Как должны отличаться листовые индексы посевов свеклы и пшеницы
Добавил пользователь Дмитрий К. Обновлено: 21.09.2024
В естественных условиях факторы внешней среды действуют совместно. Поэтому газообмен растения отражает взаимодействие всех внутренних и внешних факторов. Согласно концепции лимитирующих факторов Г. Блэкмана (196_). ИФ лимитируется тем фактором или процессом, который в данных условиях протекает с наименьшей скоростью, однако некоторое влияние оказывают и остальные факторы. Например, с повышением освещенности оптимальная и максимальная температуры видимого фотосинтеза повышаются на несколько градусов. Для растений это выгодно, так как сильное освещение всегда связано с нагревом листа. Если оно е конце концов приводит к перегреву (или к затруднению водоснабжения, то свет уже перестает быть фактором, определяющим фотосинтез, и ИФ снижается. Поэтому в етественных условиях в дневных ходах фотосинтеза получаются не кривые светового насыщения, как в лабораторных опытах, а кривые с оптимумом.
Аналогичным образом взаимолействуют свет н СО2. При повышении концентрации последнего радиация, при которой КПД фотосинтеза достигает максимума, также должна увеличиться, что следует иметь в виду при обогащении воздуха СО2 в теплицах в зимний период. Хотя концепция лимитирующих факторов полезна в качестве первого приближения к решению вопроса, в природе обычно наблюдается взаимодействие факторов среды, не учитываемое этой концепцией. Например, стрессовые факторы (засуха, жара или холод) в сочетании с варьирующей концентрацией СО2 и О2 могут влиять на скорость фотосинтеза при интенсивностях света, сильно лимитирующих фотосинтез. Это явно противоречит теории лимитирующих факторов, так как в данном случае фотосинтез уже сильно ограничен светом. Подобный тип взаимодействия можно понять, принимая во внимание. что ИФ при лимитирующеи освещенности определяется не только пропускной способностью самого медленного этапа, но и его эффективностью.
Посевы и насаждения как фотосинтезирующие системы
Индекс листовой поверхности (илп)
Различают критическое (минимальное) и оптимальное (при которой поглощается максимально возможное в данных условиях количество (90-95 %) падающей радиации и достигается наибольшая скорость накопления биомассы) значения ИЛП. После достижения критического значения ИЛП дальнейшее увеличение площади листьев не приводит к существенному увеличению скорости роста посева (СРП), а в посевах, характеризующихся формированием оптимального ИЛП, она даже снижается. Таким образом, зависимость скорости накопления биомассы посева от ИЛП в первом случае характеризуется параболой с выходом на плато при критическом значении ИЛП, а во втором колоколообразной кривой с максимумом при оптимальном значении ИЛП.
Критическое значение ИЛП, равное 4-7, характерно для посевов зерновых, зернобобовых культур, сахарной свеклы и других, причем более высокие значения отмечены для посевов с эректоидным расположением верхних листьев в благоприятных условиях выращивания. Оптимальный ИЛП достигается в посевах капусты кормовой, некоторых трав.
Основной причиной различной зависимости скорости накопления биомассы в посеве от ИЛП в указанных случаях являются особенности изменения дыхания посевов по мере увеличения площади листьев. В первом случае оно увеличивается только до определенного значения ИЛП равного критическому, а затем, как и видимый фотосинтез посева, выходит на плато. Во втором случае дыхание возрастает по мере увеличения листового индекса линейно.
При хороших условиях выращивания величина оптимального ИЛП того или иного сорта определяется его приспособленностью к режиму ФАР данной территории. Если формирование оптимального значения ИЛП совпадает по времени с максимальными значениями приходящей на посев ФАР, достигается наивысшая фотосинтетическая продуктивность и эффективность использования ФАР. В противном случае значительное количество солнечной энергии расходуется неэффективно (рис.). Поскольку при этом формирование урожая лимитируется каким-либо фактором, вопрос об оптимальном ИЛП должен решаться опытным путем.
Так, для селекции яровой пшеницы в степной части Поволжья В. А. Кумаков (1975) обосновал вывод о бесперспективности увеличения ИЛП в сравнении с районированными сортами.
