|
Л ист основной орган ф отосинтеза. На дол ю листьев приходится 80-90 % всей поглощ аемой посевом солн еч н ой радиации и 60-90 % органического вещ ества, создаваем ого в проц ессе ф отосинтеза. Размер и динамика развития листовой поверхности находятся п од воздействием м ногочисленны х агротехнических, климатических и биологических факторов. При недостаточном снабж ении растений водой и минеральными вещ ествами площ адь листьев посева будет незначительной. С ледовательно, степень поглощ ения посевом Ф А Р и интенсивность газообм ена также будут н евысокими. В неблагоприятны х для ф отосинтеза условиях активности ф отосиптетического аппарата растений уменьш ается, а затраты вещ еств на ды хание увеличиваются. Б есполезно теряется Ф А Р такж е вследствие того, что период вегетации растений фактически оказывается гораздо более коротким, чем потенциально возм ож ны й период со среднесуточной тем пературой выш е 5°С. особен н о велико недоиспользование энергии солнечной радиации в весенние месяцы , когда солнце сравнительно вы соко и Ф А Р достаточно для активной ф отосинтетической деятельности. О днако посевы в это время им ею т незначительную площ адь листьев и мало поглощ аю т энергию Ф АР. К этом у времени, когда площ адь листьев достигает оптимальны х размеров, интенсивность Ф АР значительно сниж ается и ухудш ается тепловой реж им [Н ичипорович, 160; Тооминг, 210]. В наш их опытах качество сем енны х клубней являлось одним из важнейш их агротехнических приемов в регулировании площ ади листьев, и х ж изнедеятельности в теч ение вегетационного периода. В о все сроки учета при использовании клубней вы сш их репродукций величина листовой поверхности была выше [табл. 30]. К уборке ее величина значительно снижалась, и прои сходило постепенное ум еньш ение их ф отосинтетической деятельности. В формировании вы соких урож аев картофеля значительная роль принадлеж ит бы стром у развитию площ ади листьев. Если в ф азу всходов этот показатель незначителен, то в фазу бутонизации он вы рос в несколько раз по 84 |
63 конвекция, которая в свою очередь регулируется листовой массой. Именно конвективным является теплообмен между растениями и окружающей средой почвой и приземным воздухом. Конвективно-турбулентный перенос тепла между листовой массой и межлистным пространством и между фитомассой и почвой составляет существующую часть энергетического баланса сельскохозяйственного поля и определяет собой термические режимы всего вертикального его разреза. Урожай создается в процессе фотосинтеза, когда в зеленых растениях образуется органическое вещество из диоксида углерода, воды и минеральных веществ. Эффективность этого процесса зависит от функционирования посева как фотосинтезирующей системы [Гатаулина, 68]. Важное условие для более полного использования солнечной радиации с высоким КПД должно заключаться в том, чтобы площадь листьев в посеве росла, достигала оптимальной величины наиболее быстро и долго удерживалась в активном состоянии, снабжая ассимилянтами репродуктивные и запасающие органы [Ничипорович, 193]. По данным И. И. Альсмика [10] продолжительность фотосинтеза у ранних сортов картофеля составляет 75-85 дней, а у позднеспелых 125-135 дней. В конце вегетационного периода важно, чтобы листья перемещали в репродуктивные и запасающие органы максимальное количество пластических веществ. При недостаточном снабжении растений водой и минеральными веществами, в условиях засоренности посадки, площадь листьев оказывается незначительной. Следовательно, степень поглощения посевом ФАР и интенсивность газообмена также невысока. В неблагоприятных для фотосинтеза условиях активность фотосинтетического аппарата растений падает, увеличиваются затраты органических веществ на дыхание. Бесполезно теряется ФАР также вследствие того, что фактический период вегетации растений оказывается более коротким [Ничипорович, 191]. 64 Особенно велико недоиспользование солнечной радиации в весенние месяцы, когда солнце сравнительно высоко и ФАР достаточно для активной фотосинтетической деятельности. Опоздание с посевом, в частности, таких культур, всходы которых в ранние фазы характеризуются медленным ростом, приводит к значительному недоиспользованию ФАР. В результате, в месяцы с максимальным приходом ФАР посевы имеют слишком малую площадь листьев и мало поглощают энергию ФАР. К тому времени, когда площадь листьев достигает оптимальных размеров, уже значительно снижается интенсивность ФАР и ухудшается тепловой режим [Тооминг, 243]. Для образования хозяйственно ценной части урожая важно, чтобы суммарная площадь листьев растительного покрова была оптимальной, Оптимальной принято считать такую площадь листьев, которая обеспечивает максимальный газообмен посева. Большинство исследователей пришли к заключению, что оптимальная площадь листьев варьирует в пределах 2-7 м2/ м2 [Ничипорович, 192]. По данным А. А. Ничипоровича [193] для эффективного использования посадкой фотосинтетически активной радиации площадь листовой фотосинтезирующей поверхности должна составлять 40-45 тыс. м2/га. По мере роста площади листьев, освещенность внутри посева ухудшается. При площади листьев 50-55 тыс. м 7га значительная часть солнечной радиации поглощается и отражается листьями верхних и средних ярусов, освещенность же нижних листьев очень слаба [Ларионов, Липп, Ларионова, 159]. В теории продуктивности растительного покрова интенсивность фотосинтеза и дыхания рассчитывается на единицу площади листа. Однако площадь листа, а, следовательно, и относительная площадь листьев всего растительного покрова еще не определяет полностью размеров фотосинтетического аппарата. Размеры фотосинтетического аппарата могут сильно различаться при одной и той же площади листа из-за толщины 100 Размер и динамика развития листовой поверхности находятся под воздействием многочисленных агротехнических, климатических и биологических факторов. В наших опытах, удобрения являлись одним из важнейших агротехнических приемов в регулировании площади листьев, их жизнедеятельности в течение всего вегетационного периода. Независимо от срока учета на удобренных вариантах она была выше, чем на контроле без применения удобрений. Анализ динамики развития листовой поверхности показал, что в фазу всходов этот показатель невысокий, однако уже в фазу бутонизации ее величина в зависимости от фона питания возросла в 3,75-4,63 раза по сравнению с предыдущей фазой и на контрольном варианте без применения удобрений, листовая поверхность составила 30,20 тыс. м2на 1 га, при втором и третьем уровне урожая она оказалась в 1,15 раза, при четвертом в 1,13 и при пятом 1,66 раза выше, чем при первом (табл. 43). Таблица 43 Площадь листовой поверхности посадок картофеля сорта Тимо в зависимости от фона питания, тыс. м2/га, 2003-2005 гг. Вариант Фаза развития всходы бутонизация цветение начало отмирания ботвы уборка Контроль 7,45 30,20 31,42 26,10 13,90 NPK на 25 т/га 8,10 34,70 35,10 30,80 15,40 NPK на 30 т/га 8,86 34,70 38,62 32,02 17,20 NPK на 35 т/га 9,05 34,80 44,50 37,02 20,1 NPK на 40 т/га 10,80 50,10 50,10 39,60 23,10 Максимальных размеров площадь листьев достигла к концу цветения независимо от фона питания. В варианте без удобрения максимальная площадь листьев составила 31,42 тыс. м2/га. При внесении удобрений в расчете на |