Интензивността на фотосинтезата зависи от редица фактори. Първо, върху дължината на вълната на светлината. Процесът протича най-ефективно под действието на вълните на синьо-виолетовата и червената част на спектъра. Освен това скоростта на фотосинтезата се влияе от степента на осветеност и до определен момент скоростта на процеса се увеличава пропорционално на количеството светлина, след което бележката вече не зависи от нея.

Друг фактор е концентрацията на въглероден диоксид. Колкото по-високо е, толкова по-интензивен е процесът на фотосинтеза. При нормални условия липсата на въглероден диоксид е основният ограничаващ фактор, тъй като той съдържа малък процент в атмосферния въздух. Въпреки това, при парникови условия, този дефицит може да бъде елиминиран, което ще повлияе благоприятно на скоростта на фотосинтезата и скоростта на растеж на растенията.

Важен фактор за интензивността на фотосинтезата е температурата. Всички реакции на фотосинтеза се катализират от ензими, за които оптималният температурен диапазон е 25-30 ° C. При повече ниски температурискоростта на действие на ензимите е рязко намалена.

Водата е важен фактор, влияещ върху фотосинтезата. Невъзможно е обаче да се определи количествено този фактор, тъй като водата участва в много други метаболитни процеси, протичащи в растителната клетка.

Значението на фотосинтезата. Фотосинтезата е основен процес в живата природа. Благодарение на него, от неорганични вещества - въглероден диоксид и вода - с участието на енергията на слънчевата светлина, зелените растения синтезират органични вещества, необходими за живота на целия живот на Земята. Първичният синтез на тези вещества осигурява осъществяването на процесите на асимилация и дисимилация във всички организми.

Продуктите на фотосинтезата - органични вещества - се използват от организмите:

• за изграждане на клетки;
• като източник на енергия за жизнените процеси.

Човекът използва вещества, създадени от растенията:

• като храна (плодове, семена и др.);
• като източник на енергия (въглища, торф, дърва);
• като строителен материал.

Човечеството дължи съществуването си на фотосинтезата. Всички горива на Земята са продукти на фотосинтеза. Използвайки изкопаеми горива, ние получаваме енергията, съхранена в резултат на фотосинтеза от древни растения, съществували в минали геоложки епохи.

Едновременно със синтеза на органични вещества в земната атмосфера се отделя вторичен продукт от фотосинтезата - кислород, който е необходим за дишането на организмите. Без кислород животът на нашата планета е невъзможен. Неговите запаси постоянно се изразходват за продукти от изгаряне, окисляване, дишане, които се срещат в природата. Според учените без фотосинтеза целият запас от кислород би бил изразходван в рамките на 3000 години. Следователно фотосинтезата е от най-голямо значение за живота на Земята.

В продължение на много векове учени биолозисе опита да разгадае мистерията на зеления лист. Дълго време се смяташе, че растенията творят хранителни веществаот вода и минерали. Това вярване е свързано с експеримента на холандската изследователка Анна ван Хелмонт, проведен през 17 век. Той засади върба във вана, като измери точно масата на растението (2,3 kg) и сухата почва (90,8 kg). В продължение на пет години той само полива растението, без да добавя нищо към почвата. След пет години масата на дървото се увеличава със 74 кг, докато масата на почвата намалява само с 0,06 кг. Ученият заключава, че растението образува всички вещества от водата. Така беше установено едно вещество, което растението абсорбира по време на фотосинтеза.

Първият опит за научно определяне на функцията на зелено листо е направен през 1667 г. от италианския натуралист Марчело Малпиги. Той забеляза, че ако първите зародишни листа се откъснат от тиквен разсад, тогава растението спира да се развива. Изучавайки структурата на растенията, той направи предположение: под въздействието на слънчевата светлина в листата на растението настъпват някои трансформации и водата се изпарява. Тези предположения обаче бяха пренебрегнати по това време.

След 100 години швейцарският учен Чарлз Боне провежда няколко експеримента, като поставя лист от растение във вода и го осветява със слънчева светлина. Само той направи неправилно заключение, вярвайки, че растението не участва в образуването на мехурчета.

Откриването на ролята на зеления лист принадлежи на английския химик Джоузеф Пристли. През 1772 г., докато изучава значението на въздуха за изгаряне на вещества и дишане, той поставя експеримент и открива, че растенията подобряват въздуха и го правят подходящ за дишане и горене. След поредица от експерименти Пристли забеляза, че растенията подобряват въздуха на светлина. Той е първият, който предполага ролята на светлината в живота на растенията.

През 1800 г. швейцарският учен Жан Сенебиер научно обяснява същността на този процес (по това време Лавоазие вече е открил кислорода и е изследвал свойствата му): листата на растенията разлагат въглеродния диоксид и отделят кислород само под действието на слънчевата светлина.

През втората половина на 19 век се получава спиртен извлек от листата на зелените растения. Това вещество се нарича хлорофил.

Германският натуралист Робърт Майер открива, че растенията абсорбират слънчевата светлина и я превръщат в енергия. химически връзкиорганични вещества (количеството въглерод, съхраняван в растението под формата на органични вещества, директно зависи от количеството светлина, падащо върху растението).

Климент Аркадиевич Тимирязев, руски учен, изследва влиянието на различни части от спектъра на слънчевата светлина върху процеса на фотосинтеза. Той успя да установи, че фотосинтезата протича най-ефективно в червените лъчи и да докаже, че интензивността на този процес съответства на абсорбцията на светлина от хлорофила.

К.А. Тимирязев подчертава, че като асимилира въглерода, растението асимилира и слънчевата светлина, превръщайки нейната енергия в енергията на органичните вещества.

Ендогенни механизми на регулация на фотосинтезата.

Осъществяването на фотосинтетичната функция на растението като цяло се определя, от една страна, от значителната автономност на хлоропластите, а от друга страна, от сложна система от връзки между фотосинтезата и всички растителни функции. В хода на онтогенезата растителният организъм винаги съдържа привличащи зони(зони, които привличат хранителни вещества). В привличащите центрове възниква или неоплазма и растеж на структури, или възниква интензивен еднопосочен синтез на резервни вещества (грудки, плодове и др.). И в двата случая състоянието на привличащите центрове определя количеството на "заявката" за фотосинтеза. Ако външните условия не ограничават фотосинтезата, тогава водещата роля принадлежи на привличащите центрове. Колкото по-мощни са центровете, които привличат асимилатите, толкова по-интензивна е фотосинтезата.

