АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Зависимость дыхания от экологических факторов

Содержание воды
Дефицит влаги по-разному влияет на физиологические процессы в растении. С усилением дефицита влаги подавляются прежде всего рост, затем фотосинтез и в последнюю очередь дыхание. При достаточно низком водном потенциале почв (-1,2 М Па) ИД снизилась по сравнению с контролем в 2 раза, а ИФ - в 5 раз. Реакция дыхания растений на дефицит влаги зависит также от скорости снижения влажности почвы. При быстром падении влагообеспеченности ИД может даже возрастать. Это объясняется главным образом увеличением коэффициента дыхания на поддержание при относительном постоянстве коэффициента на рост. В результате отношение дыхания к фотосинтезу растения резко возрастает и углеродный баланс ухудшается. При постепенном нарастании дефицита влаги, что наблюдается, например, в полевых условиях, ИД уменьшается параллельно снижению скорости роста и ИФ. При этом содержание углеводов в тканях уменьшается значительно медленнее, чем ИД. Поэтому основной причиной снижения ИД является торможение роста, а не дефицит субстрата дыхания.
Азотное питание
Восстановление азота может происходить как в корнях за счет энергии дыхания, так и в листьях на свету преимущественно путем использования фотовосстановителей. Особенно велики энергетические затраты корней, включающие наряду с восстановлением нитратов также их поглощение. ИД (интенсивность дыхания бл8) клубеньков во много раз выше, чем корней. Вследствие этого от 50 до 70 % дыхания корней с клубеньками приходится на дыхание самих клубеньков, которое сильно зависит от ИФ.
Температура
Влияние температуры наИД подчиняется правилу Вант-Гоффа: с повышением температуры дыхательная активность экспоненциально возрастает. Ускорение дыхания при повышении температуры на 10 °С выражают посредством температурного коэффициента (Qio):

Где Т₂ –Т₁ -температурный интервал, R₂ и R₁ - соответствующие скорости дыхания

Если Q₁₀ равен 1, температура не оказывает влияния на дыхание; при Q₁₀, равном 2, ИД при увеличении температуры на 10С удваивается.

Фотосинтез и дыхание, определяющие углеродный баланс и соответственно продуктивность растения, как и другие процессы в растении, характеризуются разной температурной зависимостью. Например, суммарный фотосинтез у многих культур сильно тормозится при низких положительных темперах(минимум) и выше 40 °С (максимум) с оптимумом в диапазоне 20-35С. ИД при т. Ниже 20С, наоборот, снижается до очень низких величин, а при более высоких температурах она сильно возрастает вплоть до компенсационной температуры, при которой скорость гросс-фотосинтеза и дыхания уравниваются и, следовательно, нетто-фотосинтез равен нулю. В результате получается колоколообразная кривая температурной зависимости нетто-фотосинтеза, идентичная таковой у роста.
Концентрация СО2 и О2
Удвоение содержания СО2 в воздухе может увеличить урожайность сельскохозяйственных культур на 30-40 %. Это объясняется повышением ИФ, содержания углеводов в листе, скорости роста при одновременном снижении ИД. Ингибирующее влияние повышенной концентрации СО2 на дыхание наиболее заметно при низком содержании углеводов в листе. Обогащение атмосферы С02 влияет на дыхание не только надземных органом, но и корней, которое у одних культур (пшеница) уменьшается, а у других (подсолнечник) - возрастает на фоне стимуляции накопления биомассы.
Этот принцип используют при длительном хранении плодов и овощей в регулируемой газовой среде, где важную роль играет также содержание О2. При этом поглощение О2 заметно ингибируется в области как очень высоких (100 %), так и низких (3 % и ниже) концентраций кислорода. В последнем случае скорость выделения СО2 снижается гораздо меньше, чем поглощение О2, в результате чего ДК возрастает, в тканях накапливается спирт. Подобное явление наблюдается также при избыточном переувлажнении, затоплении, выпревании посевов и образовании ледяной корки. В возникающих при этом условиях анаэробиоза растения нередко сильно истощаются или даже погибают из-за дефицита энергии, поскольку эффективность дыхания резко снижена, а также в результате повреждения мембран продуктами жизнедеятельности и недостатка промежуточных продуктов цикла Кребса.

Дата добавления: 2015-12-15 | Просмотры: 1587 | Нарушение авторских прав