Провідність листа буває устьичная і залишкова. Вона вимірюється в сантиметрах на секунду і є величиною, зворотної опору листа, коливається від 1 см / с при відкритих продихах до 0,02 см / с при закритих продихи, показує швидкість проходження вуглекислого газу по тканинах листа.
Умови, що впливають на інтенсивність і продуктивність фотосинтезу.
На основні показники фотосинтезу впливають як внутрішні чинники, так і зовнішні абіотичні чинники.
До внутрішніх факторів - тобто до ендогенних механізмів регуляції фотосинтезу у рослин - відносяться:
фотохімічні лімітування фотосинтезу,
біохімічне лімітування фотосинтезу,
вік листа або рослини.
Фотохімічне лімітування фотосинтезу відбувається при недоліку надходження енергії з світлової фази фотосинтезу, тобто при недоліку освітленості.
Біохімічне лімітування фотосинтезу визначається недостатньою кількістю необхідних для фотосинтезу ферментів, зокрема рибулезодифосфаткарбоксилази / оксигенази, або недоліком власне субстрату - рібулезодіфосфата.
Гормональний вплив проявляється в дії інгібіторів росту, наприклад, АБК, підвищення концентрації якої призводить до закриття продихів і до зниження інтенсивності фотосинтезу.
Донорно-акцепторні відносини проявляються в тому, що якщо у рослини зменшується число акцепторів продуктів фотосинтезу (число бульб, плодів), то інтенсивність фотосинтезу знижується. якщо ж зменшується число донорів продуктів фотосинтезу (листя) (наприклад в результаті пошкодження шкідниками, штучна часткова дефоліація), то інтенсивність фотосинтезу у решти листя збільшується.
Накопичення вуглеводів (крохмалю) може викликати зниження інтенсивності фотосинтезу, хоча питання залишається до кінця не вивченим.
Вік листа (рослини) визначає підвищення інтенсивності фотосинтезу у завершив зростання листа і поступове зниження інтенсивності фотосинтезу у старіючого листа за рахунок деградації хлоропластів.
На показники фотосинтезу значно впливають такі абіотичні фактори, як:
Освітленість рослини впливає не тільки за рахунок кількості ФАР, що падає на лист, але і за рахунок якості падаючої світлової енергії. Якість світла впливає на перетворення проміжних продуктів фотосинтезу і на спрямованість подальшого процесу біосинтезу. Так короткохвильового світло сприяє утворенню амінокислот, білків, органічних кислот, а довгохвильової - утворення вуглеводів. Інтенсивність фотосинтезу максимальна в червоній частині спектра і мінімальна у синій і зеленій його частинах.
Інтенсивність фотосинтезу незначно змінюється під впливом кількості падаючої радіації, так як її кількість лист регулює за допомогою фототаксису хлоропластів. При надлишку світла може наступати руйнування фотосинтетичного апарату.
Температура повітря позитивно впливає на інтенсивність фотосинтезу, якщо підвищується до 25-35 о С, але при більш високих показниках може знижувати інтенсивність фотосинтезу за рахунок перегріву листа. Температура листя залежить від кута падіння на них сонячних променів. При розташуванні листя паралельно лінії падіння сонячних променів, перегріву не спостерігається, таким чином рослина може регулювати температуру за допомогою рухів листя. Нижня температурна межа, при якій може здійснюватися фотосинтезу, становить близько -5 ° С (у хвойних порід взимку), оптимальна температура близько 25 ° С
Водний режим визначає ступінь обводнення тканин і, отже, поглинання енергії сонячної радіації, надходження і асиміляцію вуглекислого газу, систему ферментативних реакцій в фотосистемі П, інтенсивність транспірації. При водному дефіциті відбувається деградація сформованих хлоропластів, змінюється структурна зв'язок хлорофілу з білками, збільшується кількість прочносвязанной води. Дефіцит води в листі може бути загальним показником фотосинтезу, оскільки в ньому відбивається вплив вологості грунту і всіх метеорологічних факторів (температури, вологості повітря, радіаційного режиму).
Мінеральне живлення. Коренева система засвоює різні макро і мікроелементи, необхідні для процесу фотосинтезу, для формування фотосинтетичного апарату: хлорофілів, каротиноїдів, ферредоксинів, інших ферментів і коферментів. Необхідно надходження і мікроелементів (магнію, марганцю, сірки, заліза), і макроелементів (азоту, калію, фосфору), без яких неможливі ні процеси утворення макроергічних молекул, ні біосинтез продуктів фотосинтезу. При нестачі азоту і фосфору в ґрунтовому розчині спостерігаються глибокі зміни ультраструктури хлоропластів, порушення синтезу пігментів. У свою чергу оптимальний світловий режим в посівах сприяє підвищенню ефективності дії мінеральних добрив.
Грунтуючись на механізмах впливу внутрішніх та зовнішніх чинників, що діють на показники фотосинтетичної активності рослин, в практиці сільського господарства використовують ряд прийомів, що дозволяють збільшити інтенсивність фотосинтезу і підвищити врожайність сільськогосподарських культур.
Перш за все це точне дотримання оптимальної технології:
дотримання режиму зрошення,
дотримання режиму мінерального живлення,
використання необхідних позакореневих підживлень мікроелементами,
підвищення в захищеному грунті концентрації вуглекислого газу за рахунок застосування органічних добрив (внесення гною), використання сухого льоду, поддимленіе парникових рам. При цьому у огірків не тільки підвищується інтенсивність фотосинтезу, а й збільшується кількість жіночих квіток.
Співвідношення між кількістю засвоєного в процесі фотосинтезу вуглекислого газу і накопиченого сухої органічної речовини називається коефіцієнтом ефективності фотосинтезу.
Необхідно враховувати, що на підсумкове накопичення органічної речовини впливають два процеси: фотосинтез і дихання. Кількість накопичуваних органічних речовин залежить від інтенсивності фотосинтезу і дихання рослин, тобто від положення компенсаційної точки. Компенсаційна точка характеризує такий стан рослини, коли в ньому фотосинтез і дихання повністю врівноважуються, тобто при таких умовах органічна речовина не накопичується.
Накопичення органічної речовини рослиною за певний період або за всю його життя слід розглядати як різницю між кількістю створеного на світлі органічної речовини і витраченого на дихання.
Крім того, в процесі перетворення речовин також може відбуватися зменшення маси (наприклад, маса клітковини на 10% менше маси глюкози, з якої вона утворюється), на накопичення органічної речовини впливає також опадання або загибель частин рослини (квіток, кореневих волосків) в період вегетації .
За оптимальних умов вологості і температурного режиму важливо також дотримуватися оптимальне розміщення рослин. Для кращого освітлення рослин рядки розташовують зі сходу на захід або з північного сходу на південний захід. Величина врожаю в значній мірі залежить від оптимальної структури посівів.
Структурою посівів називається створювана архітектоніка співтовариства рослин, яке характеризується певними морфологічними ознаками і фізіологічними функціями, а оптимальна структура - це такий посів, який має високий ККД фотосинтезу і забезпечує максимальний урожай. Зазвичай втрати енергії на дихання складають 15-25%, але при загущених посіві нижні, а частиною і середні листя стають не стільки синтезують, скільки потреблояющімі.
Однією з найважливіших завдань селекції є створення сортів, здатних розвивати велику фотосинтезуючу поверхню, мають високу продуктивність фотосинтезу і дають великий біологічних і господарський урожай.
У сільському господарстві найбільший інтерес представляє одержання кінцевого продукту - корисною накопиченої біомаси рослин, тобто чистої продуктивності фотосинтезу.
Чисту продуктивність фотосинтезу визначають, користуючись легко визначаються величинами: площею листкової поверхні і фактично накопиченої біомасою:
де В1 і В2 - маса сухої речовини проби врожаю на початку і кінці облікового періоду, тобто
В2 - В1 - приріст сухої маси за обліковий період (п днів), Л1 і Л2 - площа листя проби на початку і кінці періоду, тобто (Л1 + Л2) .1 / 2п - середня площа листя за вказаний відрізок часу, п - число днів в обліковому періоді.
Крім загальної чистої продуктивності фотосинтезу визначають і інтенсивність роботи листя, спрямовану на створення господарської частини врожаю. У цьому випадку замість В2 - В1 підставляють величини Х2 - Х1. тобто приріст сухої маси господарської частини врожаю.
Фотосинтетичний потенціал рослин - це сума щоденних показників площі листя посіву за весь вегетаційний період (або за його частину), виражена в