Второ. Важен механизъм за регулиране на фотосинтезата е свързан с фитохормоните и ендогенните инхибитори на растежа и метаболизма. Фитохормоните се образуват в различни части на растението, включително хлоропласти, и действат върху процесите на фотосинтеза както дистанционно, така и директно на нивото на хлоропластите. Дистанционното въздействие се осъществява благодарение на регулиращото влияние на фитохормоните върху процесите на растеж и развитие, върху отлагането на вещества в резерва, върху транспорта на асимилати и др., т.е. по формирането и дейността на привличащи центрове. От друга страна, фитохормоните имат пряк ефект върху функционалната активност на хлоропластите чрез промяна в състоянието на мембраните, ензимната активност и генерирането на трансмембранен потенциал. Доказана е и ролята на фитохормоните, по-специално на цитокинина, в биогенезата на хлоропластите, синтеза на хлорофили, ензимите на Калвин.

Интензивността на фотосинтезата се влияе от фактори на околната среда като: интензивността и качеството на светлината, концентрацията на въглероден диоксид, температурата, водния режим на растителните тъкани, минералното хранене и др.

Интензитет и спектрален състав на светлината .

Листата на висшите растения поглъщат светлина в червените и сините области на спектъра - лъчите, които са най-ефективни за фотосинтезата.. Листата отразяват зелените лъчи. По-голямата част (60%) от слънчевата радиация, попадаща върху листа, не може да участва във фотохимичните процеси, тъй като има дължина на вълната, която не се абсорбира от пигментите на листата. Част от светлината се отразява от повърхността на листата, разсейва се под формата на топлина, изразходвана за процеси, които не са свързани с фотосинтезата, и само 1,5-5% се изразходва за фотосинтеза (фотосинтетично активно лъчение - PAR).

Зависимостта на скоростта на фотосинтезата от интензитета на светлината има формата на логаритмична крива. При ниска осветеност може да се различи точка на светлинната крива, когато количеството въглероден диоксид, абсорбирано по време на фотосинтезата и освободеното по време на дишането, са еднакви. Тази точка се нарича точка на компенсация на светлината (фиг.). Увеличаването на осветеността над точката на компенсация на светлината води до постепенно увеличаване на интензивността на фотосинтезата. При по-нататъшно увеличаване на интензитета кривата достига плато, което показва насищане на процеса на свързване на въглероден диоксид. При тези условия процесът на фотосинтеза вече е ограничен само от съдържанието на въглероден диоксид. При светлолюбивите видове насищането настъпва при по-висока осветеност (10-40 хиляди лукса), отколкото при устойчивите на сянка видове (1000 лукса).

Активността на фотосинтезата в областта на интензитета на насищащата светлина е ограничена от концентрацията на CO2 и зависи от мощността на системата за абсорбция и редукция на въглероден диоксид. Колкото по-висока е способността на растението да възстановява CO 2, толкова по-високо преминава светлинната крива на фотосинтезата

Ориз. Промяна в интензивността на фотосинтезата в киноата Atriplex triangularis,отглеждани при различни условия на осветление.

Следователно в растенията C 3 насищането се получава при по-ниска осветеност, отколкото в растенията C 4, които свързват въглеродния диоксид по-ефективно.

CO 2 е основният субстрат на фотосинтезата. Зависимостта на фотосинтезата от концентрацията на въглероден диоксид се описва с логаритмична крива (фиг.). При концентрация от 0,036% интензивността на фотосинтезата е само 50% и достига максимум при 0,3%.

Ориз. Зависимостта на интензивността на фотосинтезата от парциално налягане CO 2

много биологични процеси, в които участват газове (въглероден диоксид, кислород), се определят не от концентрацията, а от парциалното налягане. Например, ако атмосферното налягане е 0,1 MPa, тогава парциалното налягане на въглеродния диоксид ще бъде 36 Pa (изчислява се чрез умножаване на моларното съдържание на газ по общото атмосферно налягане от 0,036x0,1 MPa).

В C 3 -растенията при ниски концентрации на въглероден диоксид количеството CO 2, фиксирано по време на фотосинтезата, е по-малко от количеството CO 2, освободен по време на дишането. С увеличаване на CO 2 можете да фиксирате точката, в която общата абсорбция на въглероден диоксид при фотосинтезата е 0. Тази концентрация на CO 2 се нарича точка за компенсация на въглероден диоксид. Този параметър характеризира съотношението между процесите на фотосинтеза и дишане в зависимост от съдържанието на CO 2 в атмосферата.

Процесът на фотосинтеза обикновено се извършва при аеробни условия. При концентрация на кислород 21%. Увеличаването на съдържанието или липсата на кислород за фотосинтезата е неблагоприятно.

Високите концентрации на кислород намаляват интензивността на фотосинтезата поради следните причини: 1) повишаването на парциалното налягане активира процеса на фотодишане (RBF карбоксилазата на Калвин работи като оксигеназа); 20 кислородът окислява първичните редуцирани продукти на фотосинтезата.

температура

Зависимостта на интензивността на фотосинтезата от температурата има формата на парабола с максимум 25 o -35 o C. Въпреки това, ако концентрацията на въглероден диоксид във въздуха е по-висока, тогава температурният оптимум ще се измести до 35-35 ° C. o C. Това се обяснява с факта, че при такива температури протичат активни ензимни реакции (тъмна фаза на фотосинтезата) (фиг.).

Ориз. Зависимостта на интензивността на фотосинтезата от температурата: 1 - при високо съдържание на въглероден диоксид; 2 - при 0,036%

Воден режим

Водата участва пряко във фотосинтезата като субстрат за окисление и източник на кислород. От друга страна, количеството водно съдържание в тъканите определя степента на отваряне на устицата и следователно притока на CO2 в листата. Когато листът е напълно наситен с вода, устицата се затварят, което намалява интензивността на фотосинтезата. Следователно лекият воден дефицит е благоприятен за фотосинтезата. При условия на суша устицата се затварят под въздействието на абсцизовата киселина, която се натрупва в листата. Продължителният дефицит на вода води до инхибиране на нецикличния и цикличния електронен транспорт и фотофосфорилирането.

минерално хранене

За нормалното функциониране на фотосинтетичния апарат растението трябва да бъде осигурено с целия комплекс от макро- и микроелементи. Зависимостта на фотосинтезата от елементите на минералното хранене се определя от тяхната необходимост за образуването на фотосинтетичния апарат (пигменти, компоненти на ETC, структурни и транспортни протеини).

Магнезият е част от хлорофилите, участва в активността на конюгиращите протеини в синтеза на АТФ, влияе върху активността на реакциите на карбоксилиране и намаляването на NADP+.

Желязото е необходимо за функционирането на цитохромите, фередоксин (компоненти на ETC). Дефицитът на желязо нарушава функционирането на цикличното и нециклично фотофосфорилиране, синтеза на пигменти и нарушава структурата на хлоропластите.

Манганът и хлорът са от съществено значение за фотолизата на водата.

Медта е част от пластоцианина.

Азотът е част от хлорофилите, аминокиселините. Недостигът му засяга активността на фотосинтезата като цяло.

Фосфорът е от съществено значение за фотохимичните и тъмните реакции на фотосинтезата. Както липсата, така и излишъкът му имат отрицателен ефект (нарушава се пропускливостта на мембраната)

Калият е необходим за образуването на фасетната структура на хлоропластите, работата на устицата и абсорбцията на вода от клетките. При липса на калий всички процеси на фотосинтеза се нарушават.

Статията е публикувана с подкрепата на "Компютърни курсове Sampad". Компанията "Компютърни курсове Sampad" предлага да се запишете за курсове за създаване на онлайн магазин в Новосибирск. Опитни преподаватели на компанията ще осигурят обучение по програмиране на PHP в най-кратки срокове, което ще ви позволи да създавате сайтове с всякаква сложност. Можете да научите повече за предлаганите курсове, да прочетете отзиви на клиенти, да поръчате обратно повикване и да подадете онлайн заявление за обучение на официалния уебсайт на компанията Sampad Computer Courses, който се намира на адрес http://pc-nsk.ru/

Зелените листа са източникът на живот на нашата планета. Ако не бяха зелените растения, нямаше да има нито животни, нито хора на Земята. По един или друг начин растенията служат като източник на храна за целия животински свят.

Човек използва енергията не само на слънчевите лъчи, падащи върху земята сега, но и на тези, които са паднали върху нея преди десетки и стотици милиони години. В крайна сметка въглищата, нефтът и торфът са химически променени останки от растения и животни, живели в онези далечни времена.

През последните десетилетия вниманието на водещи специалисти в редица клонове на естествената наука е приковано към проблема за фотосинтезата, различните й аспекти се изучават изчерпателно и задълбочено в много лаборатории по света. Интересът се определя преди всичко от факта, че фотосинтезата е в основата на енергийния обмен на цялата биосфера.

Интензивността на фотосинтезата зависи от много фактори. интензитет на светлината , необходими за най-голяма ефективност на фотосинтезата, в различни растенияразлично. При сенкоустойчивите растения максималната активност на фотосинтезата се достига при около половината от пълната слънчева светлина, а при фотофилните растения - почти при пълната слънчева светлина.

Много устойчиви на сянка растения не развиват палисаден (колона) паренхим в листата, а има само гъбест (момина сълза, копито). Освен това тези растения имат по-големи листа и по-големи хлоропласти.

Също така влияе върху скоростта на фотосинтезата температура околен свят . Най-високата интензивност на фотосинтезата се наблюдава при температура 20–28 °C. При по-нататъшно повишаване на температурата интензивността на фотосинтезата намалява и интензивността на дишането се увеличава. Когато скоростите на фотосинтезата и дишането съвпадат, те говорят за компенсационна точка.

Точката на компенсация се променя в зависимост от интензитета на светлината, повишаването и спадането на температурата. Например при студоустойчивите кафяви водорасли тя съответства на температура от около 10 ° C. Температурата засяга преди всичко хлоропластите, в които структурата се променя в зависимост от температурата, което се вижда ясно в електронен микроскоп.

Силно голямо значениеза фотосинтеза съдържание на въглероден диоксид във въздуха около растението. Средната концентрация на въглероден диоксид във въздуха е 0,03% (по обем). Намаляването на съдържанието на въглероден диоксид се отразява неблагоприятно на добива, а увеличението му, например до 0,04%, може да увеличи добива почти 2 пъти. По-значителното повишаване на концентрацията е вредно за много растения: например при съдържание на въглероден диоксид от около 0,1% доматените растения се разболяват, листата им започват да се къдрят. В оранжерии и оранжерии можете да увеличите съдържанието на въглероден диоксид, като го освободите от специални цилиндри или оставите сухия въглероден диоксид да се изпари.

Светлина с различни дължини на вълната също влияе върху интензивността на фотосинтезата по различни начини. За първи път интензивността на фотосинтезата в различни лъчи на спектъра е изследвана от физика W. Daubeny, който през 1836 г. показва, че скоростта на фотосинтезата в зелено листо зависи от природата на лъчите. Методическите грешки по време на експеримента го доведоха до грешни заключения. Ученият постави сегмент от издънка на елодея в епруветка с нарязана вода, освети епруветката, като прекара слънчева светлина през цветни стъкла или цветни разтвори и взе предвид интензивността на фотосинтезата чрез броя на кислородните мехурчета, излизащи от разреза повърхност за единица време. Daubeny стигна до извода, че интензивността на фотосинтезата е пропорционална на яркостта на светлината и най-ярките лъчи по това време се считат за жълти. Джон Дрейпър (1811-1882), който изучава интензивността на фотосинтезата в различни лъчи на спектъра, излъчван от спектроскоп, се придържа към същата гледна точка.

Ролята на хлорофила в процеса на фотосинтеза е доказана от изключителния руски ботаник и физиолог на растенията К.А. Тимирязев. Прекарвайки през 1871-1875 г. в поредица от експерименти той установява, че зелените растения най-интензивно поглъщат лъчите на червената и синята част на слънчевия спектър, а не жълтите, както се смяташе преди него. Поглъщайки червената и синята част на спектъра, хлорофилът отразява зелените лъчи, поради което изглежда зелен.

Въз основа на тези данни немският физиолог на растенията Теодор Вилхелм Енгелман през 1883 г. разработва бактериален методизследване на асимилацията на въглероден диоксид от растенията.

Той предположи, че ако поставите клетка от зелено растение заедно с аеробни бактерии в капка вода и ги осветите с различно оцветени лъчи, тогава бактериите трябва да се концентрират в онези части на клетката, в които въглеродният диоксид е най-разложен и кислородът освободен. За да провери това, Енгелман донякъде подобри светлинния микроскоп, като монтира призма над огледалото, което разлага слънчевата светлина на отделни компоненти от спектъра. Като зелено растение Енгелман използва зеленото водорасло Spirogyra, чиито големи клетки съдържат дълги спирални хроматофори.