Для каждого комплекса условий у одного и того же сорта и вида растений может быть свой оптимальный график формирования площади листьев. С площадью листьев у ряда культур наиболее тесно коррелирует урожайность. Однако отмечены случаи отсутствия корреляций между указанными параметрами, особенно при сильном загущении посевов и избыточных дозах азотных удобрений. Это объясняется тем, что урожайность растет не всегда наравне с увеличением площади листьев и биомассы, а только при увеличении их до определенных величин, после чего рост ее прекращается. Вместе с тем высокоинтенсивный сорт Безостая 1 не снижает выхода зерна при накоплении биомассы 16-18 т/та, а у менее продуктивных сортов выход зерна снижается уже при накоплении биомассы около 10 т/га.
Индекс листовой поверхности: методы полевых инструментальных измерений и использование материалов дистанционного зондирования доклад на конференции
- Авторы: Голубева Е.И., Зимин М.В., Тутубалина О.В., Тимохина Ю.И., Азарова А.С.
- Всероссийская с международным участием Конференция : Объединенная научная конференция ЭКОЛОГИЯ. ЭКОНОМИКА. ИНФОРМАТИКА
- Даты проведения конференции: 7 сентября - 12 декабря 2020
- Дата доклада: 9 сентября 2020
- Тип доклада: Устный
- Докладчик: Зимин Михаил Викторович
- Место проведения: посёлок Дюрсо Краснодарского края, Россия
- Аннотация доклада:
Полог- элемент структуры фитоценоза, вертикальный элемент структуры фитоценоза, который разлагаются при биологической трактовке яруса. И он визуально выделяется, как неоднородность фитомассы по вертикали.
В АФЦ – это листовая масса, накопление листовой массы.
При понятии полога выделяют: - сплошной полог. 2.поднятый полог, скопление листовой массы оно несколько приподнято. 3- опущенный полог – то нижняя часть заполнена листовой массой и интенсивное заполнение листовой массой. 4. подвешанный полог
Эти полога образуются за счет массового накопления листьев, т.е. основная масса листьев может располагаться в средней части стебля, может располагаться выше части стебля, т.е различное расположение листьев и дает повод выделения этих пологов.
Индекс листовой поверхности - общая площадь листьев на единицу поверхности, и поэтому получается, что индекс листовой поверхности не полностью отвечает характеристике фотосинт, ассим поверхности.
Индекс листового объема - это площадь листьев культурных растений на 1 объема полога
Фотосинтетический потенциал полога или посева – это содержание хлорофилла в гр на кв.м. в АФЦ (обычно эта величина 5-6 гр/кв.м)
В настоящее время кроме индекса листовой поверхности, объем и Фотосинтетический потенциал полога или посева разрабатываются и показано в настоящее время их важная роль в получении урожая.
Фотосинтез – основной процесс, протекающий в растениях, и данные об элементах фотосинтетической деятельности позволяют определить эффективность применяемых агротехнических приемов в формировании урожая возделываемых культур.
Известно, что лучшее использование климатических, почвенных ресурсов, а также приемов агротехнического воздействия происходит в посевах с оптимальной листовой поверхностью. Для многих зерновых культур оптимальный индекс листовой поверхности считается 4-5 м2/м2, а фотосинтетический потенциал – не менее 2 млн. м2/га сут [1].
С целью повышения продуктивности озимой пшеницы как основной продовольственной культуры ставилась задача изучить фотосинтетический потенциал и продуктивность фотосинтеза у районированных сортов при разных нормах высева и уровнях интенсификации производства. Опыты проводились на типичном черноземе с сортами Льговская 167, Московская 39 и Мироновская 808.
Максимальной величины площадь листовой поверхности одного растения достигала в фазе колошения при применении интенсивной технологии у сорта Льговская 167 – 252 см2 при норме высева 5 млн. шт. семян и 268 см2 при норме 3 млн. шт. семян, у сорта Московская 39 – 222,8 и 222,0 см2, а у сорта Мироновская 808 – 307,7 и 330,0 см2 соответственно. Начиная с фазы колошения ассимилирующая поверхность сильно сокращалась за счет усыхания на растениях нижних листьев, и к фазе молочной спелости она по вариантам оказалась в пределах 83,4 – 124,3 см2, т.е. снижалась в 2,5 – 3,0 раза.
