Умови, що впливають на інтенсивність і продуктивність фотосинтезу

На основні показники фотосинтезу впливають як внутрішні чинники, так і зовнішні абіотичні чинники.

До внутрішніх факторів - тобто до ендогенних механізмів регуляції фотосинтезу у рослин - відносяться:

фотохімічні лімітування фотосинтезу,

біохімічне лімітування фотосинтезу,

вік листа або рослини.

буває устьичная і залишкова. Вона вимірюється в сантиметрах на секунду і є величиною, зворотної опору листа, коливається від 1 см / с при відкритих продихах до 0,02 см / с при закритих продихи, показує швидкість проходження вуглекислого газу по тканинах листа.

Фотохімічне лімітування фотосинтезу

відбувається при недоліку надходження енергії з світлової фази фотосинтезу, тобто при недоліку освітленості.

Біохімічне лімітування фотосинтезу

визначається недостатньою кількістю необхідних для фотосинтезу ферментів, зокрема рибулезодифосфаткарбоксилази / оксигенази, або недоліком власне субстрату - рібулезодіфосфата.

проявляється в дії інгібіторів росту, наприклад, АБК, підвищення концентрації якої призводить до закриття продихів і до зниження інтенсивності фотосинтезу.

проявляються в тому, що якщо

у рослини зменшується число акцепторів продуктів фотосинтезу

(Число бульб, плодів), то інтенсивність фотосинтезу знижується

ж зменшується число донорів продуктів фотосинтезу

(Листя) (наприклад в результаті пошкодження шкідниками, штучна часткова дефоліація), то інтенсивність фотосинтезу у решти листя збільшується.

(Крохмалю) може викликати зниження

інтенсивності фотосинтезу, хоча питання залишається до кінця не вивченим.

Вік листа (рослини)

визначає підвищення інтенсивності

фотосинтезу у завершив зростання листа і поступове зниження інтенсивності

фотосинтезу у старіючого листа за рахунок деградації хлоропластів.

На показники фотосинтезу значно впливають такі абіотичні фактори, як:

впливає не тільки за рахунок кількості ФАР, що падає на лист, але і за рахунок якості падаючої світлової енергії. Якість світла впливає на перетворення проміжних продуктів фотосинтезу і на спрямованість подальшого процесу біосинтезу. Так короткохвильового світло сприяє утворенню амінокислот, білків, органічних кислот, а довгохвильової - утворення вуглеводів. Інтенсивність фотосинтезу максимальна в червоній частині спектра і мінімальна у синій і зеленій його частинах.

Інтенсивність фотосинтезу незначно змінюється під впливом кількості падаючої радіації, так як її кількість лист регулює за допомогою фототаксису хлоропластів. При надлишку світла може наступати руйнування фотосинтетичного апарату.

позитивно впливає на інтенсивність фотосинтезу, якщо підвищується до 25-35оС, але при більш високих показниках може знижувати інтенсивність фотосинтезу за рахунок перегріву листа. Температура листя залежить від кута падіння на них сонячних променів. При розташуванні листя паралельно лінії падіння сонячних променів. перегріву не спостерігається, таким чином рослина може регулювати температуру за допомогою рухів листя. Нижня температурна межа, при якій може здійснюватися фотосинтезу, становить близько 5оС (у хвойних порід взимку), оптимальна температура близько 25 ° С.

визначає ступінь обводнення тканин і, отже, поглинання енергії сонячної радіації, надходження і асиміляцію вуглекислого газу, систему ферментативних реакцій в фотосистемі П, інтенсивність транспірації. При водному дефіциті відбувається деградація сформованих хлоропластів, змінюється структурна зв'язок хлорофілу з білками, збільшується кількість прочносвязанной води. Дефіцит води в листі може бути загальним показником фотосинтезу, оскільки в ньому відбивається вплив вологості грунту і всіх метеорологічних факторів (температури, вологості повітря, радіаційного режиму).

Коренева система засвоює різні макро і мікроелементи, необхідні для процесу фотосинтезу, для формування фотосинтетичного апарату: хлорофілів, каротиноїдів, ферредоксинів, інших ферментів і коферментів. Необхідно надходження і мікроелементів (магнію, марганцю, сірки, заліза), і макроелементів (азоту, калію, фосфору), без яких неможливі ні процеси утворення макроергічних молекул, ні біосинтез продуктів фотосинтезу. При нестачі азоту і фосфору в ґрунтовому розчині спостерігаються глибокі зміни ультраструктури хлоропластів, порушення синтезу пігментів. У свою чергу оптимальний світловий режим в посівах сприяє підвищенню ефективності дії мінеральних добрив.

Схожі статті