След като постави парче водорасло в капка вода върху предметно стъкло, Енгелман въведе там някои аеробни бактерии, след което изследва препарата под микроскоп. Оказало се, че при липса на призма, приготвеният препарат е осветен с равномерна бяла светлина, а бактериите са равномерно разпределени по цялата площ на водораслите. При наличието на призма светлинният лъч, отразен от огледалото, се пречупва, осветявайки зоната на водораслите под микроскопа със светлина с различна дължина на вълната. След няколко минути бактериите се концентрираха върху онези области, които бяха осветени с червена и синя светлина. Въз основа на това Енгелман заключава, че разлагането на въглеродния диоксид (и следователно отделянето на кислород) в зелените растения се наблюдава в допълнение към основния цвят (т.е. зелено) лъчи - червени и сини.

Данните, получени на модерно оборудване, напълно потвърждават резултатите, получени от Engelman преди повече от 120 години.

Светлинната енергия, погълната от хлорофила, участва в реакциите на първия и втория етап на фотосинтезата; реакциите на третия етап са тъмни; протича без участието на светлина. Измерванията показват, че процесът на редукция на една кислородна молекула изисква минимум осем кванта светлинна енергия. По този начин максималният квантов добив на фотосинтезата, т.е. броят на кислородните молекули, съответстващи на един квант светлинна енергия, погълната от растението, е 1/8, или 12,5%.

Р. Емерсън и колеги определят квантовия добив на фотосинтезата, когато растенията са осветени с монохроматична светлина с различни дължини на вълната. Установено е, че добивът остава постоянен при 12% в по-голямата част от видимия спектър, но рязко намалява близо до далечната червена област. Това намаляване на зелените растения започва при дължина на вълната 680 nm. При дължини, по-големи от 660 nm, само хлорофилът абсорбира светлина. а; хлорофил bима максимална абсорбция на светлина при 650 nm, а при 680 nm практически не абсорбира светлина. При дължина на вълната, по-голяма от 680 nm, квантовият добив на фотосинтезата може да се увеличи до максимална стойност от 12%, при условие че растението също е осветено със светлина с дължина на вълната 650 nm по същото време. С други думи, ако светлината се абсорбира от хлорофила адопълнена от светлина, погълната от хлорофил b, тогава квантовият добив на фотосинтезата достига нормална стойност.

Увеличаването на интензитета на фотосинтезата при едновременно осветяване на растение с два лъча монохроматична светлина с различни дължини на вълната в сравнение с неговия интензитет, наблюдаван при отделно осветяване от същите лъчи, се нарича Ефект на Емерсън. Експерименти с различни комбинации от далечна червена светлина и светлина с по-къса дължина на вълната върху зелени, червени, синьо-зелени и кафяви водорасли показват, че най-голямо увеличение на фотосинтезата се наблюдава, ако вторият лъч с по-къса дължина на вълната се абсорбира от спомагателни пигменти.

В зелените растения такива спомагателни пигменти са каротеноидите и хлорофилът. b, в червените водорасли - каротеноиди и фикоеритрин, в синьо-зелените водорасли - каротеноиди и фикоцианин, в кафявите водорасли - каротеноиди и фукоксантин.

По-нататъшното изследване на процеса на фотосинтеза доведе до заключението, че спомагателните пигменти прехвърлят от 80 до 100% от абсорбираната от тях светлинна енергия към хлорофила. а. По този начин, хлорофил аакумулира светлинна енергия, погълната от растителна клетка и след това я използва в снимка химична реакцияфотосинтеза.

По-късно беше открито, че хлорофилът априсъства в жива клетка под формата на форми с различни абсорбционни спектри и различни фотохимични функции. Една форма на хлорофил а, чийто максимум на поглъщане съответства на дължина на вълната 700 nm, принадлежи към пигментната система, т.нар. фотосистема I, втората форма на хлорофила ас максимум на абсорбция от 680 nm, принадлежи към фотосистема II.

И така, в растенията е открита фотоактивна пигментна система, която абсорбира светлината особено силно в червената област на спектъра. Започва да действа дори при слаба светлина. Освен това е известна друга регулаторна система, която селективно абсорбира и използва за фотосинтеза Син цвят. Тази система работи при достатъчно силна светлина.

Установено е също, че фотосинтетичният апарат на някои растения използва до голяма степен червена светлина за фотосинтеза, докато други използват синя светлина.

За да определите интензивността на фотосинтезата на водните растения, можете да използвате метода за броене на кислородни мехурчета. На светлина в листата протича процесът на фотосинтеза, чийто продукт е кислородът, който се натрупва в междуклетъчните пространства. При срязване на стъблото излишният газ започва да се отделя от повърхността на среза под формата на непрекъснат поток от мехурчета, чиято скорост на образуване зависи от интензивността на фотосинтезата. Този методне се отличава с голяма точност, но е прост и дава визуално представяне на зависимостта на процеса на фотосинтеза от външните условия.

Опит 1. Зависимост на производителността на фотосинтезата от интензитета на светлината

Материали и оборудване: елодея; водни разтвори NaHCO3, (NH4)2CO3 или минерална вода; утаена чешмяна вода; стъклена пръчка; нишки; ножици; 200 W електрическа лампа; гледам; термометър.

1. За експеримента бяха избрани здрави издънки на елодея с дължина около 8 cm с интензивен зелен цвят с непокътнат връх. Те се нарязват под вода, завързват се с конец към стъклена пръчка и се спускат с главата надолу в чаша вода със стайна температура (температурата на водата трябва да остане постоянна).

2. За експеримента взехме утаена чешмяна вода, обогатена с CO 2 чрез добавяне на NaHCO 3 или (NH 4) 2 CO 3, или минерална вода, и изложи чаша с водно растение на ярка светлина. Наблюдавахме появата на въздушни мехурчета от разреза на растението.

3. Когато потокът от мехурчета стане равномерен, броят на мехурчетата, освободени за 1 минута, се преброява. Преброяването се извършва 3 пъти с прекъсване от 1 минута, данните се записват в таблица и се определя средният резултат.

4. Стъклото с растението се отстранява от източника на светлина с 50–60 cm и стъпките, посочени в параграф 3, се повтарят.

5. Резултатите от експериментите са сравнени и е направен извод за различната интензивност на фотосинтезата при ярка и слаба светлина.

Резултатите от експериментите са представени в таблица 1.

Заключение:при използваните интензитети на светлината, интензивността на фотосинтезата нараства с увеличаване на интензитета на светлината, т.е. колкото повече светлина, толкова по-добра протича фотосинтезата.

