Фотосинтез в життя рослинного світу

Відео: Ранні етапи еволюції життя - від протобиологические хімічних циклів до оксигенів фотосинтезу

секрети фотосинтезу

При наявності ярусности листя у рослин, розташовані нижче частково фотосинтезируют і за рахунок світла, що пропускається через себе верхніми листками, і відображення нижніми. У самих нижніх листя відображення практично відсутня. Поглинання світла в міру зростання освітленості збільшується за рахунок зменшення його пропускання.

Промені світла, відбиті від листа або пройшли крізь нього, сильно збіднена фотосинтетичний активній радіацією. Ця частина спектра світла посилено поглинається листям, а відображаються теплові промені, що оберігає хлоропласти від перегріву.

Кількість хлорофілу в листі рослин при нормальних умовах зростання відповідає оптимальним величинам освітленості. При зміні цих величин в обидві сторони від оптимуму концентрація зеленого пігменту зазвичай знижується. При оптимумі вмісту хлорофілу світлолюбні культури створюють більше сухих речовин, ніж тіньовитривалі.

Відео: 08 Дихання і живлення рослин

Фотосинтез сильно залежить від стану і роботи устьічних клітин листа. Є майже пряма залежність між ступенем відкриття продихів і величиною фотосинтезу. При зайвої освітленості і пов`язаних з цим нагріванням тканин листа і порушенням його водопостачання, продихи закриваються. А при широко відкритих продихах у листя в тіні фотосинтез обмежується рівнем світла.

Фотосинтез тісно пов`язаний з водним режимом рослин. З припиненням транспірації відразу припиняється і фотосинтез. Виявляється також, що для оптимальної фотосинтетичної діяльності листя не потрібно повне насичення їх тканин водою, а невеликий дефіцит в розмірі 5-20% від повного насичення вологою не шкодить процесу. Припинення фотосинтезу може відбуватися тільки при половинному вологонасичення листя.

У числі факторів, що визначають інтенсивність фотосинтезу, знаходиться мінеральне живлення рослин. При припиненні з тих чи інших причин поглинання корінням поживних елементів, вже через півгодини фотосинтез істотно послаблюється.

Окремі елементи так чи інакше впливають на фотосинтетичну діяльність культур. До складу хлорофілу входять азот, магній, залізо, сера- в освіті його беруть участь молібден, цинк марганець підвищує інтенсивність, знижує денну депресію фотосинтезу, підсилює відтік утворених органічних речовин-кобальт зменшує розпад хлорофілу в темноте- мідь попереджає руйнування хлорофілу в несприятливих для рослин умовах-кількість хлорофілу зростає від калію- процесу фотосинтезу допомагає ванадій.

Від умов харчування рослини сильно залежать при зниженій освітленості. Тут головну роль відіграє наявність доступного азоту в ґрунті. Поліпшення рівня харчування азотом негайно підвищує інтенсивність фотосинтезу.

Від сприятливого фотосинтезу залежить, в свою чергу, перетворення сполук азоту в рослинах, наприклад, первинний етап синтезу білка - відновлення нітратів.

У прямій залежності від азоту знаходиться вміст хлорофілу в листках і розміри їх поверхонь. Недолік азоту в рослинах пригнічує фотосинтез сильніше, ніж брак інших поживних елементів.

Вуглецеве харчування листа рослини через поглинання з повітря вуглекислого газу, поєднуючись з харчуванням азотним з грунту, є основним фактором, що забезпечує гармонійний ріст, високий урожай і стійкість до несприятливих умов.

Відео: Фотосинтез

Фотосинтез можливий навіть при таких температурах повітря, коли зупиняється ріст рослини. В цьому випадку утворюються органічні речовини надходять в запас. Особливо низькі нічні температури стримують відтік пластичних речовин з листя в інші органи рослини, а в самому листі залишається менше місця для нових продуктів фотосинтезу, що штучно стримує його інтенсивність. Робота фотосинтетичного апарату і відтік ассимилянтов з листя можуть значно порушуватися при падінні температури в кореневій зоні до 15 ° C. У свою чергу порушується постачання коренів продуктами фотосинтезу при порушеннях режимів грунту і повітря.

При єдності процесу фотосинтезу у всіх рослин, він все ж має свої особливості по окремих культурах. Так, при порушеннях в харчуванні, поглинання світлової енергії у огірків знижується більше, ніж у томатів. У томатів інтенсивність фотосинтезу зростає при позакореневих підгодівлі, а також при рівних кількостях азоту і фосфору і подвоєною проти них дозі калію.

У багатьох сучасних гібридів огірків фотосинтетичний апарат здатний однаково добре налаштовуватися на світло різної інтенсивності з максимальним його використанням. В цілому ж гібриди овочевих культур фотосинтезируют краще сортів, так як в цьому процесі об`єднують кращі риси (властивості) обох батьків.

Дослідження, проведені на картоплі, показали, що фотосинтез протікає дуже слабо при низькій концентрації вуглекислого газу і слабкому світлі. При нормальному вмісті вуглекислоти фотосинтез майже не змінюється при зміні температури, а при зростанні концентрації вуглекислого газу він посилюється з підвищенням температури і освітленості.

Максимальна температура повітря для високого фотосинтезу підвищується з посиленням освітленості.

У фотосинтезі беруть участь хімічні реакції, що викликаються светом- ферментативні темнові реакції розщеплення окремих складних з`єднань для підготовки їх відтоку з листя- процеси обміну вуглекислого газу і кисню між хлоропластами і зовнішньою атмосферою.

Внутрішня структура листя рослин служить ефективному вирішенню задачі найкращого використання потоків енергії сонячного світла при його споріднених интенсивностях, а також засвоєння з повітря вуглекислого газу з низькими його концентраціями.

Рослини починають фотосинтезировать з позеленіння їх проростків, тобто з появою в них хлорофілла- Вони тривалий час можуть існувати за рахунок фотосинтезу першого листя.

Фотосинтез йде не тільки в листі овочевих культур. Наприклад, в зелених плодах різних сортів томатів хлорофілу міститься близько 0,25% від його вмісту в листі, але інтенсивність фотосинтезу доходить до 4-5% від листової. Це свідчить про ефективне використання хлорофілу оболонками зростаючих плодів. Навіть чашолистки квіток після утворення зав`язей деякий час здатні до фотосінтезірованію. В цілому ж основна роль фотосінтезірованія зелених частин рослин полягає в тому, що через хлорофіл вони видаляють з клітин надлишок вуглекислоти і поглинають кисень.

Головні споживачі продуктів фотосинтезу - активно зростаючі і запасаються органи рослин. Вони ж надають відповідь позитивну дію на сам процес.

Відео: Олександр Марков: "походження життя"

У штучних умовах вирощування інтенсивність фотосинтезу культур можна регулювати за допомогою червоної та синьої частин спектра випромінювання рослинницьких ламп.

У кількісному відношенні розрізняють істинний (брутто) і видимий (нетто) фотосинтез. Під першим розуміють кількість органічних речовин (ассимилянтов), вироблених рослиною в цілому для побудови всіх своїх органів і покриття їх витрат на дихання. другий - це різниця між кількістю вуглекислого газу, поглинутим листям і виділеним ними в процесі дихання.

Тільки в одному випадку пригнічення фотосинтезу корисно для рослинництва, це буває тоді, коли бур`яни позбавляють світла. Чим сильніше затінення грунту кожної культурою відкритого грунту і чим раніше воно настає, тим важче бур`янам доходити до цвітіння і запліднення.

Е. Феофілов, Заслужений агроном Росії

(Садовод № 32 14 серпня 2008)