АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Посевы и насаждения как фотосинтезирующие системы. Показатели, характеризующие фотосинтетические свойства фитоценоза (ИЛП, ФП, ЧПФ)

ИНДЕКС ЛИСТОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ (ИЛП)
Различают критическое и оптимальное значение ИЛП. Первое характеризует минимальную величину ИЛП, при которой поглощается максимально возможное в данных условиях (90-95 %) количество падающей радиации и возникает наибольшая скорость накопления биомассы. Однако после достижения критического значения ИЛП дальнейшее увеличение площади листьев не приводит к существенному увеличению скорости роста посева (СРП), а в посевах, отличающихся формированием оптимального ИЛП, она даже снижается.
Критическое значение ИЛП, равное 4-7, характерно для посевов зерновых, зернобобовых, сахарной свеклы и других культур, причем более высокие значения отмечены у посевов с эректоидным расположением верхних листьев в благоприятных условиях выращивания. Оптимальный ИЛП наблюдается в посевах капусты кормовой и некоторых трав. Основной причиной различной зависимости скорости накопления биомассы в посеве от ИЛП в приведенных примерах являются особенности изменения дыхания посевов по мере увеличения площади листьев. В первом случае оно увеличивается только до определенного значения 6 ИЛП, равного критическому, а затем, как и видимый фотосинтез посева, выходит на плато. Во втором случае дыхание по мере увеличения листового индекса возрастает линейно.
При благоприятных условиях выращивания величина оптимального ИЛП того или иного сорта определяется его приспособленностью к режиму ФАР данной территории. Если формирование оптимального значения ИЛП совпадает по времени с максимальными значениями приходящей на посев ФАР, достигаются наивысшая фотосинтетическая продуктивность и эффективность использования ФАР. В противном случае значительное количество солнечной энергии расходуется неэффективно. Поскольку при этом формирование урожая лимитируется каким-либо фактором, вопрос об оптимальном ИЛП должен решаться опытным путем. Так, В. А. Кумаков для селекции яровой пшеницы в степной части Поволжья сделал вывод о бесперспективности увеличения ИЛП в сравнении с районированными сортами. Для каждого комплекса условий у одного и того же сорта и вида растения может быть свой оптимальный график формирования площади листьев. С площадью листьев у ряда культур наиболее тесно коррелирует урожайность. Однако отмечены случаи отсутствия корреляций между указанными параметра особенно при сильном загущении посевов и избыточных дозах азотных удобрений. Это объясняется тем, что урожайность растет не всегда наравне с увеличением площади листьев и биомассы, а только при увеличении их до определённых величин, после чего рост её прекращается. Вместе с тем у сорта интенсивного типа Безостая 1 выход зерна при накоплении биомассы 16-18 т/га не снижается, а у менее продуктивных сортов он снижается уже при накоплении биомассы около 10 т/га.

ФОТОСИНТЕТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ (ФП)
Продуктивность посевов наряду с ИФ и ИЛП определяется длительностью функционирования фотосинтетического аппарата, характеризуемого фотосинтетическим потенциалом (ФП) посева. Фотосинтетический потенциал — это число «рабочих дней» листовой поверхности посева, рассчитываемое как произведение полусуммы площадей листьев за два последующих определения на длительность периода между этими определениями в днях. ФП посева тесно коррелирует как с биологической, так и с хозяйственной продуктивностью растений и составляет в Нечерноземной зоне в оптимальных условиях 2,5-3,0 для зерновых и 1,5-2,0 млн (м² * дн)/га для картофеля. При доминировании накопления углеводов на фоне благоприятного азотного статуса растения спрос на ассимилянты со стороны акцептора (зерновки) может продлить фотосинтетическую деятельность листа. Если же происходит интенсивное накопление белков, а содержание азота в листьях низкое, активизируется реутилизация азота из листьев, в том числе за счет распада белков фотосинтетических ферментов, и листья быстро стареют.
Это особенно заметно у высокоурожайных высокобелковых зернобобовых культур. Наряду с листьями значительный вклад в ФП растения и соответственно ассимиляцию СО₂ вносят стебли.
Принадлежность культуры к определенному типу необходимо учитывать при разработке агротехники, обработке посевов регуляторами роста и гербицидами.

ЧИСТАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ ФОТОСИНТЕЗА (ЧПФ)
Накопление биомассы единицей площади листа за единицу времени называется чистой продуктивностью фотосинтеза (ЧПФ). Она измеряется, как правило, в граммах сухой массы на 1 м² за сутки, варьируя в зависимости от условий в широком диапазоне [7-20 г/(м² *сут)). ЧПФ характеризует среднюю эффективность фотосинтеза листьев в посеве, но, как и ИФ, слабо коррелирует с конечным урожаем. Она максимальна при низких величинах ИЛП, когда большинство листьев хорошо освещены. С увеличением ИЛП и соответственно усилением взаимного затенения листьев в посеве, как и при избыточном азотном питании ЧПФ снижается. ЧПФ не включает фотосинтез нелистовых органов (стеблей, влагалищ листьев, колосковых чешуй и др.), который при определенных условиях, например при дефиците влаги, может вносить существенный вклад формирование урожая. ЧIIФ представляет собой комплексный параметр, определяемый интенсивностью не только фотосинтеза, но и дыхания. При одинаковой скорости этих процессов у двух сортов ЧПФ будет выше у того из них, в которого больше вклад надземных (фотосинтезирующих) органов в массу целого растения. Произведение ЧПФ на индекс листовой поверхности равно скорости роста посева (СРП). Максимальная СРП по данным Б. И. Гуляева, составила 30-35 и 50-60 г/(м² *сут) соответственно для Сз- и С4-видов.
По мере увеличения периода, в печение которого сохраняются, и максимальные величины СРП, возрастает также биологическая продуктивность посевов. Эффективность работы фотосинтетического аппарата в посеве, характеризуемая КПД ФАР, достигает в этот период 6-8 %. Однако у большинства важнейших сельскохозяйственных культур период высокоэффективной работы весьма продолжительный.
В зависимости от величины КПД ФАР посевы подразделяют на низкоэффективные - 0,5-1,5 %, среднеэффективные - 1,5- "4,0 и высокоэффективные - 3,0-5,0 %. Значения КПД ФАР являются основным показателем продуктивности и урожайности сельскохозяйственных культур. Поэтому повышение КПД ФАР в результате применения прогрессивных технологий и максимального использования продуктов фотосинтеза на формирование урожая представляет собой главную задачу растениеводства и селекции.

Дата добавления: 2015-12-15 | Просмотры: 2730 | Нарушение авторских прав