Таблица 1. Зависимост на фотосинтезата от интензитета на светлината

Опит 2. Зависимост на производителността на фотосинтезата от спектралния състав на светлината

Материали и оборудване: елодея; комплект светлинни филтри (син, оранжев, зелен); седем високи буркана с широко гърло; утаена чешмяна вода; ножици; 200 W електрическа лампа; гледам; термометър; епруветки.

1. Епруветката се напълва до 2/3 от обема с утаена чешмяна вода и в нея се поставя водно растение с горната част надолу. Стъблото се отрязва под вода.

2. Филтър със синя светлина (кръгъл) се поставя във висок буркан с широко гърло, епруветка с растение се поставя под филтъра и бурканът се излага на ярка светлина, така че да пада върху растението, преминавайки през светлинния филтър . Наблюдавахме появата на въздушни мехурчета от среза на стъблото на растението.

3. Когато потокът от мехурчета стане равномерен, броят на мехурчетата, освободени за 1 минута, се преброява. Изчислението се извършва 3 пъти с прекъсване от 1 минута, определя се средният резултат, данните се въвеждат в таблицата.

4. Синият светлинен филтър беше заменен с червен и стъпките, посочени в параграф 3, бяха повторени, като се уверите, че разстоянието от източника на светлина и температурата на водата остават постоянни.

5. Резултатите от експериментите са сравнени и е направено заключение за зависимостта на интензивността на фотосинтезата от спектралния състав на светлината.

Резултатите от експеримента са представени в таблица 2.

Заключение:процесът на фотосинтеза в оранжева светлина е много интензивен, в синьо се забавя, а в зелено практически не върви.

Таблица 2. Зависимост на производителността на фотосинтезата от спектралния състав на светлината

номер опит	светлинен филтър	Първо измерение	Второ измерение	трето измерение	Означава
	портокал

Опит 3. Зависимостта на интензивността на фотосинтезата от температурата

Материали и оборудване: елодея; три високи буркана с широко гърло; утаена чешмяна вода; ножици; епруветки; 200 W електрическа лампа; гледам; термометър.

1. Епруветка на 2/3 се напълва с утаена чешмяна вода и в нея се поставя водно растение с горната част надолу. Стъблото беше отрязано под вода.

2. Утаена чешмяна вода с различни температури (от 14 ° C до 45 ° C) се налива в три буркана с широко гърло, епруветка с растение се поставя в буркан с вода със средна температура (например 25 ° C) и устройството е било изложено на ярка светлина. Наблюдавахме появата на въздушни мехурчета от среза на стъблото на растението.

3. След 5 минути се преброява броят на мехурчетата, освободени за 1 минута. Изчислението се извършва 3 пъти с прекъсване от 1 минута, определя се средният резултат, данните се въвеждат в таблицата.

4. Епруветката с растението се прехвърля в буркан с вода с различна температура и се повтарят стъпките, посочени в параграф 3, като се уверява, че разстоянието от източника на светлина и температурата на водата остават постоянни.

5. Резултатите от експериментите са сравнени и е направено писмено заключение за влиянието на температурата върху интензивността на фотосинтезата.

Резултатите от експеримента са представени в таблица 3.

Заключение:в изследвания температурен диапазон интензивността на фотосинтезата зависи от температурата: колкото по-висока е, толкова по-добре протича фотосинтезата.

Таблица 3. Температурна зависимост на фотосинтезата

В резултат на нашето проучване направихме следните заключения.

1. Фотоактивната пигментна система абсорбира светлината особено силно в червената област на спектъра. Сините лъчи се абсорбират доста добре от хлорофила и много малко от зелените, което обяснява зеления цвят на растенията.

2. Нашият експеримент с клон на елодея убедително доказва, че максималната интензивност на фотосинтезата се наблюдава при осветяване с червена светлина.

3. Скоростта на фотосинтеза зависи от температурата.

4. Фотосинтезата зависи от интензивността на светлината. Колкото повече светлина, толкова по-добра е фотосинтезата.

Резултатите от такава работа могат да бъдат от практическо значение. В оранжерии с изкуствено осветление, като изберете спектралния състав на светлината, можете да увеличите добива. В Агрофизичния институт в Ленинград в края на 80-те години. в лабораторията на Б.С. Мошков, използвайки специални режими на осветление, са получени 6 реколти от домати годишно (180 kg / m 2).

Растенията изискват светлинни лъчи от всички цветове. Как, кога, в каква последователност и съотношение да го захранваме с лъчиста енергия е цяла наука. Перспективите за лека култура са много големи: от лабораторни експерименти тя може да се превърне в промишлено целогодишно производство на зеленчукови, зелени, декоративни и медицински култури.

ЛИТЕРАТУРА

1. Genkel P.A.Физиология на растенията: Proc. пособие за факултативна дисциплина за 9. клас. - М: Образование, 1985. - 175 с., ил.
2. Кретович В.Л.Биохимия на растенията: Учебник по биол. факултети на университети. - М .: Висше училище, 1980. - 445 с., ил.
3. Рейвън П., Евърт Р., Айххорн С.Съвременна ботаника: В 2 тома: Пер. от английски. - М.: Мир, 1990. - 344 с., ил.
4. Саламатова Т.С.Физиология на растителната клетка: Урок. - L .: Издателство на Ленинградския университет, 1983. - 232 с.
5. Тейлър Д., Грийн Н., Стаут У.Биология: В 3 тома: Пер. от английски / Ред. Р. Сопера - М .: Мир, 2006. - 454 с., ил.
6. http://sc.nios.ru (чертежи и диаграми)

фотосинтеза- Образуването на сложни органични вещества от висшите растения от прости съединения - въглероден диоксид и вода - поради светлинна енергия, погълната от хлорофила. Органичните вещества, създадени в процеса на фотосинтеза, са необходими на растенията за изграждане на техните органи и поддържане на живота.

Първоначалните вещества за фотосинтеза - въглероден диоксид, влизащ в листата от въздуха, и вода - са продукти на пълното окисление на въглерод (CO 2) и водород (H 2 O). В органичните вещества, образувани по време на фотосинтезата, въглеродът е в редуцирано състояние. По време на фотосинтезата системата CO 2 - H 2 O, която се състои от окислени вещества и е на ниско енергийно ниво, се редуцира до по-малко стабилна система CH 2 O - O 2, която е на по-високо енергийно ниво.

От уравнението се вижда, че за да се получи един грам - молекула глюкоза (C 6 HO 6), се изразходва светлинна енергия в размер на 2872,14 kJ, която се съхранява под формата на химична енергия. Това освобождава свободен кислород в атмосферата.

