Загальна продуктивність фотосинтезу величезна щорічно рослинність Землі пов'язує 170 млрд тонн вуглецю. Крім того рослини втягують в синтез мільярди тонн азоту, фосфору, сірки та інших елементів. В результаті щорічно синтезується близько 400 млрд тонн органічних речовин. Проте при всій своїй грандіозності природний фотосинтез - повільний і малоефективний процес, оскільки зелений лист використовує для фотосинтезу лише 1% падаючої на нього сонячної енергії. [C.608]
Численні невеликі озера і резервуари, що використовуються для купання, виявляють симптоми евтрофікації. Джерелом надлишкового надходження поживних речовин можуть бути стічні води. а також (і вельми часто) стоки з сільськогосподарських угідь. на яких застосовуються добрива. У чистих ставках (рис. 5.7, а) насичення поживними речовинами веде до буйному росту рослин і появи великих популяцій толерантних порід риб на жаль, багато хто з найбільш цінних порід риб не можуть жити в такому середовищі. Плавання і катання на водних лижах перешкоджають зарості бур'янів в мілкій воді. У невеликих водосховищах, де проходження сонячного світла утруднено через мз тності води, немає буйного росту водоростей і цвітіння водоростей (рис. 5.7,6). Фотосинтез уповільнений через нестачу сонячного світла. незважаючи на те, що поживні речовини надходять в достатній кількості. Хоча обмежена продуктивність, можливо. [C.129]
Проведені дослідження [223] показали також, що в складі бурових розчинів міститься значна кількість компонентів, що забруднюють діяльний шар ґрунту. При їх потраплянні в ґрунт відбувається руйнування хлорофілу у зелених рослин. за рахунок чого різко знижується поглинання ними сонячної енергії. В результаті цього припиняється фотосинтез і зменшується продуктивність грунтово-рослинного покриву. [C.122]
Йдеться про ті випадки, коли ставиться завдання вивчення продуктивності фотосинтезу як фактора врожайності в польових умовах. - Прим. ред. [C.290]
Само собою зрозуміло, що внутрішні чинники ні в якому разі не виключаються навіть в такому відбірному матеріалі. Їх значення виявляється в індукційних явищах. в постійному вплив віку і попереднього впливу і в коливаннях швидкості фотосинтезу на 10-20%, що відбуваються при відсутності явних зовнішніх причин. Фотосинтетична продуктивність у різних рослин або суспензій водоростей одного і того ж виду (навіть при вирощуванні їх, очевидно, в тотожних умовах) може відрізнятися в 2-3 рази. Вплив віку проявляється не тільки у вищих рослин (див. Порівняння молодого листя з дорослими в табл. 45, по Вильштеттера і штолень [9]), але також в культурах одноклітинних водоростей (фіг. 141) [61, 66, 69, 78, 79, 80]. На виключення цих [c.293]
Фотосинтез і питання продуктивності рослин. [C.64]
Хвороба проявліегся в ослабленні зеленого забарвлення н пожелтении листя, зменшенні інтенсивності фотосинтезу, ослабленні зростання, зниження кількості і якості врожаю Карбонатний хлороз призводить до падіння продуктивності або навіть загибелі насаджень, тому знаходження коштів усунення цього захворювання має велике народногосподарське значення. [C.478]
Один з можливих способів збільшення фотосинтезу і, отже, продуктивності рослин полягає в клонуванні хлоро-пластних генів в клітинах бактерій і їх перенесення в рослини. Відомо, що хлоропласти і прокариотические клітини подібні за низкою ознак. На підставі цього виникла симбиотическая гіпотеза походження хлоропластів, вперше висунута А. С. Фамін-ціньпл (1886). Відповідно до цієї гіпотези, клітини прокаріотів і хлоропласти подібні. У них присутні кільцеві ДНК, 708-рибо-соми синтез білків починається з однієї і тієї ж амінокислоти - N-формілметіонін, а синтез білка пригнічується хлорамфеніко-лом, а не циклогексимідом, як у еукаріот. Пізніше було показано, що ДНК-залежна РНК-полімераза Е. сон зв'язується з певними ділянками ДНК хлоропластів шпинату. [C.150]
