Фотосинтез и минеральное питание

Под экологией фотосинтеза понимают зависимость продуктивности фотосинтеза от факторов внешней среды интенсивности и качества света, концентрации СО2, температуры, водного режима тканей листа, минерального питания и др. Влияние этих факторов и адаптация к ним растений очень существенны для растениеводства. [c.106]

Различия между внешними и внутренними факторами в действительности не столь отчетливы, так как при изменении первых нередко изменяются и вторые. Эти изменения внутренних факторов могут быть кратковременными или стойкими. Примером кратковременных изменений служат устьичные движения, совершающиеся под влиянием первых пяти перечисленных выше внешних факторов. Стойкими оказываются, например, изменения в структуре листа, вызванные различными условиями освещения или разными уровнями минерального питания. При изучении таких изменений применяются главным образом два экспериментальных подхода в первом случае все растения выращиваются в одинаковых условиях, а затем в течение коротких промежутков времени (пока измеряется скорость фотосинтеза) целые растения или листья подвергаются различным экспериментальным воздействиям во втором случае все растения с самого начала выращиваются в условиях проведения эксперимента. Как правило, второй подход дает результаты, более важные для практики и для экологических исследований. Однако при этом больше и вероятность появления существенных добавочных изменений в структуре листа и в других внутренних факторах, вследствие чего трудно бывает отличить непосредственное влияние внешних факторов на скорость фотосинтеза от косвенных эффектов. [c.126]

Корневое питание играет в жизни растительного организма весьма важную роль. Регулирование условий минерального питания является одним из мощных факторов управления ростом и развитием растений оно служит основой практической деятельности человека, направленной на повышение общей продуктивности культивируемых растений. Весьма важны и теоретические стороны данной проблемы, поскольку в процессах минерального питания, так же как и в фотосинтезе, ярко воплощена специфика высшего растения— способность строить свое тело, используя неорганические вещества. [c.378]

Интенсивное применение минеральных удобрений и пестицидов явилось одним из главных факторов роста производительности труда в сельском хозяйстве капиталистических стран. Минеральные удобрения, участвуя в биологических процессах в почве, увеличивают количество урожая, повышают устойчивость полевых культур к засухе и к полеганию, ускоряют созревание культур. Улучшая минеральное питание растений, они оказывают также регулирующее воздействие на процессы фотосинтеза и способствуют повышению коэффициента полезного использования растениями солнечной энергии. [c.260]

В отсутствие некоторых питательных элементов растения делаются хлоротичными , т. е. бедными но содержанию хлорофилла. К таким элементам относятся калий, азот и магний, а также тяжелые металлы — железо и марганец. Эти явления упоминались в главе ХП при обсуждении торможения и стимуляции фотосинтеза неорганическими ионами. Там указывалось, что недостаток в минеральном питании может вызывать и прямое и косвенное угнетения фотосинтеза. Первое исчезает немедленно по добавлении дефицитного элемента, тогда как второе, связанное с хлорозом, может излечиваться более медленно при повышении образования хлорофилла, а также и других каталитических компонентов, которых недостает в фотосинтетическом аппарате хлоротичных растений. [c.431]

При достаточно высоком обеспечении растений минеральным питанием, и особенно азотом, коэффициент будет близким к 1, а КПД фотосинтеза равен 4—5% (А, А, Ничипорович), Расчет доз удобрений может быть произведен по балансовой схеме по формуле, предложенной И. С. Шатиловым и М, К. Каю-мовым [c.351]

Скорость фотосинтеза зависит от большого числа внешних (1) и внутренних (2) факторов, среди которых, наиболее важными являются 1) свет (интенсивность и спектральный состав), температура, концентрация СОг, скорость ветра, водный режим и минеральное питание 2) возраст, содержание хлорофилла, ферменты, содержание воды в листе, структура листа и степень открытости устьиц. [c.126]