Горното уравнение дава конкретна представа за първоначалните и крайните вещества, участващи във фотосинтезата, но не разкрива същността на един много сложен биохимичен процес.

Историята на учението за въглеродното хранене на растенията има повече от 200 години. В трактата "Словото за въздушните явления" М. В. Ломоносов през 1753 г. пише, че растението изгражда тялото си от въздуха около него, абсорбиран с помощта на листата. Откриването на фотосинтезата обаче се свързва с името на английския химик Дж. Пристли, който през 1771 г. открива, че в светлозелените растения "коригират" въздуха, "развален" от горенето.

Следващите трудове на холандския учен J. Ingenhaus (1779, 1798), швейцарския J. Senebier (1782, 1783) и

Н. Сосюр (1804) установява, че в светлозелените растения абсорбират въглероден диоксид от околната атмосфера и отделят кислород.

Важна роля в изучаването на фотосинтезата изигра работата на К. А. Тимирязев, който показа, че светлината е източник на енергия за синтеза на органични вещества от въглероден диоксид и вода и установи максимума на поглъщане на хлорофила в червено и синьо- виолетови области на спектъра. По-нататъшните изследвания на много учени, използващи съвременни методи, позволиха да се разкрият много връзки в сложната верига от трансформации на вещества в тялото на растението.

Установено е, че фотосинтезата протича в две фази. Първият от тях е светъл, вторият е тъмен. Първата фаза протича само на светло, а втората - с еднакъв успех както на тъмно, така и на светло. Светлата фаза протича в зелената фракция на хлоропласта – грана, а всички трансформации на тъмната фаза протичат в безцветната му фракция – цитоплазмения матрикс. Светлинната фаза е характерна само за фотосинтетичните клетки, докато повечето от реакциите, които съставляват процеса на фиксиране на въглероден диоксид в тъмната фаза, са характерни не само за фотосинтетичните клетки.

Светлинната фаза на фотосинтезата започва с абсорбцията на светлина от пигментите. В химичните реакции на светлинната фаза участват само молекулите на хлорофил а, които са в активирано (поради поглъщане на светлинна енергия) състояние. Останалите пигменти - хлорофил b и каротеноиди - улавят светлината с помощта на специални системи, предават получената енергия на молекулите на хлорофил a.

Най-важната роля на светлинната фаза е да изгради молекулата на АТФ (аденозин трифосфат), в която се съхранява енергия. Процесът на образуване на АТФ в хлоропластите с изразходването на слънчева енергия се нарича циклично фосфорилиране. Разграждането на АТФ до АДФ (аденозин дифосфат) освобождава около 40 kJ енергия.

За възстановяване на молекулата NADP (никотинамид аденин динуклеотид фосфат) са необходими два водородни атома, които се получават от вода с помощта на светлина. Хлорофилът, активиран от светлина, изразходва енергията си за разграждане на водата, преминава в неактивирана форма и се освобождават четири водородни атома, които се използват в редуциращи реакции, и два кислородни атома, навлизащи в атмосферата.

По този начин първите стабилни химични продукти на светлинната реакция в растенията са NADP - H 2 и ATP.

По време на тъмната фаза в цитоплазмата се образуват аминокиселини и протеини.

Тъмната фаза на фотосинтезата е продължение на светлата фаза. В тъмната фаза с участието на АТФ и НАДФ - Н 2 от въглероден диоксид се изграждат различни органични вещества. В този случай NADP - H 2 изпълнява ролята на редуциращ агент в тъмната фаза, а ATP служи като източник на енергия. Редуциращият агент се окислява до NADP и един остатък от фосфорна киселина (H3PO4) се разцепва от ATP и се получава ADP. NADP и ADP отново се връщат от матрицата в граната, където в светлата фаза отново се превръщат в NADP - H 2 и ATP и всичко започва отначало.

Последователността на реакциите по пътя на превръщането на CO 2 в захар беше изяснена благодарение на използването на радиоактивен въглерод 14C. Установено е, че в процеса на фотосинтеза голям брой съединения се образуват за няколко минути. Въпреки това, когато времето, определено за фотосинтеза, беше намалено до 0, 5 s, беше открито само фосфорилирано съединение с три въглерода, трифосфоглицеринова киселина (PGA). Следователно FHA е първият стабилен продукт, образуван от CO 2 по време на фотосинтеза. Оказа се, че първото вещество, което се свързва с CO 2 (CO 2 акцептор), е фосфорилирано съединение с пет въглерода - рибулозодифосфат (RDP), което се разлага след добавянето на CO 2 в две FHA молекули. Ензимът, който катализира тази реакция, RDF - карбоксилаза, заема първо място в количествено отношение сред протеините, съдържащи се в протеиновата тъкан.

Фосфоглицериновата киселина се редуцира до нивото на алдехид поради редукционния потенциал на NADP - H 2 и енергията на АТФ.

Фосфоглицералдехидът, който е фосфорилирано захарно съединение, съдържа само три въглеродни атома, докато най-простите захари съдържат шест въглеродни атома. За да се образува хексоза (най-простата захар), две молекули фосфоглицералдехид трябва да се свържат и полученият продукт - хексозо дифосфат - трябва да претърпи дефосфорилиране.

Получената хексоза може да бъде насочена или към синтеза на захароза и полизахариди, или към изграждането на всякакви други органични съединения на клетката. По този начин захарта, образувана в процеса на фотосинтеза от CO 2, е основната органична материя, който в клетките на висшите растения служи като източник както на енергия, така и на строителни протеини, необходими за клетката.

фактори, влияещи върху фотосинтезата

Въглероден двуокис. Скоростта на фотосинтезата зависи от количеството въглероден диоксид във въздуха. Обикновено атмосферният въздух съдържа 0,03% CO 2 . Увеличаването на съдържанието му допринася за увеличаване на добива, който се използва при отглеждане на растения в оранжерии, оранжерии, оранжерии. Реши това най-добри условияза фотосинтеза се създават при съдържание на CO 2 от около 1,0%. Увеличаването на съдържанието на CO 2 до 5,0% допринася за увеличаване на интензивността на фотосинтезата, но в този случай е необходимо да се увеличи осветеността.

Количеството CO 2, абсорбирано за единица време от единица маса хлорофил, се нарича число на асимилация. Броят милиграми CO 2, абсорбирани за 1 час на 1 dm 2 от листната повърхност, се нарича интензивност на фотосинтезата. Скоростта на фотосинтезата в различни видоверастения не е същото, то също се променя с възрастта на растенията.