Аналогично площади листовой поверхности одного растения изменялась и площадь ассимилирующей поверхности посева. Следует отметить, что в период максимального развития площади листьев (фаза колошения) индекс листовой поверхности достигал у сорта Льговская 167 – 5,22 м2/м2 посева, у сортов Льговская 167 и Мироновская 808 соответственно – 4,99 – и 5,97 м2/м2.
Площадь листьев как одного растения, так и посева озимой пшеницы существенно изменялась под воздействием приемов, изучавшихся в опыте. Минимальная площадь листьев у всех сортов и независимо от технологии выращивания была при норме высева 3 млн. шт. семян. С увеличением нормы высева семян повышалась соответственно густота насаждения и площадь листьев. Так, например, у сорта Льговская 167 при традиционной технологии возделывания площадь листьев в фазе кущения была 3,6 тыс. м2/га при норме высева 3 млн. шт. семян и возрастала до 4,2 и 4,5 тыс. м2/га при норме высева соответственно 4 и 5 млн. шт. семян. У сорта Московская 39 и Мироновская 808 зависимость площади листьев от нормы высева сохранялась, хотя значения между сортами были различными как на начальных этапах роста, так и в период формирования репродуктивных органов.
Несмотря на тенденцию к снижению площади листьев посева пшеницы с сокращением нормы высева, площадь листовой поверхности одного растения при этом возрастала.
У сорта Мироновская 808 площадь листовой поверхности наблюдалась выше, чем у других сортов и достигала 3,8 – 4,8 тыс. м2/га в фазе кущения и 32,4 – 46,3 тыс. м2/га в фазе колошения.
Минимальная площадь листьев у изучаемых сортов отмечена при традиционной технологии и возрастала в вариантах с применением интенсивной технологии. Наибольшая разница в площади листовой поверхности посева между изучаемыми технологиями отмечена в фазе колошения при норме высева 5 млн. шт. семян и достигала у сорта Льговская 167 – 14,1 тыс. м2/га, а сортов Московская 39 и Мироновская 808 соответственно 15,4 и 13,4 тыс. м2/га.
Оценивая изучаемые сорта по способности формирования биомассы, а соответственно, и площади листовой поверхности, можно отметить, что на первом месте по этому показателю стоит сорт Мироновская 808. Практически с фазы кущения до созревания у растений этого сорта наблюдалась наибольшая площадь листовой поверхности, которая динамично изменялась в зависимости от нормы высева семян и технологии возделывания.
Минимальная площадь листовой поверхности оказалась у сорта Московская 39, которая при норме высева 5 и 4 млн. шт. семян в фазе колошения на 4,6 – 17,7 % была ниже, чем у сорта Льговская 167. При норме высева 3 млн. шт. семян и традиционной технологии выращивания он уступал Льговской 167, но при применении интенсивной технологии площадь листовой поверхности становилась на 0,5 тыс. м2/га выше.
Более комплексную характеристику деятельности ассимиляционной поверхности дает фотосинтетический потенциал посевов (ФП). Он позволяет судить о мощности рабочей поверхности листьев озимой пшеницы в целом за весь период вегетации, а размеры его определяются погодными условиями, нормами высева семян и технологическими агроприемами [2].
Таблица 1.Фотосинтетический потенциал посевов озимой пшеницы в вариантах опыта (тыс. м2/га сутки, среднее за 2002 – 2004 гг.)
В естественных условиях факторы внешней среды действуют совместно. Поэтому газообмен растения отражает взаимодействие всех внутренних и внешних факторов. Согласно концепции лимитирующих факторов Г. Блэкмана (196_). ИФ лимитируется тем фактором или процессом, который в данных условиях протекает с наименьшей скоростью, однако некоторое влияние оказывают и остальные факторы. Например, с повышением освещенности оптимальная и максимальная температуры видимого фотосинтеза повышаются на несколько градусов. Для растений это выгодно, так как сильное освещение всегда связано с нагревом листа. Если оно е конце концов приводит к перегреву (или к затруднению водоснабжения, то свет уже перестает быть фактором, определяющим фотосинтез, и ИФ снижается. Поэтому в етественных условиях в дневных ходах фотосинтеза получаются не кривые светового насыщения, как в лабораторных опытах, а кривые с оптимумом.