Фотооксидантами надають на живі організми прямий і непрямий вплив. Перше з них пов'язане з поглинанням і хімічним взаємодією цих токсикантів з биомолекулами тканин. У разі рослин крайнім проявом фітотоксі- чеського ефекту служить освіту некротичних плям на поверхні листя, висихання і опадання хвої. При масованому пошкодженні фотосинтезирующих органів відбувається загибель рослини. Якщо концентрації фотооксидантами в навколишньому повітрі лежать нижче рівня гострої токсичності. зміни не настільки очевидні і драматичні. Вони виражаються в зменшенні продуктивності фотосинтезу. зниженні опірності хворобам і комах-шкідників. [C.192]
Хоча ми поки що не знаємо точно, яка біологічна роль фотодихання, ясно, що воно заслуговує на серйозну увагу, тому що в помірній зоні воно знижує продуктивність Сз-рослин, т. Е. Швидкість утворення рослинної біомаси. У жаркий безвітряний день в посівах Сз-рослин концентрація СО2 в повітрі над рослинами може знизитися до 0,005% (нормальний рівень -0,03%) через швидке використання СО2 в процесі фотосинтезу. В результаті цього знижується і ставлення СО2 / О2 в повітрі над рослинами, а значить, кисень починає успішніше конкурувати з СО2 в рібулозодіфосфат-карбоксілазной реакції, так що фіксація СО2 сповільнюється, а руйнівний процес фотодихання, навпаки, посилюється. Фотодихання може на 50% знизити реальну освіту біомаси у Сз-рослин. [C.711]
Наведені тут дані проливають світло на причину багатьох конфліктів при отриманні енергії за рахунок біомаси в країнах, де не вистачає деревини і продуктів харчування і де потрібно вирішувати дилему що важливіше - їжа або енергія. Відзначимо, що якщо вдасться підвищити продуктивність і сільського, і лісового господарства. то можна вирішити обидва завдання. Застосування агролесних комплексних систем допоможе пом'якшити гостроту багатьох таких проблем. Для цього потрібно оцінити межі продуктивності з урахуванням ефективності фотосинтезу, меж врожайності культур і особливо е залежності від зовнішніх джерел енергії в сільському господарстві і ефективності її застосування. Ще одна можливість інтенсифікації полягає в відборі або виведенні нових, що дають високий вихід біомаси різновидів рослин, які м'жно вирощувати на посушливих, болотистих, засолених або надмірно обводнених землях, продуктивність яких сьогодні не йде в порівняння з досягнутою в сільському або лісовому господарстві. розглянемо всі ці питання більш докладно. [C.42]
Для дослідження зелених рослин такий підхід застосовувався ще в ті часи, коли ніякої кібернетики не було і в помині. В кінці ХУП1 століття встановили, що зелене листя здатні перетворювати недоброякісний повітря в придатний для дихання. До речі, це спостереження привело до відкриття кисню і закриття теорії флогістону, міфічної горючої землі. яка при згорянні речовини від нього нібито отщепляется. Протягом двох століть після цього накопичувалися відомості про те, як поводиться зелений лист. якщо міняти склад навколишнього його середовища, якщо міняти температуру. спектральні характеристики освітлення, якщо опромінювати лист не безперервно, а короткими спалахами. При цьому з'ясувалося, що фотосинтезуюча система чутливо реагує на будь-які дії, що стосуються її входу змінюється то склад синтезованих вуглеводів, то продуктивність виділення кисню. а іноді фотосинтез і зовсім припиняється. [C.297]
Мал. 6. Кореляція між концентраціями нітрату. фосфору і кисню, розчинених в евтрофіческіх озерах. Дані про. Констанца (а) 24] 03. Цюріх (б) [5] під час літнього застою і оз. Норрвікен (в) 5] під час зимового застою. Представлені результати дослідження проб, відібраних на різних глибинах в різний час для кореляції з розчиненим киснем були розглянуті тільки дані з гіполімніона. Р і N віддалялися з води (фотосинтез в епіляції-Ніоні) і виділялися (дихання в гіполімніоне) в воду в постійному співвідношенні. Отже, відмінність в [Р] і [N] є результатом порушення рівноваги між фотосинтезом і диханням. Коли майже весь [Р] видаляється, вода ще містить значну кількість [N1 отже, в цих озерах Р - головний фактор. який регулює продуктивність.