Интенсивному минеральному питанию должна соответствовать интенсивная ассимиляция углерода хлорофиллом, иначе, при ограниченном фотосинтезе, плохо преобразуются минеральные вещества, поглощенные корнями. Этим можно объяснить неудовлетворительные результаты, полученные при обильном удобрении в некоторые дождливые годы или при очень облачной погоде. Недостаток солнечного света помешал достаточно интенсивному фотосинтезу, несмотря на усиленное поглощение воды и минеральных веществ корнями. [c.19]

В среднем можно принять, что у теневых растений компенсация дыхания фотосинтезом достигается при напряжениях света, не превышающих 1 % от полного солнечного освещения, тогда как у светолюбивых растений — 3—5%. Положение компенсационной точки изменяется в связи с другими условиями жизни организма, и в первую очередь температуры, водообмена, минерального питания и проч. [c.186]

Физиология фотосинтеза концентрирует внимание на изучении интенсивности фотосинтеза, использовании продуктов фотосинтеза в целом растении, на Вопросах продуктивности и урожая отдельных растений и посевов, на создании оптимальных для получения хозяйственно важной части урожая режимов минерального питания, водоснабжения и т. д. [c.4]

Работы А. Н. Энгельгардта (1832—1893) по применению извести, фосфоритов, калийных удобрений и сидератов, Д. И. Менделеева (1834—1907), который занимался разработкой технологии производства удобрений, методов химического анализа почв для оценки их плодородия и был организатором первых опытов с удобрениями в Петербургской, Московской, Смоленской и Симбирской губерниях (1867), классические работы К. А. Тимирязева (1843—1920) по фотосинтезу и минеральному питанию растений, К. К. Гедройца (1872—1932) по химии почв и их. взаимодействию с удобрениями и ряд других работ русских ученых оказали неоценимую услугу в создании научных основ питания растений и применения удобрений. [c.10]

Интенсивность фотосинтеза зависит от количества углекислого газа в воздухе, силы света, температуры, обеспеченности растений водой и элементами минерального питания и от других факторов. Несмотря на небольшое содержание углекислого газа [c.10]

Изучение особенностей образования и накопления флавоноидов у ряда растений (кровохлебка, горец, володушка и др.) в течение вегетационного периода позволило установить, что эти особенности носят закономерный характер, тесно связанный с фазами развития организма. Установлена общая тенденция в накоплении фенольных соединений в растениях для изученных видов характерно максимальное накопление их в период перехода растений к репродукционным процессам. В фазу бутонизации отмечается вспышка синтеза фенольных соединений, причем у отдельных видов это содержание может возрастать в 1,5—2 раза по сравнению с начальными этапами развития растения (см. рисунок). Вероятно, эти тенденции находятся в прямой связи с общим повышением интенсивности обмена растительного организма как известно, именно в период перехода к репродукционным процессам возрастает интенсивность фотосинтеза дыхания, минерального питания, процессов передвижения веществ. В этой связи выяснилась возможность научно обоснованного подхода в решении спорных вопросов о рациональных сроках заготовки растительного сырья, от чего в немалой степени зависит его качество. Кроме того, рассмотрение количественных изменений родственных соединений в одном и том же организме в течение некоторого периода может привести к предположению о возможных ступенях биосинтеза веществ, а также их функций. [c.7]

В последние годы все чаще употребляется термин продукционный процесс . Это новый уровень развития теории фотосинтетической продуктивности, на котором предстоит создать такую интегральную концепцию, в которой было бы раскрыто соотношение эпигенетических процессов, фотосинтеза, дыхания, водного режима, минерального питания, субстратно-энергетиче- [c.181]

Растительные организмы создают углеводы благодаря фотосинтетической деятельности листьев. Синтез углеводов может быть сильно ослаблен, если листья слабо развиты по причине плохого минерального питания или водоснабжения, а также повреждения их болезнями или вредителями. Слабая освещенность листьев из-за излишне густого стояния деревьев в саду или загущения веток внутри кроны ведет к уменьшению энергии фотосинтеза, ухудшению углеводного питания затененных ветвей, вследствие чего они часто совсем не образуют цветочных почек, а если и образуют, то развитие их приостанавливается на фазе цветения, так как завязь сбрасывается. [c.10]