Аналогичным образом взаимолействуют свет н СО2. При повышении концентрации последнего радиация, при которой КПД фотосинтеза достигает максимума, также должна увеличиться, что следует иметь в виду при обогащении воздуха СО2 в теплицах в зимний период. Хотя концепция лимитирующих факторов полезна в качестве первого приближения к решению вопроса, в природе обычно наблюдается взаимодействие факторов среды, не учитываемое этой концепцией. Например, стрессовые факторы (засуха, жара или холод) в сочетании с варьирующей концентрацией СО2 и О2 могут влиять на скорость фотосинтеза при интенсивностях света, сильно лимитирующих фотосинтез. Это явно противоречит теории лимитирующих факторов, так как в данном случае фотосинтез уже сильно ограничен светом. Подобный тип взаимодействия можно понять, принимая во внимание. что ИФ при лимитирующеи освещенности определяется не только пропускной способностью самого медленного этапа, но и его эффективностью.
Посевы и насаждения как фотосинтезирующие системы
Индекс листовой поверхности (илп)
Различают критическое (минимальное) и оптимальное (при которой поглощается максимально возможное в данных условиях количество (90-95 %) падающей радиации и достигается наибольшая скорость накопления биомассы) значения ИЛП. После достижения критического значения ИЛП дальнейшее увеличение площади листьев не приводит к существенному увеличению скорости роста посева (СРП), а в посевах, характеризующихся формированием оптимального ИЛП, она даже снижается. Таким образом, зависимость скорости накопления биомассы посева от ИЛП в первом случае характеризуется параболой с выходом на плато при критическом значении ИЛП, а во втором колоколообразной кривой с максимумом при оптимальном значении ИЛП.
Критическое значение ИЛП, равное 4-7, характерно для посевов зерновых, зернобобовых культур, сахарной свеклы и других, причем более высокие значения отмечены для посевов с эректоидным расположением верхних листьев в благоприятных условиях выращивания. Оптимальный ИЛП достигается в посевах капусты кормовой, некоторых трав.
Основной причиной различной зависимости скорости накопления биомассы в посеве от ИЛП в указанных случаях являются особенности изменения дыхания посевов по мере увеличения площади листьев. В первом случае оно увеличивается только до определенного значения ИЛП равного критическому, а затем, как и видимый фотосинтез посева, выходит на плато. Во втором случае дыхание возрастает по мере увеличения листового индекса линейно.
При хороших условиях выращивания величина оптимального ИЛП того или иного сорта определяется его приспособленностью к режиму ФАР данной территории. Если формирование оптимального значения ИЛП совпадает по времени с максимальными значениями приходящей на посев ФАР, достигается наивысшая фотосинтетическая продуктивность и эффективность использования ФАР. В противном случае значительное количество солнечной энергии расходуется неэффективно (рис.). Поскольку при этом формирование урожая лимитируется каким-либо фактором, вопрос об оптимальном ИЛП должен решаться опытным путем.
Так, для селекции яровой пшеницы в степной части Поволжья В. А. Кумаков (1975) обосновал вывод о бесперспективности увеличения ИЛП в сравнении с районированными сортами.
Для каждого комплекса условий у одного и того же сорта и вида растений может быть свой оптимальный график формирования площади листьев. С площадью листьев у ряда культур наиболее тесно коррелирует урожайность. Однако отмечены случаи отсутствия корреляций между указанными параметрами, особенно при сильном загущении посевов и избыточных дозах азотных удобрений. Это объясняется тем, что урожайность растет не всегда наравне с увеличением площади листьев и биомассы, а только при увеличении их до определенных величин, после чего рост ее прекращается. Вместе с тем высокоинтенсивный сорт Безостая 1 не снижает выхода зерна при накоплении биомассы 16-18 т/та, а у менее продуктивных сортов выход зерна снижается уже при накоплении биомассы около 10 т/га.
Читайте также: