Нуклеиновый и белковый обмен растений (часть 6)
Мы не установили определенной корреляции между содержанием хлорофилла в листьях кукурузы и фотохимической активностью хлоропластов. К концу вегетации (6 сентября) происходит деструкция хлорофилла, приводящая к уменьшению его содержания в два раза, однако фотохимическая активность в сравнении с предыдущим сроком (16 июля) не уменьшается.
Данные С.М. Маштакова, Р.А. Прохорчик (1963) свидетельствуют о том, что не всегда устанавливается прямая связь между интенсивностью фотосинтеза и активностью реакции Хилла. К этим выводам они приходят на основании опытов с растениями кукурузы, выращенными из семян, предварительно обработанных атразином и сима-зином.
В наших опытах более высокая фотохимическая активность хлоропластов была отмечена у листьев сахарной свеклы (табл. 78) в сравнении с таковой у листьев кукурузы (см. табл. 77). Однако, по данным лаборатории фотосинтеза Института физиологии растений AН УССР (А.С. Оканенко), более высокой интенсивностью фотосинтеза отличаются листья кукурузы. Таким образом, и здесь не устанавливается корреляция между фотохимической активностью и интенсивностью фотосинтеза.
В 1964 г. мы изучали влияние недостаточности азота, фосфора, калия и марганца на фотохимическую активность хлоропластов из листьев сахарной свеклы. Цель опыта — получить крайние проявления недостаточности тех или иных элементов. Для этого сахарную свеклу выращивали в песчаных культурах на питательной смеси ВНИСа с исключением отдельных элементов и марганца. Повторность опыта была семикратной. В течение вегетации в сосудах поддерживали определенную влажность (60% полной влагоемкости). Марганец вносили в виде сернокислой соли из расчета 15 мг/кг песка. Кроме того, чтобы представить степень угнетения ростовых процессов сахарной свеклы при недостатке тех или иных элементов питания, приводим данные по влиянию условий питания на вес корней сахарной свеклы (табл. 79).
При внесении марганца вес корней значительно увеличивался (на 22%). Следует отметить, что даже в условиях полной задержки роста растений при недостатке азота под влиянием марганца ростовые процессы все же усиливаются. При недостатке фосфора и наличии марганца они также активизируются. Недостаток калия при наличии марганца в этом опыте не привел к увеличению веса корней.
В течение вегетационного периода в листьях опытных растений определенного яруса определяли содержание хлорофилла, фотохимическую активность хлоропластов на единицу хлорофилла (табл. 80).
Полученные данные свидетельствуют о некотором снижении фотохимической активности в хлоропластах под влиянием марганца в первой половине вегетации и о некотором повышении ее в более поздний срок (24.VIII). В начале вегетации (2.VI) растения вариантов с недостатком азота сильно отставали в росте от растений других вариантов, однако имели зеленые и вполне тургосцентные листья; никаких признаков деструкции хлорофилла у них не было отмечено.
2.VI 1964 г. вес 100 растений сахарной свеклы в зависимости от условий ее питания был следующим (в г):
У растений, выросших без азота, как на фоне марганца, так и без него отмечена очень высокая фотохимическая активность — в 3—5 раз больше, чем в остальных вариантах опыта. По-видимому, при замедленных темпах роста растений не реализуются в процессе фотосинтеза восстановленные соединения, образовавшиеся при добавлении окислителя (2,6-дихлорфенолиндофенолята натрия). В последующие сроки определения (27.VII и 24.VI 11) в листьях растений, выросших без азота, отмечена полная деструкция хлорофилла. В соответствии с этим фотохимическая активность хлоропластов равнялась нулю, так как световые и темновые параметры реакции Хилла совпадали.
Аналогичную картину мы отметили в опытах (проведенных совместно с З.М. Климовицкой и Нгуен-ван-Хунгом) по изучению влияния нитратноаммиачного и марганцевого питания на содержание хлорофилла и фотохимическую активность хлоропластов из листьев сом. Сою выращивали в условиях песчаных культур на питательной смеси Кнопа, в которой азот находился в нитратной, аммиачной и нитратно-аммиачной формах. На питательной смеси с нитратной формой азота соя росла хорошо, с аммиачной — почти полностью погибла (растения этого варианта не анализировали), с нитратно-аммиачной — были заметны явные признаки угнетения роста растений. Несмотря на то, что растения в варианте со смешанным нитратно-аммиачным питанием росли гораздо хуже, чем при одном нитратном, фотохимическая активность хлоропластов у таких растений была в два раза выше (табл. 81).
Кроме того, мы изучали влияние марганца на фотохимическую активность хлоропластов из листьев сои. Сою выращивали на смеси Кнопа при наличии и отсутствии марганца (табл. 82). Резких различий по влиянию марганца на фотохимическую активность хлоропластов не наблюдалось. Как и в предыдущих опытах, было обнаружено отсутствие корреляции между содержанием хлорофилла и фотохимической активностью хлоропластов.
Совместно с З.М. Климовицкой и Нгуен-ван-Хунгом мы также изучали влияние нитратно-аммиачного и марганцевого питания на содержание хлорофилла и фотохимическую активность хлоропластов из листьев риса (табл. 83). Опыты проводили в условиях почвенных культур. Удобрения вносили из расчета 0,15 г действующего начала азота и фосфора, 0,1 г действующего начала калия на 1 кг почвы. Почва в опыте была лугово-черноземная.
