Зависимость дыхания от факторов среды и его связь с продуктивностью растений

Михаил Иосифович Баранов
Доцент кафедры лесозащиты и древесиноведения
Лекция 11.
ЗАВИСИМОСТЬ ДЫХАНИЯ
ОТ ФАКТОРОВ СРЕДЫ И ЕГО СВЯЗЬ С ПРОДУКТИВНОСТЬЮ РАСТЕНИЙ

Влияние на дыхание экологических факторов.
Дыхание и рост растений.
Вопросы темы:

Внутренние факторы:
видовая принадлежность растения
функциональная принадлежность и структурная арганизация клеток, тканей и органов;
возраст растения, органа.

Зависимость Iдых листа
от возраста

Вопрос 1
Влияние на дыхание экологических факторов

Зависимость дыхания и фотосинтеза от tºС
Кардинальные точки. Q10 дыхания до 20°С – 2-3. Хранение растительной продукции.

Зависимость Iдых
от содержания кислорода
Рост до 10%, 5% - недостаток, 3% - гипоксия.

Зависимость дыхания и фотосинтеза от водного потенциала листа
Дыхание семян: при увеличении влажности с 10 до 14-15% рост в 5 раз, до 35% в 10 000 раз.

ВОПРОС 2
Дыхание и рост раслин

Расходы на дыхание – 30-40% (70% – для тропиков) ассимилятов.
Дыхание – источник энергии и метаболитов для роста, в том числе органов фотосинтеза.
Дыхание поставляет энергию для поглощения и транспорта веществ, совершения механической (движение органов, органелл в клетке), электрической (генерация биотоков) и других видов работы в клетке.

Дыхание и рост
Связь дыхания с ростом:
При низких концентрациях O2 тормозится рост корней и надземных органов древесных растений.
В состоянии покоя в растениях прекращается рост и снижается интенсивность дыхания.
В почках яблони в состоянии зимнего покоя интенсивность дыхания в 4-6 раз ниже, чем в период вегетативного роста.
При недостатке кислорода корням хвойных интенсивность дыхания снижается на 50%, а скорость роста на 20%.

При оценке роли дыхания в жизнедеятельности растений исходят из принципа
наименьшей достаточности:
дыхание должно обеспечивать энергетическую потреб-ность растения при минимальном расходе дыхательного субстрата.
Этот принцип осуществляется при оптимальных услови-ях жизнедеятельности растений: наиболее важны темпера-тура и влажность почвы

Критерий оптимальности условий – наибольшее соотношение между фотосинтезом и дыханием, при котором чистый фотосинтез максимальный.