Светлина. Растенията абсорбират 85 - 90% от светлинната енергия, която пада върху тях, но само 1 - 5% от абсорбираната светлинна енергия отива за фотосинтеза. Останалата енергия се използва за отопление на растението и транспирация.

Всички растения по отношение на интензивността на осветеност могат да бъдат разделени на две групи - светлолюбиви и сенколюбиви. Светлолюбивите изискват повече осветление, устойчивите на сянка - по-малко.

вода. Осигуряването на растенията с вода е важно. Недостатъчното насищане на клетките с вода води до затваряне на устицата и следователно намалява доставката на въглероден диоксид към растенията. Дехидратацията на клетките нарушава активността на ензимите.

Температурен режим. Най-доброто температурен режимза повечето растения, при които фотосинтезата е най-интензивна, 20 - 30 ° C. Когато температурата се повишава или пада, фотосинтезата се забавя. Хлорофилът в растителните клетки се образува при температура от 2 до 40 °C.

При благоприятна комбинация от всички фактори, необходими за фотосинтезата, растенията най-активно натрупват органична материя и отделят кислород. Продуктите на фотосинтезата, образувани в излишък - захари - незабавно се превръщат във високополимерно резервно съединение - нишесте, което се отлага под формата на нишестени зърна в хлоропласти и левкопласти. В същото време част от захарите се отстраняват от пластидите и се преместват в други части на растението. Нишестето може да се разгради отново до захари, които, окислени по време на дишането, осигуряват на клетката енергия.

По този начин, чрез изкуствено регулиране на газовия състав на атмосферата, осигурявайки на растенията светлина, вода и топлина, е възможно да се увеличи интензивността на фотосинтезата и следователно да се увеличи продуктивността на растенията. Именно към това са насочени агротехническите практики за отглеждане на култури: обогатяване на почвата с органични вещества, обработка на почвата, напояване, мулчиране, регулиране на гъстотата на културите и др.
прочетете също

От всички фактори, които едновременно влияят върху процеса на фотосинтеза ограничаванеще бъде това, което е по-близо до минималното ниво. Той се инсталира Блекман през 1905 г. Разни факториможе да е ограничено, но едно от тях е основното.

1. При слаба светлина скоростта на фотосинтезата е право пропорционална на интензитета на светлината. Светлинае ограничаващият фактор при условия на слаба светлина. При висок интензитет на светлината хлорофилът се обезцветява и фотосинтезата се забавя. При такива условия в природата растенията обикновено са защитени (дебела кутикула, опушени листа, люспи).

1. Тъмните реакции на фотосинтезата изискват въглероден двуокис, който е включен в органичната материя, е ограничаващ фактор в областта. Концентрацията на CO 2 в атмосферата варира от 0,03-0,04%, но ако я увеличите, можете да увеличите скоростта на фотосинтезата. Някои оранжерийни култури сега се отглеждат с повишено съдържание на CO 2 .
2. температурен фактор. Тъмните и някои светли реакции на фотосинтезата се контролират от ензими и тяхното действие зависи от температурата. Оптималната температура за растенията в умерената зона е 25 °C. При всяко повишаване на температурата с 10 °C (до 35 °C) скоростта на реакцията се удвоява, но поради влиянието на редица други фактори растенията растат по-добре при 25 °C.
3. вода- изходен материал за фотосинтеза. Липсата на вода засяга много процеси в клетките. Но дори временното увяхване води до сериозни загуби на реколта. Причини: при изсъхване устицата на растенията се затварят и това пречи на свободния достъп на CO 2 за фотосинтеза; с липса на вода в листата на някои растения се натрупва абсцицинова киселина. Това е растителен хормон - инхибитор на растежа. В лабораторни условия се използва за изследване на инхибирането на растежния процес.
4. Концентрация на хлорофил. Количеството хлорофил може да намалее при заболявания брашнеста мана, ръжда, вирусни заболявания, липса на минерали и възраст (при нормално стареене). Когато листата пожълтяват, хлоротични явления или хлороза. Причината може да е липсата на минерали. За синтеза на хлорофил са необходими Fe, Mg, N и K.
5. Кислород. Високата концентрация на кислород в атмосферата (21%) инхибира фотосинтезата. Кислородът се конкурира с въглеродния диоксид за активното място на ензима, участващ във фиксирането на CO 2 , което намалява скоростта на фотосинтезата.
6. Специфични инхибитори. По най-добрия начинда убиеш растение означава да потиснеш фотосинтезата. За да направят това, учените са разработили инхибитори - хербициди- диоксини. Например: DHMM - дихлорофенилдиметилкарбамид- инхибира светлинните реакции на фотосинтезата. Успешно се използва за изследване на светлинните реакции на фотосинтезата.
7. Замърсяване на околната среда. Газове от промишлен произход, озон и серен диоксид дори в малки концентрации увреждат силно листата на редица растения. Лишеите са много чувствителни към серен диоксид. Следователно има метод индикации за лишеи– определяне на замърсяването на околната среда с лишеи. Саждите запушват устицата и намаляват прозрачността на епидермиса на листата, което намалява скоростта на фотосинтезата.

6. Фактори на живота на растенията, топлина, светлина, въздух, вода- Растенията през целия си живот са постоянно във взаимодействие с външната среда. Изискванията на растенията към жизнените фактори се определят от наследствеността на растенията и те са различни не само за всеки вид, но и за всеки сорт от определена култура. Ето защо дълбокото познаване на тези изисквания позволява правилно да се установи структурата на посевните площи, редуването на културите, разположението сеитбообръщения.
За нормален живот растенията се нуждаят от светлина, топлина, вода, хранителни вещества, включително въглероден диоксид и въздух.
Основният източник на светлина за растенията е слънчевата радиация. Въпреки че този източник е извън влиянието на човека, степента на използване на слънчевата светлинна енергия за фотосинтеза зависи от нивото на селскостопанската технология: методи на сеитба (редове, насочени от север на юг или от изток на запад), диференцирани норми на засяване, обработка на почвата и др. .
Навременното изтъняване на растенията и унищожаването на плевелите подобряват осветеността на растенията.
Топлина в живота на растенията, наред със светлината, представлява основният фактор в живота на растенията и необходимо условие за биологични, химични и физични процеси в почвата. Всяко растение в различни фази и стадии на развитие предявява определени, но неравномерни изисквания към топлината, изучаването на които е една от задачите на физиологията на растенията и научното земеделие. топлината в живота на растенията влияе върху скоростта на развитие във всеки етап от растежа. В задачата на селското стопанство влиза и изследването топлинен режимпочвата и методите за нейното регулиране.
Водата в живота на растениятаи хранителните вещества, с изключение на въглеродния диоксид, идващ както от почвата, така и от атмосферата, са почвените фактори за живота на растенията. Следователно водата и хранителните вещества се наричат ​​елементи на почвеното плодородие.
Въздухът в живота на растенията(атмосферен и почвен) е необходим като източник на кислород за дишането на растенията и почвените микроорганизми, както и източник на въглерод, който растението абсорбира по време на фотосинтеза. В допълнение, въздухът в живота на растенията е необходим за микробиологичните процеси в почвата, в резултат на което органичната материя на почвата се разлага от аеробни микроорганизми с образуването на разтворими минерални съединения на азот, фосфор, калий и други растения хранителни вещества.

