Вопрос 7 КПД фотосинтеза и пути его повышения

Минеральное питание.

Водный режим.

Газовый состав воздуха.

Минимальное содержание СО₂ в воздухе - для С3– 0,005 %, для С4– 0,0005%

Повышение СО₂ с 0,03 % до 0,3 % вызывает увеличение интенсивности фотосинтеза. Дальнейшее возрастание СО₂ до 1 % не сказывается на фотосинтезе,

Содержание СО₂ в воздухе выше 1% приводит к депрессии фотосинтеза.

Содержание кислорода в воздухе, в среднем, равно 21 %. Повышение концентрации или отсутствие кислорода для фотосинтеза неблагоприятны.

При большом водном дефиците интенсивность фотосинтеза снижается из-за закрытия устьиц, что уменьшает поступление СО₂ в листья, снижает транспирацию и приводит к повышению температуры листа. Кроме того, обезвоживание изменяет конформацию и, следовательно, активность ферментов.

Максимальна интенсивность фотосинтеза при водном дефиците 5-10 %, при 20 % - резко падает и при 50 % фотосинтез прекращается

Исключение любого ЭМП отрицательно сказывается на фотосинтезе. Калий активирует процессы фосфорилирования и участвует в открывании устьиц. Магний входит в состав хлорофиллов, активирует реакции карбоксилирования и восстановления НАДФ. Железо необходимо для синтеза хлорофиллов. Марганец и хлор участвуют в фоторазложении воды. Медь входит в состав пластоцианина. Азот необходим для формирования хлоропластов и образования пигментов. Сера входит в состав белков ЭТЦ

КПД фотосинтеза – характеризует процент запасания энергии ФАР в продуктах фотосинтеза. КПД растений биосферы невелик: около 0,2 %, у сах.тростника – 1,9%, у к-ля – 0,5-0,6%. КПД в производственных посевах 0,5-1,5%. Расчёты показывают, что теоретически реально получать в посевах КПД до 12%. В посевах кукурузы уже получен КПД 7-8%.

Пути повышения КПД:

1) регулирование экологических факторов (свет, влажность, температура)

2) создание посевов с оптимальными параметрами для фотосинтеза:

– площадь листьев. ИЛП - не менее 4-5, т.е. на 1 га площадь листьев должна составлять 40-50 тыс. м².

– оптическая плотность посевов, которая позволяет лучше использовать свет. Это достигается нормами высева, что позволяет формировать загущенные (на семенных участках картофеля), или более изреженные посевы (семенные посевы зерновых).

– большую роль играет форма расположения листьев на растении. Плохо как с горизонтальным, так и строго вертикальным (лук) расположением. Лучше – воронкообразная как у кукурузы и зерновых.

3) продление периода активной вегетации растений:

- путём высадки рассадой, проращенными клубнями.

- ранние сроки сева.

- необходимо поддерживать растения в активном физиологичес-ком состоянии. В формировании урожая участвуют не только листья, но и колосья, стебли и даже ости, в которых протекает Ф.

4) внедрение принципиально новых видов посевов, в которых продуктивность растений возрастает в 1,5-2 раза за счёт более высокой фотосинтетической деятельности (полосный и др. посевы).

Дата добавления: 2017-01-13