Процес фотосинтетичної фіксації двоокису вуглецю фітопланктоном виявився ідеальним показником для оцінки основної продуктивності в природних водах. Єдиним фактором, що вимагає обліку в деяких умовах. є споживання двоокису вуглецю не в результаті процесу фотосинтезу, а респіраторне або хемолптотрофное споживання. [C.247]
Врожаї сільськогосподарських рослин в кінцевому підсумку цілком залежать від фотосинтезу. Таким чином. ухменіе отримувати високі врожаї по суті являє собою вміння забезпечувати найвищу продуктивність фотосинтезу. [C.6]
Ноак виявив, що при деяких застереження (наприклад, в експериментах з мохом Fontinalis, користуючись 5 10- -про-процентним розчином бисульфата) пошкодження, заподіяні сірчистим газом. можна обмежити одними хлоропластами, не торкнувшись протоплазми. Мох оброблявся бісульфатом натрію в темчоте, потім відмивали і висвітлювався. В цьому випадку виявлялося поступове ослаблення продуктивності фотосинтезу. Після 24-годинного висвітлення виділення кисню перейшло в поглинання кисню і хлоропласти начади знебарвлюватися це явище Ноак пояснив фотодинамічним окисленням. [C.326]
З дерев в різний час дня і потім досліджені при постійних умовах в лабораторії, виявляють такі ж періодичні зміни в фотосинтетичної продуктивності, як і листя, не зірвані з рослини і піддавалися природній зміні дня і ночі. Абсолютно так само Маскелл [26] знайшов, що зірвані листя лавровишні, освітлювані постійним світлом протягом 24 год. виявляють глибоку депресію фотосинтезу в нічні години таким чином. не тільки полуденна депресія. але також і нічний сон знаходиться, очевидно, під впливом внутрішніх факторів, [c.288]
Як би не були цікаві явища добового ритму фотосинтезу і подібні йому фізіологічні явища (на кшталт старіння, стомлюваності і т. Д.), Основне питання при кінетичному вивченні фотосинтезу полягає не в тому, як пояснити ці відхилення, а в тому, як їх виключити для того, щоб фотосинтез міг йти з рівномірною і відтворюється швидкістю. Такого роду сталість важко здійснити в польових дослідах. Бойсе -Йенсен і Мюллер [30], Бойсе -Йенсен [53] і Мітчелл [58] стверджували, що якщо природні умови порівняно постійні, то швидкість фотосинтезу залишається стійкою. Однак Максимов і Красносільська-Максимова [25] і Box [68] виявили, що продуктивність фотосинтезу листя на дереві при постійних зовнішніх умовах коливається в наступні 4-хвилинні періоди на zt 100% від середньої величини за 1 годину. З цих спостережень Костичев [39] робить висновок, що вимірювати фотосинтез за короткі проміжки часу недоцільно і мінімальний проміжок, протягом якого фотосинтез повинен вимірюватися, відповідає одному дню. [C.290]
П'ятдесят років по тому Монфорт [60] порівняв швидкість фотосинтезу при освітленні білим і оранжево-червоним світлом однакової інтенсивності. У той час як продуктивність зелених водоростей Ulva la tu a) була однаковою в обох випадках, бурі водорості [c.619]