Влияние условий питания на деятельность растений ячменя (часть 1)

Согласно современным данным, величина биологического урожая во многом зависит от продуктивности фотосинтеза и определяется размерами ассимиляционной поверхности, интенсивностью фотосинтеза, временем работы листьев, соотношением между процессами ассимиляции и диссимиляции. Изучение процессов фотосинтеза и дыхания при различных условиях минерального питания позволяет определить характер обмена веществ и приближает нас к одной из основных задач биологической науки — возможности целенаправленного управления ростовыми процессами и конечной продуктивностью растений (Леопольд, 1968). На основании проведенных исследований можно отметить, что с увеличением количества азота в питательной среде повышается процесс фотосинтеза, особенно в фазы трубкования и начала налива зерна. Усиленное снабжение растений калием при пониженном уровне азотного питания приводит к снижению интенсивности фотосинтеза в течение всего вегетационного периода. Повышенное содержание фосфора в среде стимулирует процессы фотосинтеза в период трубкования — колошения и снижает поглощение углекислоты в фазу налива зерна. Изучение дневного хода фотосинтеза показало, что повышенное азотное питание способствует снижению депрессии фотосинтеза в полуденные часы, при этом кривая интенсивности фотосинтеза остается на высоком уровне и имеет плавный характер. Зависимость интенсивности фотосинтеза от обеспеченности растений азотом, фосфором и калием согласуется с фотосинтетической продуктивностью листьев ячменя в течение дня (табл. 88).

О механизме действия условий питания на фотосинтетический процесс можно судить по аккумуляции энергии света в химический потенциал АТФ и НАДФ*Н2.
Экспериментальные данные ряда исследований показывают, что от активности и соотношения этих фотохимических реакций зависит не только интенсивность фиксации и восстановления CO2, но и характер образующихся продуктов.
Скорость реакции фотофосфорилирования и фотовосстановления определялась в хлоропластах, выделенных из листьев среднего яруса. О скорости фотофосфорилирования судили по убыли неорганического фосфора в освещавшихся пробах по сравнению с неосвещавшимися. Фосфор определяли по Фиске и Суббарову. Фото-восстановительную способность хлоропластов определяли по величине экстинкции при 420 нм на СФ-4а и выражали в мкМ восстановленного феррицианида на мг хлорофилла за час. Исследования, проведенные по изучению фотохимической активности изолированных хлоропластов, показали, что количество образовавшейся АТФ при циклическом и нециклическом фотофосфори-лировании заметно изменяется в зависимости от условий минерального питания. Самое большое количество аденозинтрифосфата (АТФ) и никотинамидаденин-динуклеотидфосфата (НАДФ*Н2) образуется в хлоропластах, когда в питании растений азот преобладает над фосфором и калием (табл. 89).