Intensitatea și productivitatea.
Fotosinteza se caracterizează prin următorii indicatori cantitativi:
Intensitatea (viteza) fotosinteză - cantitatea de dioxid de carbon, care este absorbit de către unitatea de suprafață foaie pe unitatea de timp. În funcție de speciile de plante, aceasta variază de la 5 la 25 mg CO2 / dm 2 ore.
productivitate fotosintetică - raportul dintre creșterea zilnică în greutate a întregii plante (în grame) în zona de frunză. În medie, această cantitate este de la 5 la 12 g de substanță uscată per 1 m2 de suprafața tablei pe zi.
Există mai multe metode pentru determinarea indicatorilor cantitativi.
Rata fotosintezei poate fi determinată:
Cu tehnicile gasometric pot defini orice număr de dioxid de carbon asimilat sau cantitatea de oxigen eliberată. Atunci când acest lucru este utilizat ca parametrii de ponderare sunt absorbite sau eliberate gaze și indicatori de volum, indicatori de presiune, indicatoare de culoare, conductivitate termică a gazelor definite.
Prin utilizarea metodelor radiometrice determina intensitatea absorbției C 14 O 2 prin prezența unei plante în ea sau C 14 modificări ale radioactivității amestecului de gaz.
Productivitatea fotosintezei este determinată de acumularea asimilatelor în plantă. Astfel folosesc tehnici precum:
schimbați în cantitatea de materie foaie vysechek uscată după un anumit interval de timp,
acumularea de carbohidrati in frunza dupa un anumit interval de timp,
modificarea valorii calorice a materiei uscate părăsește perioada de expunere la lumină.
În procesul de creștere de intensitate și eficiență fotosinteză crește treptat de la începutul dezvoltării, ajunge la o înflorire maximă în fază de fructe, și apoi scade treptat.
radiație activă fotosintetică (PAR) - aceasta este parte a radiației solare, care poate fi absorbită de clorofilă în fotosinteză. FAS este spectrul de undă 380-710 nm și este format din razele solare pryamytsh și lumina difuză, a cărei intensitate este 1/3 din radiația solară directă. Lumina difuză în conturile PAR până la 90%, adică, lumina fără stăpân, în contrast cu lumina directă a soarelui poate fi absorbită de plantă aproape complet.
Rata fotosintezei este maximă în porțiunea roșie a spectrului și cea mai mică în părțile albastre și verzi.
FAR diferit absorbit de frunze de plante diferite. Acest proces este determinată de compoziția calitativă și cantitativă a pigmenților din foaia. Dimineața și seara fotosinteza în plante cu clorofilă suficientă este cea mai intensă.
Amploarea utilizării activității fotochimice clorofila a plantelor este evaluată de numărul de asimilare - adică, cantitatea de dioxid de carbon unitate de clorofilă per unitate de timp asimilat.
În plante cu frunze de culoare verde închis numărul de asimilare este mic, este o planta care trăiesc mai ales în umbră, plantele cu culoare verde deschis - această cifră este mult mai mare, deoarece este lumina iubitoare de plante.
absorbție PAR principal apare la nivelurile superioare ale plantare, și conține, de asemenea, o mare cantitate de clorofila.
Absorbția energiei radiante a foii este exprimată prin formula:
unde Q - cantitatea de incidente radiatii pe foaia, R - radiația reflectată, în% T - ratat radiație, în% A - radiații absorbite, în%. Toate cele trei indicatori depind de conținutul de clorofilă în frunze.
Fotosinteza este posibil, cu o intensitate a luminii minimă, odată cu creșterea intensității luminii de până la 1/3 din intensitatea luminii solare crește plin fotosinteza, la luminanță mai mare ușor crește rata de fotosinteza și saturația de iluminare plafon de lumină apare și un mecanism de fotosintetice intră în vigoare fotorespirației.
Valoarea totală a radiației solare incidente la 1 hectar din perioada de vegetație este 21,10 kJ 9, inclusiv PAR - numai 8 .1 0 9 KJ, adică doar aproximativ o treime.
Cantitatea de semănat PAR absorbită este determinată prin formula:
unde n - semănatul radiații absorbite, Q - incident de radiație asupra culturilor, R - radiația reflectată de cultură și eliberat peste limita superioară, Tn - radiatii, a pătruns în sol, Rp - radiația reflectată de sol sub vegetație.
PAR Coeficientul de absorbție a energiei (Qp) însămânțarea se determină prin împărțirea pe ambele părți ale formulelor de la Q:
în care R / Q - însămânțare albedo, indicând ce fracție de radiații incidente reflectate însămânțare, T / Q - factorul de transmisie, indicând ce fracțiune a radiației incidente (Q) atinge solul sub vegetație, Rp / Q - albedo solului pentru vegetație.
Eficiența fotosinteză poate fi caracterizată prin eficiență, care este definit prin formula:
unde A - cantitatea de energie primită în timpul perioadei de creștere la 1 hectar de cultură, sau o energie care a fost absorbită de însămânțare, Kj, B - cantitatea de energie acumulată în producția de masă organică (biologică sau economică) în kJ.
Este dovedit faptul că formarea produselor fotosintezei în toate condițiile favorabile (irigare, o concentrație mare de CO2) din energia solară este folosită de numai 2%. Eficiența medie a plantelor de cultură fotosintetice în condiții reale este de aproximativ 0,5-1% (adică circa 16 kJ / m2 pe oră), teoretic este posibil să se mărească nivelul acestei cifre la 6,4%. Una dintre cele mai presante provocări cu care se confruntă producția agricolă practică, precum și pentru a crește eficiența fotosintezei.