Границы между разделами химии, а также между химией и другими естественными науками условны. Во всех разделах химии используют общие, специфические для этой области естествознания методы исследования. Вместе с тем химики широко используют достижения физики и математики. Изучаемые биологическими науками фундаментальные процессы жизнедеятельности растительных и животных организмов, такие, как фотосинтез, дыхание, минеральное питание, происходят с участием неорганических веществ. [c.5]

Действие света как фактора внешней среды зависит от температуры воздуха, водообеспеченности растений, уровня минерального питания и других условий. На интенсивность фотосинтеза оказывают влияние и приемы агротехники, в том числе густота стояния растений. На излишне загущенных посевах, значительно снижается продуктивность нижних листьев растений, что приводит к меньшему накоплению сахара в корнеплодах и недобору урожая. [c.23]

В традиционных для учебников физиологии растений главах книги, в которых обсуждаются строение клетки, фотосинтез, дыхание и общий метаболизм, транспорт веществ, водообмен и минеральное питание, дана характеристика функциональной и структурной организации всех этих процессов с учетом новейших данных и представлений. Особое внимание обращено на непрерывность энергетического и метаболического взаимодействий между различными органеллами и целыми клетками, а также на симпластный и апопластный транспорт веществ. Восемь нз 16 глав книги посвящены вопросам регуляции жизнедеятельности растения как единого целого с помощью его гормональной системы и света. В этих главах обсуждаются различные аспекты роста растений, тропизмы, быстрые движения, фотопериодизм, ритмы, состояние покоя и старение. Большое внимание авторы уделяют регуляторному действию света на эти процессы. Свет — его интенсивность, спектральный состав и периодичность— рассматривается как необходимое условие, определяющее рост и всю жизнедеятельность растения. Много места в книге отводится применению регуляторов роста и пестицидов. Оценивая влияние на растения экзогенных физиологически активных веществ, авторы на примерах объясняют, что наблюдаемое иногда неблагоприятное действие этих веществ или полное [c.6]

Солнечная энергия запускает эти циклы не только посредством фотосинтеза. Она определяет климат, а следовательно, и погоду температуру воздуха и поверхности земли, скорость и направление ветра, испарение, атмосферные осадки. Эти факторы в свою очередь определяют скорость эрозии и выветривания, т. е. разрущения горных пород до водорастворимых веществ, доступных растениям. Итак, в конечном счете от Солнца зависит и минеральное питание растений. [c.387]

Установлены существенные видовые и сортовые различия по интенсивности газообмена. В табл. 10.1 приведены обобщенные количественные и качественные характеристики фотосинтетической продуктивности Сз- и С4-растений. Скорость фотосинтеза различных видов растений в значительной мере зависит от большого числа внешних факторов, среди которых наиболее важными являются свет (интенсивность и спектральный состав), температура, концентрация СОг и Ог, водный режим, минеральное питание, а также внутренних особенностей — возраста, содержания хлорофилла и ферментов, количества воды в листе, структуры листа, степени открытости устьиц и т. д. [c.367]

Таким образом, фотосинтез влияет на минеральное питание растений не только косвенно как поставщик соединений, необходимых для роста корня, его метаболизма, но и непосредственно — в форме корневых выделений. Кроме того, еще в работах Д. Н. Прянишникова было показано, что интенсивность поглощения аммония в качестве источника азота непосредственно определяется обеспеченностью корней углеводами. [c.269]

В ходе корневого питания растения поглощают простые минеральные соли из почвы, используя поступившие из листьев углеводы, частично осуществляют уже в корнях синтез ряда довольно сложных органических соединений и передвигают их в надземные органы. Однако значительная и нередко большая част , необходимых для минерального питания ионов, поглощенных корневой сйстемой, передвигается вместе с током воды по ксилеме в растущие побеги й листья. Там они либо непосредственно участвуют в фотосинтезе, либо способствуют его нормальному протеканию, усиливая отток его продуктов по флоэме в ниже.пежащие органы, до корней включительно. Катионы, поступившие через корни, нейтрализуют органические [c.45]

При этом по возможности всесторонне учитываются различные компоненты формирования урожая — индекс поверхности листьев в ценозе, ассимиляционный потенциал ценоза, чистая продуктивность фотосинтеза, архитектоника ценоза как оптической системы, поступление и распределение ФАР, обеспеченность водой, углекислотой, элементами минерального питания, [c.181]

В результате оптимальной интеграции функций водопотреб-ления, минерального питания, фотосинтеза, дыхания, роста и развития, размножения, наследственности, экологической приспособленности (адаптации) реализуется максимальная потенциальная продуктивность растительного организма. Проблема интеграции функций растительного организма важна в теоретическом и практическом отношении. [c.19]

В учебнике рассмотрены процессы жизнедеятельности и функции растения иа клеточном, субклеточном, молекулярном уровнях и на уровне целостного организма. Большое внимание уделено фотосинтезу, дыханию, минеральному питанию, водообмену,- росту и развитию растений. Изложено учение о регуляторных системах растительного организма. Даны теоретические положения физиологии растений как научной основы растениеводства и земледелия, системные подходы при разработке интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур. В третьем издании (второе вышло в 1982 г.) отражены новейшие достижения науки. [c.2]

По традиции в физиологии растений жизненные явления расчленены на дискретные (прерывистые) этапы фотосинтез, дыхание, водообмен, минеральное питание, обмен органических веществ, рост, развитие, созревание семян и плодов, устойчивость растений. По такому принципу построена и действующая программа курса физиологии растений для высших учебных заведений, что наиболее экономично и удобно для описания, познания природы и механизмов сложных явлений, их интеграции в целостном растении. В основе всех жизненных процессов и функций растительного организма лежат явления, происходящие в живой клетке, которые и определяют закономерные реакции целого растения, поэтому изучение физиологии растений начинается с физиологии и биохимии клетки. [c.7]

Углерод поступает в растение в процессе фотосинтеза. Например, как показали расчеты, для создания урожая зерна озимой пшеницы 4 т с 1 га растения поглощают из почвы около 150 кг азота и 300—500 кг других элементов минерального питания (фосфор, сера, калий, кальций, кремний и микроэлементы), при этом они должны усвоить не менее 4500 кг углерода и подвергнуть разложению почти 16 т воды, из которой примерно 2 т водорода используется для восстановления углекислого газа, а 14 т свободного кислорода выделяется в атмо- [c.177]

Следующий тип фотосинтезирующих организмов — лишайники (ЫсЬепез) — является примером симбиотических отношений между двумя типами растений грибом (аскомицетом или в редких случаях базидио-мицетом) и водорослью (зеленой или сине-зеленой). За счет фотосинтеза водоросли обеспечивается углеродное питание лишайника, а за счет грибного компонента — оптимальный для водоросли водный режим и условия минерального питания. Последнее обуслов- [c.29]

Недостаток одного из элементов минерального питания— азота или фосфора или калия — обычно затормаживает отток. Например, Анисимов отмечает, что наибольшая интенсивность притока продуктов фотосинтеза к колосьям у пшеницы Лютесценс 62 в фазе колошения была у растений на полной питательной смеси, меньшая — у голодавших по фосфору и еще меньшая — при недостатке азота. Внекорневая калийная или фосфорная подкормка ускоряла отток ассимилятов из листьев пшеницы, а азотная могла замедлять его. [c.273]

Прослеживая этапы развития физиологии растений, можно видеть, что физиологические функции, которые столетие назад только описывались, в настоящее время детально изучены на биохимическом и молекулярном уровнях роль органоидов, энергетика, ассимиляция СО2, многие участки обмена веществ, механизмы регуляции и наследственности. Близки к разрешению такие процессы, как фотохимические реакции фотосинтеза, механизмы транспорта веществ. В то же время в современной физиологии наряду с молекулярно-биохимическим подходом все более возрастает интерес к растительному организму как целостной системе со всеми ее внутренними и внешними взаимосвязями. Поэтому в предлагаемый читателю учебник включена - глава Систе.мы регуляции и интеграции у растений , которая предшествует обсуждению механизмов, лежащих в основе различных сторон функциональной активности растений. Наряду с традиционными разделами (фотосинтез, дыхание, водный режим, минеральное питание и др.) в учебник введена глава по гетеротрофному способу питания растений, так как незеленые ткани и органы, а при отсутствии света клетки всех частей растения питаются гетеротрофно. В отдельные главы выделены описания таких физиологических функций, как секреция, дальний транспорт веществ, половое и вегетативное размножение, движение. Рост и развитие растений рассматриваются на клеточном уровне (гл. 10) и на уровне целого организма (гл. 11 и 12). В этих процессах ведущую роль играет взаимодействие клеток между собой. [c.8]

Соотношение путей превращения фосфоглицериновой кислоты, приводящее к образованию продуктов углеводного или неуглеводного характера, зависит от физиологического состояния растений, условий их освещения, водоснабжения, минерального питания, содержания СО2, от типа обмена веществ и т.д. (Ничипорович, 1953, 1955, 1958, 1962 Докан и др., 1958 Воскресенская, 1965 Мокроносов, 1965 Андреева, 1969 и др.). Сводка работ по ачиянию различных условий на распределение С среди продуктов фотосинтеза приведена в статье И.А.Тарчевского (1965). [c.256]

Минеральное питание в условиях недостаточной водообеспеченности оказывает существенное защитное влияние против засухи. В удобренных растениях при разных условиях увлажнения почвы повышается воло-удерживающая способность листьев, общая оводнен-ность тканей растения, уменьшается водный дефицит в дневные часы. В результате процессы фотосинтеза и передвижение веществ не подавляются и формирование и развитие колоса даже в условиях почвенной засухи не задерживается. Доминирующую роль и при этом играют азотный, азотно-фосфорный и полный фон (ЫРК) минерального питания (табл. 2). [c.19]

Регуляция роста стебля. Рост растения — комплексный биологический процесс, складывающийся из процессов деления и растяжения клеток, обеспечиваемых дыханием, фотосинтезом, транспортом веществ в растении, поступлением воды и минерального питания. Применение любого фиторегулятора так или иначе влияет на рост. [c.357]

Испытания показали, что пленочные антитранспиранты,. уменьшая транспирацию больше чем на 50%, не оказывают -отрицательного влияния на радиационный баланс листьев. При снижении активности транспирации интенсивность фотосинтеза не уменьшалась, и нет основания опасаться нарушения минерального питания. При действии антитранспирантов разница, температуры между окружающей атмосферой и листьями составляла 2,5—5,5°С1 т, е. температура лист1 ев была выше,, амплитуда колебания температуры зависела от силы ветра (В. П. Дадыкин, А. Д. Потапова). [c.147]

С целью получения непрерывной информации о ходе продукционного процесса у растений разрабатываются и применяются методы автоматической прижизненной регистрации важнейших его показателей фотосинтеза (Мокроносов, 1988), роста (Шевелуха, 1992), проводится диагностика минерального питания растений в онтогенезе (Церлинг, 1990) и др. [c.374]

Характер ответной реакции растений при засухе не однотипен. Он определяется всем комплексом сопутствующих факторов, в том числе скоростью, глубиной и продолжительностью обезвоживания или прогрева, биологическими особенностями растений, условиями минерального питания. Кроме того, влияние каждого вида засухи (почвенной, атмосферной или же их сочетания) имеет свои специфические черты. В зависимости от конкретных условий засуха может вызвать подчас прямо противоположные изменения морфологических и физиологических признаков [98]. Поэтому а priori нельзя исключить того, что описанная выше предполагаемая последовательность нарушений физиологических процессов, приводящих к снижению урожая, иногда имеет место. Однако первоначальная причина. снижения урожая при засухе в подавляющем большинстве случаев заключается все же не в депрессии фотосинтеза, а в подавлении ростовых процессов [33, 133, 396, 417, 424—436]. Впрочем, [c.178]

Следовательно, элементы минерального питания в значительной степени влияют на продуктивность фотосинтеза сельскохо-.зяйствениых растений. Сбалансированное минеральное питание растеиий повышает поглощение и превращение лучистой энергии Солнца, в свою очередь, оптимальный световой режим 1в посевах способствует повышению эффективности действия минеральных. удобрений. [c.219]

В процессах минерального питания и фотосинтеза проявляется одна из наиболее ярких особенностей растений—их автотроф-ность, т. е. способиость формировать свои органы и ткаин из неорганических веществ. Для нормального роста и развития сельскохозяйственных культур и получения высоких уролсаев необходимо обеспечить их- элементами минерального питания, недостаток которых в почве восполняют внесением удобрений. [c.280]

Для рационального и эффективного применения удобрений необходимо знать качественные и количественные индексы потребности растения в элеме ггах минерального питания в онтогенезе для создания запланированного урожая, индексы степени плодородия почвы, возможные коэффициенты использования питательных веществ, находящихся в почве и вносимых с удобрениями, а также обеспеченность растений водой. Подсчитано, что для получения высоких урожаев с коэффициентом полезного действия фотосинтеза 4—-5% необходимо в первую очередь сочетание двух условий оптимального обеспечения водой и достаточно высокого обеспечения растеиий минеральным питанием, особенно азотом. [c.341]

Минеральное питание. Для нормального функционирования фотосинтетического аппарата растение должно быть обеспечено всем комплексом макро- и микроэлементов. Два основных процесса питания растительного организма - воздушный и корневой — тесно взаимосвязаны. Зависимость фотосинтеза от элементов минерального питания определяется их необходимостью для формирования фотосинтетического аппарата (пигментов, компонентов электронтранспортной цепи, каталитических систем хлоропластов, структурных и транспортных белков), а также для его обновления и функционирования. ( Магний входит в состав хлорофиллов, участвует в деятельности сопрягающих белков при синтезе АТР, влияет на активность реакций карбоксилирования и восстановления NADP" . Вследствие этого его недостаток нарушает процесс фотосинтеза. [c.114]

Свойство автотрофиости зе.яеных растений, рассмотренное в разделах Фотосинтез и Минеральное питание , свидетельствует о том, что для познания процесса питания и прикладных целей необходимы системный подход и знание процессов ассимиляции и диссимиляции в растительном организме. [c.350]

Известно, что при фотосинтезе и минеральном питании растений, этих двух взаимосвязанных автотрофных процессах, происходят поглощение и ассимиляция органогенов С, О, Н, Ы, Р, 5 и других элементов (металлов и неметаллов) и синтез углеводов, белков, липидов и веществ вторичного происхождения (органические кислоты, гликозиды, фенольные соединения, алкалоиды, каучук и др.), т, е. синтез органических веществ. Установленные закономерности н корреляционные зависимости между световым и углеродным питанием (фотосинтез), транспирацией, дыханием, минеральным питанием и урож айность10 составляют основу теории объединения воздушного и минерального питания растений как интегрального процесса. Поэтому для протекания в растениях эффективного продукционного процесса необходимы следующие условия [c.350]

Поставленные задачи требуют и новых подходов как в тес Заключение ретическом, так и в экспериментальном планах. Для понима ния и прогнозирования характера роста, развития и продуктив ности растений необходимо целостное восприятие растени Например, продуктивность фотосинтеза зависит от формиро вания оптимальной листовой поверхности и всех элементов ап парата фотосинтеза, от условий водного, температурного ре жимов и минерального питания, от интенсивности отток ассимилятов в зоны активного роста, а следовательно, от и количества и аттрагирующей силы, от эффективности работ механизмов, защищающих растение от неблагоприятных фак торов внутренней и внешней среды. Таким образом, интенсив ность и продуктивность фотосинтеза нельзя исследовать в о1 рыве от всех других функций организма. В методическом план новый подход указывает на необходимость при работе с живы ми растениями одновременно исследовать многие физиолоп ческие параметры с использованием потенциометрический спектрофотометрических и других прижизненных методов. [c.449]

Показаны методы пзучення физиологии растительной клетки, водного обмена, фотосинтеза, дыхания, минерального питания, обмена веществ, роста и развития, устойчивости растений к неблагоприятным условиям. Третье издание (второе вышло в 1982 г.) дополнено сведеинямп о способах оценки состояния растений в полевых условиях. [c.2]