7 . Показатели за фотосинтетична продуктивност на културите

Културата се създава в процеса на фотосинтеза, когато в зелените растения се образува органична материя от въглероден диоксид, вода и минерали. Енергията на слънчевия лъч се преобразува в енергията на растителната биомаса. Ефективността на този процес и в крайна сметка добивът зависят от функционирането на културата като фотосинтетична система. В полски условия посевът (ценозата) като съвкупност от растения на единица площ е сложна динамична саморегулираща се фотосинтетична система. Тази система включва много компоненти, които могат да се разглеждат като подсистеми; тя е динамична, тъй като постоянно променя параметрите си във времето; саморегулиращ се, тъй като въпреки различни влияния сеитбата променя параметрите си по определен начин, поддържайки хомеостаза.

Показатели за фотосинтетична активност на културите.Сеитбата е оптична система, при който листата абсорбират ПАР. В началния период на развитие на растенията асимилационната повърхност е малка и значителна част от ФАР преминава през листата и не се улавя от тях. С увеличаване на площта на листата, тяхното усвояване на слънчева енергия също се увеличава. Когато индексът на листната повърхност * е 4...5, т.е. площта на листата в културата е 40...50 хиляди m 2 /ha, усвояването на PAR от листата на културата достига максимална стойност - 75...80% от видимата, 40% от общата радиация. С по-нататъшно увеличаване на площта на листата, абсорбцията на PAR не се увеличава. При култури, където ходът на формиране на листната площ е оптимален, поглъщането на PAR може да бъде средно 50...60% от падащата радиация през вегетационния период. PAR, абсорбиран от растителната покривка, е енергийната основа за фотосинтезата. Само част от тази енергия обаче се натрупва в реколтата. Коефициентът на използване на PAR обикновено се определя във връзка с инцидента с PAR върху растителната покривка. Ако в реколтата за биомаса в средна лентаРусия е натрупала 2...3% от сеитбата на PAR, тогава сухото тегло на всички растителни органи ще бъде 10...15 t/ha, а възможният добив ще бъде 4...6 t зърно на 1 ha. При редки култури коефициентът на използване на PAR е само 0,5...1,0%.

Като се има предвид културата като фотосинтетична система, добивът на суха биомаса, генериран по време на вегетационен период, или нейният растеж за даден период, зависи от средната площ на листата, продължителността на периода и нетната продуктивност на фотосинтезата за този период.

Y \u003d FP NPF,

където Y е добивът на суха биомаса, t/ha;

FP - фотосинтетичен потенциал, хиляди m 2 - дни / ха;

NPP - нетна производителност на фотосинтезата, g/(m2 - дни).

Фотосинтетичният потенциал се изчислява по формулата

където Sc е средната листна площ за периода, хиляди m 2 /ha;

T е продължителността на периода, дни.

Основните показатели за ценозата, както и добивът, се определят на единица площ - 1 m 2 или 1 ha. И така, площта на листата се измерва в хиляди m 2 / ha. Освен това те използват такъв индикатор като индекса на листната повърхност. Основната част от асимилационната повърхност е изградена от листата, именно в тях протича фотосинтезата. Фотосинтезата може да се осъществи и в други зелени части на растенията - стъбла, остриета, зелени плодове и др., но приносът на тези органи за общата фотосинтеза обикновено е малък. Обичайно е да се сравняват културите помежду си, както и различните състояния на една култура в динамика по отношение на листната площ, идентифицирайки я с понятието "асимилационна повърхност". Динамиката на площта на листата в културата следва определена закономерност. След покълването площта на листата бавно се увеличава, след което скоростта на растеж се увеличава. Докато образуването на странични издънки престане и растежът на растенията във височина, площта на листата достига максималната си стойност през вегетационния период, след което започва постепенно да намалява поради пожълтяването и смъртта на долните листа. До края на вегетационния период в посевите на много култури (зърнени култури, бобови растения) зелените листа на растенията отсъстват. Площта на листата на различни селскостопански растения може да варира значително през вегетационния период в зависимост от условията на водоснабдяване, хранене и селскостопански практики. Максималната листна площ в сухи условия достига само 5...10 хиляди m 2 /ha, а при прекомерна влага и азотно хранене може да надхвърли 70 хиляди m 2 /ha. Смята се, че при индекс на листната повърхност 4...5 сеитбата като оптична фотосинтезираща система работи в оптимален режим, като поглъща най-голямо количество ФАР. При по-малка площ на листата част от PAR не се улавя от листата. Ако листната площ е повече от 50 000 m2/ha, тогава горните листа засенчват долните и техният дял във фотосинтезата рязко намалява. Освен това горните листа „захранват” долните, което е неблагоприятно за образуването на плодове, семена, грудки и др. Динамиката на листната площ показва, че в различните етапи от вегетационния период посевът като фотосинтетична система функционира по различен начин. (фиг. 3). През първите 20...30 дни от вегетацията, когато средната листна площ е 3...7 хиляди m 2 /ha, по-голямата част от PAR не се улавя от листата и следователно коефициентът на използване на PAR не може да бъде висок. Освен това площта на листата започва да се увеличава бързо, достигайки максимум. По правило това се случва при сините треви във фазата на млечното състояние на зърното, при житните бобови култури във фазата на пълно запълване на семената в средния слой и при многогодишните треви във фазата на цъфтеж. След това площта на листата започва бързо да намалява. По това време преразпределението и изтичането на вещества от вегетативни органив генеративни. Продължителността на тези периоди и тяхното съотношение се влияе от различни фактори, включително агротехнически. С тяхна помощ е възможно да се регулира процесът на увеличаване на площта на листата и продължителността на периодите. В сухи условия плътността на растенията, а оттам и площта на листата, умишлено се намалява, тъй като при голяма площ на листата се увеличава транспирацията, растенията страдат повече от липса на влага и добивите намаляват.