Лекция 13

Фотосинтездік активті радиацияның сіңірілуі

бірлігімен сіңірілуі.
Әдеттте оның мәні 5 - 25 мг СО2/дм2.

ч.



онда С – СО2-нің мөлшері, мг; S- жапырақ ауданы, дм2
Это количество углекислого газа, которое усваивается единицей листовой поверхности за единицу времени. В зависимости от вида растения этот показатель колеблется от 5 до 25 мг СО2/дм2. ч.

ФБ = С_
S

қатынасы.




M1, M2 – соңғы және бастапқы салмағы, г
S -

жапырақтың ауданы, м2


Орташа мәні - 5 -12 г құрғақ салмағы бір тәулікте 1 м2 жапырақ бетіне

Продуктивность фотосинтеза - это отношение суточного увеличения массы всего растения (в граммах) к площади листьев. В среднем эта величина составляет от 5 до 12 г сухого вещества на 1 м2 листовой поверхности в сутки.

ФӨ = M2-M1
S

сіңірілген CO2 немесе бөлінген O2 анықтауға болады.
Онда сіңірілген немесе бөлінген

газдың салмағын немесе көлемін өлшейді,
газдардың қысымының көрсеткіштері, жылы өткізгіштігі қолданады

С помощью газометрических методов можно определить либо количество усвоенного углекислого газа, либо количество выделенного кислорода.
При этом используют как весовые показатели поглощаемых или выделяемых газов , так и объемные показатели, показатели давления, показатели окраски, показатели теплопроводности определяемых газов.
С помощью радиометрических методов определяют интенсивность поглощения С14О2 растением по наличию в нем С14 или изменение радиоактивности газовой смеси.

анықтайды
Продуктивность фотосинтеза определяют по накоплению ассимилятов в растении.
Методы: изменение

количества сухого вещества высечек из листа через определенный временной промежуток,
накопление углеводов в листе через определенный временной промежуток,
изменение теплоты сгорания сухого вещества листьев за период экспозиции их на свету.

В процессе вегетации интенсивность и продуктивность фотосинтеза возрастают постепенно от начала развития, достигают максимума в фазе цветения-плодообразования, а затем постепенно убывают.

Фотосаинтездің өнімділігі

Ассимиляттардың
жинақталуын өлшейді

Көмірсулардың
жапырақта белгілі уақыт
аралығында жинақталуы

Жапырақ кесіндінің
белгілі уақыт аралығында
құрғақ салмағының өзгеруі

Жапырақтың құрғақ
салмағының
жануының жылулығының
өзгеруі

– жемістену фазада байқалады,
содан кейін осы көрсеткіштер төмендейді.

излучения, которая способна поглощаться хлорофиллами в процессе фотосинтеза.
ФАР -

380 до 710 нм, состоит из прямыцх солнечных лучей и рассеянного света, интенсивность которого равна 1/3 прямой солнечной радиации.
В рассеянном свете на долю ФАР приходится до 90%, то есть рассеянный свет в отличие от прямых солнечных лучей может быть поглощен растением почти полностью
.

бөлігі

ФАР - 380 - 710

нм, тіке және таралған күн сәулелерден түрады. Олардың белсенділігі 1/3 тіке күннің радиациясын құрайды. ФАРдың энергиясы жалпы күн сәулесінің радиациясынан 50% құрайды

Таралған жарықта ФАР 90% құрайды, басқаша айтқанда таралған жарық тіке күн сәулесіне қарағанда өсімдіктермен толық сіңіріледі.

Усвоение растением фотосинтетически активной радиации
ФАР - это та часть солнечного излучения, которая способна поглощаться хлорофиллами в процессе фотосинтеза.

ФАР - 380 до 710 нм, состоит из прямыцх солнечных лучей и рассеянного света, интенсивность которого равна 1/3 прямой солнечной радиации.

В рассеянном свете на долю ФАР приходится до 90%, то есть рассеянный свет в отличие от прямых солнечных лучей может быть поглощен растением почти полностью

Фотосинтездік активті радиация - ФАР
ФАРдың энергиясы жалпы

күн сәулесінің радиациясынан 50% құрайды

.
Интенсивность фотосинтеза максимальна в красной части спектра и минимальна в синей и зеленой частях.

сандық және сапалық құрамынан тәуелді.
Хлорофилдің қажетті қоры бар өсімдіктерде фотосинтездің

белсенділігі тәңертең және кеште жоғары болады.
Өсімдіктің хлорофилдің фотохимиялық активтігін пайдалану деңгейін ассимиляциялық саны белгілейді.

сандық және сапалық құрамынан тәуелді.

Хлорофилдің қажетті қоры бар өсімдіктерде фотосинтездің

белсенділігі тәңертең және кеште жоғары болады.

Өсімдіктің хлорофилдің фотохимиялық активтігін пайдалану деңгейін ассимиляциялық саны белгілейді.

ФАР по разному поглощается листьями разных растений. Это определяется количественным и качественным составом пигментов в листе.
Утром и вечером фотосинтез у растений с достаточным запасом хлорофилла наиболее интенсивен.

Показатель степени использования фотохимической активности хлорофилла ассимиляционное число - количество углекислого газа, ассимилированного единицей хлорофилла в единицу времени.
У растений с темно-зелеными листьями ассимиляционное число невелико, это растения, обитающие в основном в тени, у растений со светло-зеленой окраской - этот показатель значительно выше, так как это светолюбивые растения.
Основное поглощение ФАР происходит в верхних ярусах посева, так же и содержится большее количество хлорофилла.

газдың мөлшері

онда АС – ассимиляциялық саны,
С - CO2 мөлшері, мг
Х

– хлорофилдің мөлшері, мг

жапыраққа түсетін радиацияның саны,
R - отраженная радиация, %,
Т

– өткізілген радиация, %,
А - сіңірілген радиация, %.

Все три показателя зависят от содержания хлорофилла в листе.
Поглощение лучистой энергии листом выражается формулой:
Q = R + T + A,
где Q - количество радиации, падающей на лист, R - отраженная радиация, в%, Т - пропущенная радиация, в%, А - поглощенная радиация, в%. Все три показателя зависят от содержания хлорофилла в листе.

Q = R + T + A,

до 1/3 от полного солнечного освещения интенсивность фотосинтеза возрастает, при

еще более высокой освещенности интенсивность фотосинтеза повышается незначительно, а при максимальном освещении наступает световое насыщение фотосинтеза и вступает в действие механизм фотодыхания.
Общее количество солнечной радиации, падающее на 1 га за период вегетации, составляет 21.109 кДж, из них ФАР - только 8.109 кДж, то есть всего около одной трети.

1/3
құрағанда фотосинтездің белсенділігі максимальды
болады.

Күн сәулесінің белсенділігі жоғарылағанда

фотосинтездің белсенділігі төмендейді

Күн сәулесінің белсенділігі максимальды болғанда фотосинтездің күнге қанығуы пайда болады. Онда фототыныс алу процесс басталады.

тең,
ФАР - тек 8.109 кДж, ол 1/3 тең.
Егінмен

сіңіретін ФАРдың мөлшері формула бойынша белгіленеді:

П = Q -R - Тп + Rп

П – егінмен сіңірілген,
Q – егінге түсетін суммардық радиация
R - егіннен шағылысқан және оның шегарасынан шыққантын радиация,
Тп – топыраққа енген радиация,
Rп – топырақтан шағылысқан радиация,.

тең,
ФАР - тек 8.109 кДж, ол 1/3 тең.
Егінмен

сіңіретін ФАРдың мөлшері формула бойынша белгіленеді:

П = Q -R - Тп + Rп
П - поглощенная посевом радиация,
Q - суммарная радиация, падающая на посев,
R - радиация, отраженная от посева и вышедшая за пределы его верхней границы,
Тп - радиация, проникшая к почве,
Rп - радиация, отраженная от почвы под растительностью.

П = Q -R - Тп + Rп

П – егінмен сіңірілген,
Q – егінге түсетін суммардық радиация
R - егіннен шағылысқан және оның шегарасынан шыққантын радиация,
Тп – топыраққа енген радиация,
Rп – топырақтан шағылысқан радиация,.

егіннің альбедо, ол егіннен шағылысытын радиацияның пайызын көрсетеді
Тп/ Q

- өткізу коэффициенті, ол топыраққа жететін радиацияны(Q) көрсетеді,
Rп/ Q – топырақтың альбедосы /топырақтан шағылысқан энергияны көрсетеді/

Коэффициент поглощения энергии ФАР (Qп) посевом определяют делением обеих частей формулы на Q:
Qп = П/Q = 1 - R/Q - Тп/Q +Rп/Q,гдеR/
Q - альбедо посева, показывающее, какая доля падающей радиации отражается посевом,
Тп/Q- коэффициент пропускания, показывающий, какая доля падающей радиации (Q) достигает почвы под растительностью,
Rп/Q - альбедо почвы под растительностью.

Qп = П/ Q = 1 - R/Q - Тп/Q +Rп/ Q

(КПД) = В.100/А,
А – вегетация кезеңінде егіннің 1 гектарға

түскен энергия мөлшері, немесе егінмен сіңірілген энергия, кДж,
В - өнімнің (биологиялық немесе ауыл шаруашылықты) органикалық массасында жинақталған энергия мөлшері, кДж.

(КПД) = В.100/А,

А – вегетация кезеңінде егіннің 1 гектарға

түскен энергия мөлшері, немесе егінмен сіңірілген энергия, кДж,
В - өнімнің (биологиялық немесе ауыл шаруашылықты) органикалық массасында жинақталған энергия мөлшері, кДж.

Эффективность фотосинтеза можно характеризовать коэффициентом полезного действия, который определяют по формуле:

Е% (КПД) = В.100/А,

А - количество энергии , поступившей за период вегетации на 1 га посева, или энергии, которая была поглощена посевом, в кДж,
В - количество энергии, накопившейся в органической массе урожая (биологического или хозяйственного), в кДж.

