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: