сорт Киевский 8) — 0,622. В листьях разных растеиий нри повышении содержания пигментов хлоропластов, в частности хлорофилла, наблюдается постепенное увеличение поглощения сначала в сине-фиолетовой и красной, а затем в желто-зеленой и красной областях спектра. Если содержание зеленых пигментов в желтом листе очень мало, то при увеличении их количества в значительной мере повышается коэффициент поглощения и уменьшаются коэффициенты отражения и пропускания лучей. При увеличении содержания хлорофилла в темно-зеленых листьях коэффициенты поглощения, отражения и пропускания света изменяются незначительно. А. С. Оканенко-наблюдал высокую интенсивность фотосинтеза в светло-зеленых листьях сахарной свеклы в полуденные часы солнечного дня,, тогда как в вечерние, наоборот, ассимиляция СОг была относительно выше в темно-зеленых листьях с большим содержанием, хлорофилла.
