ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Зависимость интенсивности фотосинтеза от спектрального i состава света из "Основы фотосинтеза" Спектральная зависимость фотосинтеза начала изучаться еще в конце ХУП века. Исследования, проведенные немецкими физиологами в середине и конце прошлого века, позволили им придти к выводу о том, что максимальная интенсивность фотосинтеза осуществляется в желтых лучах солнечного спектра. Это ошибочное заключение было вызвано тем, что они изучали относительно широкие участки спектра. При выделении более узкого и чистого участка спектра соответственно уменьшается и освещенность, что приводит к настолько сильному снижению интенсивности фотосинтеза, что его невозможно определить, если для этого используются грубые методы. [c.112] По Тимирязеву, эффективность красного участка спектра больщая, чем сине-фиолетового если принять количество поглощенной энергии и интенсивности фотосинтеза В красных лучах за 100, то в синих поглощение будет соответствовать 70, а интенсивность фотосинтеза — 54. Этот вывод был подтвержден в исследованиях других авторов. [c.113] В настоящее время общепринято, что спектр действия фотосинтеза отличается от спектра поглощения фотосинтезирующих клеток сильнее всего в длинноволновой области (больше 680 нм) и в области 480 нм (фиг. 55). [c.113] Чем объясняется красное падение фотосинтеза Предположение о том, что энергия квантов с длиной волны больше 720 нж,недостаточна для осуществления фотосинтеза, пришлось оставить, так как оказалось, что красное падение квантового выхода можно предотвратить, если одновременно с дальним красным (680—720 нм) клетки освещать более коротковолновым светом (650 нм). Эмерсоном в 1958 году было обнаружено, что интенсивность фотосинтеза растений при одновременном освещении длинноволновым и более коротковолновым светом превышает сумму интенсивностей фотосинтеза при раздельном освещении светом тех же длин волн Ид+к Ид + Ик-Это явление, названное эффектом Эмерсона , уже более 10 лет привлекает к себе внимание исследователей фотосинтеза. Интересно, что дополнительный к дальнему красному свет совпадает с областью поглощения хлорофилла в. У бурых, красных и сине-зеленых водорослей дополнительный свет по длине волны соответствует области поглощения фикобилинов. Явление усиления фотосинтеза при освещении этих водорослей двумя длинами волн получило название эффекта Блинкса . Он был обнаружен этим исследователем в 1960 году и по своему механизму соответствует эффекту Эмерсона. [c.114] Высокий коэффициент усиления, вычисляемый по формуле К = Ик+д (Ик +Ид) и в некоторых случаях достигающий нескольких единиц, проявляется даже тогда, когда растения освещаются двумя длинами волн не одновременно, а с темновым интервалам в несколько секунд. [c.114] Наиболее вероятным, но не единственным объяснением эффектов Эмерсона и Блинкса может считаться признание существования двух самостоятельных фотохимических реакций с максимум ами квантовых выходов у одной в 01бласти 650 нм, а у другой — больше 680 нм. Для осуществления эффективного усвоения СОг требуются продукты обеих фотохимических реакций. [c.114] Определение спектра действия фотосинтеза предусматривает выполнение нескольких обязательных условий. [c.114] Во-первых, измерения следует проводить только при низкой освещенности, на начальном линейном участке световой кривой, во-вторых, необходимо использовать свет, выравненный по числу квантов (или по энергии, с последующим расчетом квантовых выходов), в-третьих, содержание хлорофилла в исследуемом о бъекте не должно быть велико. [c.115] Изучение спектральной зависимости фотосинтеза может рассматриваться как хороший метод получения информации о механизме фотосинтеза. В естественных же условиях сильное изменение спектра встречается лишь на больших глубинах, куда труднее проникают длинноволновые лучи и где обитают, например, красные водоросли. Спектральный состав солнечного света, поглощаемого наземными растениями, испытывает значительно более слабое изменение в зависимости от времени суток и года. Рассеянный свет, достигающий нижних листьев в загущенных посевах сельскохозяйственных растений или листьев травянистых растений под пологом леса, содержит относительно меньше длинноволновой радиации. В связи с этим повышенное содержание хлорофилла и уменьшение отношения хл а/хл в в таких теневых листьях может считаться приспособительным признаком, так как хлорофилл в поглощает более коротковолновый свет, чем хлорофилл а. Приспособление растений к измененному опектральному составу света получило название хроматической адаптации. [c.115] Выращивание различных растений с помощью искусственного света заставляет особенно внимательно относиться к тому, чтобы спектр излучения ламп возможно больше соответствовал фотосинтетически активной радиации (ФАР), в противном случае эффективность использования света снизится, а се.бестоимость продукции повысится. [c.115] Вернуться к основной статье