Практикум по физиологии растений - Третьяков Н.Н.
ISBN 5-10-001653-1
Скачать (прямая ссылка):
10 %-го раствора CuS04 и раствор доводят до метки водой. Хромовую смесь 0,2 н. концентрации, необходимую для фотоколорн-метрического определения углерода, получают разбавлением 0,4 и. раствора КаСггО/ концентрированной HaS04 в соотношении 1 : 1.
Приготовление стандартного раствора глюкозы. В мерную колбу на 100 мл вносят 1 г глюкозы, растворяют ее в небольшом объеме дистиллированной воды, а затем доводят до метки; 1 мл приготовленного раствора содержит 10 мг глюкозы.
Работа 44. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСТОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ ФОТОСИНТЕЗА
Вводные пояснения. На долю органических соединений, создаваемых в ходе фотосинтеза, приходится около 95 % общей биомассы растительного организма. Поэтому изменение сухой массы может довольно объективно отражать ассимиляционную деятельность растений. Именно этот показатель положен в основу метода определения «нетто-ассимиляции», или чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ).
Чистая продуктивность фотосинтеза представляет собой прирост сухой массы растений в граммах за определенное время (сутки), отнесенный к единице листовой поверхности (м2). Ее учитывают периодическим отбором проб растений, у которых определяют общую массу, массу отдельных органов и площадь листьев. Далее «нетто-ассимиляцию» (в г/м2 за 1 сут) рассчитывают по формуле
B2-Bi
ЧПФ=---------—- , (1)
0,5(Л{~\-Л2) v ;
где В{ и Вч — сухая масса растений п начале и в конце учетного периода; (В2—В\)—прирост сухой массы за п дней; Лг и Л2— площади листьев в начале и в конце периода, ма; 0,5 [Л\-\-Л2) — средняя рабочая площадь листьев за время опыта; п — период между двумя наблюдениями, дней.
При использовании формулы (1) допускают, что листовая поверхность за время наблюдения нарастает равномерно. В действительности в большинстве случаев площадь листьев увеличивается неравномерно. В связи с этим зарубежными исследователями предложена иная формула для определения чистой продуктивности фотосинтеза:
(В2~ВЛ (1 пЛ2-1 пЛх)
ЧПФ = ——~----------- ---- , (2)
где lnJI\ и 1 «Ли —натуральные логарифмы показателей площадей листьев в начале и в конце учитываемого периода; остальные показатели те же, что и в формуле (1).
Уравнение (2) наиболее удовлетворительно выражает зависимость «нетто-ассимиляции» от прироста сухого вещества и динамики нарастания листовой поверхности, однако проще пользоваться первой формулой. Следует иметь в виду, что чем больше разрыв между пробами, тем менее точными будут результаты определения. Оптимальное время между пробами составляет
7.. .10 дней, в периоды интенсивного роста растений оно может быть сокращено до 5 дней.
Другой источник погрешностей метода связан с трудностью отбора проб растений, обусловленной большим разнообразием культур, ценозов и условий произрастания.
Невозможно точно учесть и изменения массы подземных частей, которые у ряда растений служат основным местом накопления пластических веществ. Кроме того, часть фотосинтетически усвоенного углерода расходуется на дыхание и экзоосмос. Наконец, в период физиологической зрелости растений наблюдается стабилизация массы сухого вещества, а с возрастом отмечается даже снижение количества биомассы в результате отмирания части листового аппарата и других органов растения. Однако скорость фотосинтеза у функционирующих листьев может не меняться или меняться очень слабо.
В данном случае- показатель «нетто-ассимиляции» уже не будет отражать реальное состояние фотосинте-тической активности растений. Перечисленные обстоятельства необходимо учитывать при использовании рассматриваемого метода. Метод определения «нстто-ас-симиляции» эффективен при исследовании фотосинтеза в природных условиях. Он позволяет получать ценный материал для изыскания наиболее рациональных путей повышения продуктивности культурных и естественных ценозов, прогнозирования и программирования урожаев, целесообразного географического размещения сельскохозяйственных растений.
Показатели чистой продуктивности фотосинтеза в природных условиях обычно колеблются от 0,1 до 20 г и более сухого вещества на 1 м2 площади листьев в сужи: у злаков в фазе интенсивного роста — 40.. .50, у
основных сельскохозяйственных культур при благоприятных условиях — 4. . .10 г/м2 в 1 сут.
Порядок работы. На опытных посевах берут пробы растений. Для уменьшения разброса результатов в пробу включают наиболее типичные и однородные для данного посева и фазы развития экземпляры. У злаков, например, берут не менее пяти-десяти параллельных проб, каждая из которых состоит из 10.. .20 растений. В пробу включают все опавшие и засохшие листья и побеги. Отобранные растения, помечают этикетками, заворачивают в бумагу и переносят для анализа в лабораторию, где быстро разделяют на отдельные органы и каждую часть взвешивают. Пожелтевшие или отмершие листья учитывают отдельно.
Дальнейшая обработка материала заключается в отборе проб для определения сухого вещества в отдельных органах растений и измерении площади листьев.