күн сәулесінің энергиясы тек 2%зы пайдаланады.
Орташа КПД табиғи жағдайда 0,5-1%

(16 кДж/м2 бір сағатта/ тең болады.
Теория бойынша осы көрсеткішті 4-6%ға дейін көтеруге болады.
Ол ауыл шаруашылықтың негізгі мақсаты

Для образования продуктов ФС при всех благоприятных условиях солнечная энергия используется только на 2%.
В среднем КПД фотосинтеза сельскохозяйственных растений в реальных условиях составляет около 0,5-1% (то есть около 16 кДж/м2 в час
), теоретически же возможно повышение уровня этого показателя до 4-6%.

Одной из самых насущных задач, стоящих перед практическим сельскохозяйственным производством, и является повышение эффективности фотосинтеза.

фотосинтеза у растений - относятся:
проводимость листа,
фотохимическое лимитирование фотосинтеза,

биохимическое лимитирование фотосинтеза,
гормональное воздействие,
донорно-акцепторные отношения,
накопление углеводов,
возраст листа или растения.

жетіспегенде
Фотосинтездің биохимиялық лимиттенуі
фотосинтездің ферпределяется недостаточным количеством енттерінің

жетіспеуі, мысалы Рубиско немесе субстраттың - рибулезодифосфаттың.

Леп тесіктік

Қалдықтық /остаточная

Жапырақтың өткізгіштігі
СO2нің жапырақ ұлпаларынан өту жылдамдылығы

жетіспегенде

Фотосинтездің биохимиялық лимиттенуі
фотосинтездің ферпределяется недостаточным количеством енттерінің

жетіспеуі, мысалы Рубиско немесе субстраттың - рибулезодифосфаттың.

Проводимость листа -
устьичная и остаточная.
Она измеряется в см в сек и является величиной, обратной сопротивлению листа,

Колеблется от 1 см/спри открытых устьицах до 0,02 см/с при закрытых устьицах, показывает скорость прохождения углекислого газа по тканям листа.

Фотохимическоелимитирование фотосинтеза
происходит при недостатке поступления энергии из световой фазы фотосинтеза, то есть при недостатке освещенности.

Биохимическоелимитирование фотосинтеза
определяется недостаточным количеством необходимых для фотосинтеза ферментов, в частности Rubisco, или недостатком собственно субстрата - рибулезодифосфата.

которой приводит к закрытию устьиц и к снижению интенсивности фотосинтеза.

Донорно-акцепторные отношения
проявляются в том, что если
у растения уменьшается число акцепторов продуктов фотосинтеза
(число клубней, плодов), то интенсивность фотосинтеза снижается, если же уменьшается число доноров продуктов фотосинтеза (листьев) (например в результате повреждения вредителями, искусственная частичная дефолиация), то интенсивность фотосинтеза у оставшихся листьев увеличивается.

Гормондық әсері – өсу ингибиторлардың әсері, мысалы АБҚ, оның жоғары крнцентрациясы леп тесктерді жабылуға әкеледі

Донорлы–акцепторлы қарым қатынастар –
- егер фотосинтездің өнімдерінің акцепторлары төмендегенде /жемістер/ фотосинтездің белсенділігі төмендейді
- Егер фотосинтез өнімдерінің донорлары азаяды /жапырақтар зақымданғанда, жасанды дефолиация/, басқа жапырақтарда фотосинтездің белсенділігі ұлғаяды

крнцентрациясы леп тесктерді жабылуға әкеледі
Донорлы–акцепторлы қарым қатынастар –
- егер

фотосинтездің өнімдерінің акцепторлары төмендегенде /жемістер/ фотосинтездің белсенділігі төмендейді
- Егер фотосинтез өнімдерінің донорлары азаяды /жапырақтар зақымданғанда, жасанды дефолиация/, басқа жапырақтарда фотосинтездің белсенділігі ұлғаяды

до конца не изученным.

Возраст листа (растения)
определяет повышение интенсивности
ФС

у завершившего рост листа и постепенное снижение интенсивности
фотосинтеза у стареющего листа за счет деградации хлоропластов.

На показатели фотосинтеза значительно влияют такие абиотические факторы, как:
освещенность,
температура,
водный режим,
минеральное питание,

Көмірсулардың жинақталуы /крахмал/ фотосинтезді тежеу мүмкүн

Жапырақтың /өсімдіктің/ жасы – өсуі тоқталған жапырақта фотосинтез белсенділігі ұлғаяды, қартайған өсімдіктерде хлорофилдің деградациясынан фотосинтез төмендейді
-

Абиотикалық факторлар:
- жарық
- Температура
- Су режимі
- Минералдық қоректену

өсуі тоқталған жапырақта фотосинтез белсенділігі ұлғаяды, қартайған өсімдіктерде хлорофилдің деградациясынан

фотосинтез төмендейді
-

Абиотикалық факторлар:
- жарық
- Температура
- Су режимі
- Минералдық қоректену

Көмірсулардың жинақталуы /крахмал/ фотосинтезді тежеу мүмкүн

Көмірсулардың жинақталуы /крахмал/ фотосинтезді тежеу мүмкүн