Фотосинтез. Збільшити урожай. Онтогенез рослин

Збільшення врожаю-це, перш за все, підвищення фотосинтетичної продуктивності і коефіцієнта поглинання фотосинтетичної активної радіації (ФАР). Існує негласний закон:» професіоналізм агронома визначається вмінням налаштувати сівалку, знанням етапів органогенезу і рівнем управління процесами фотосинтезу з метою підвищення його коефіцієнта корисної дії (к.к. д.)”, адже з усіх кліматичних факторів, коефіцієнт поглинання ФАР є найнижчим і найбільш важко регульованим.

Фотосинтез в Україні

За даними вчених, загальна кількість ФАР, що бере участь у створенні господарської частини врожаю в південних регіонах України опівдні не перевищує 45% від прямої сонячної радіації, а в ранковий і вечірній час знижується до 10 – 20 %. У західних і особливо в північних регіонах, цей показник значно нижче. Фактичне ж використання сонячної радіації за вегетацію становить 0,5-1,2% загальної радіації, що надходить на 1 га. Тому, підвищення відсотка використання сонячної радіації на фотосинтез – пріоритет кожного агронома, кожного технолога, адже це дієвий спосіб збільшити врожай. Один з напрямків-це підбір культур, сортів, оптимізація схем розміщення. Другий напрямок, який підвищує ефективність першого-активізація самого процесу за рахунок мінерального живлення, вологозабезпеченості та надходження вуглекислоти.

мінеральне живлення рослин

Створення високоврожайних сортів інтенсивного типу із заданим співвідношенням між вегетативної і генеративної масами направлено на користь останніх, вимагає більшої кількості ФАР. За умови достатнього забезпечення рослини водою, головним фактором обмеження інтенсивності фотосинтетичних процесів виступає-мінеральне живлення. І навіть школяр знає, що формування біологічної маси неможливо без макро – і мікроелементів. Щодо інтенсифікації ростових процесів то ключова роль відведена азоту. Однак, одностороннє азотне живлення призводить до зворотного. Недарма народне прислів’я говорить “цей азот густо в кишенях буде порожньо ». Особливої актуальності ця народна мудрість набуває сьогодні, коли ціна добрив значно перевищує вартість приросту врожаю. Аграрії по неволі змушені або йти на необґрунтоване спрощення технологій» за принципом: посіяв – зібрав”, що врешті-решт призведе до зубожіння, або ж модернізувати технології вирощування з введенням в систему удобрення стимуляторів, мікродобрив, гормонів, амінокислот тощо.

Добрива та препарати росту

Препарати, які здатні посилювати або послаблювати властивості рослин як до погодно-кліматичних умов так і ознаки, які носять спадковий характер і визначаються генотипом, при правильному і грамотному застосуванні за можуть компенсувати недоліки сортів і гібридів. Однак, синтетичні (штучно створені) стимулятори, регулятори не мають універсального значення, тому не можуть замінити інші фактори формування врожаю. Крім того, надзвичайно важливо знати точний механізм, хімізм їх дії на фізіолого-біохімічному і молекулярно-генетичному рівнях. Адже передчасне або запізніле внесення обов’язково призведе до негативного результату. Тому при відсутності стовідсоткової можливості своєчасного їх внесення через погодні або технічних умов від даних препаратів краще відмовитися взагалі і надати рослині можливість саморегуляції, тобто приділити більше уваги ендогенних фітогормонів-гормонів, що генеруються самим рослиною.

Одні з них (ауксини, гібереліни, цитокініни) стимулюють ріст і розвиток, посилюють фізіологічні та біохімічні процеси; інші (абсцизова кислота і етилен) – уповільнюють ріст, гальмують перебіг ряду реакцій обміну речовин. Ендогенні фітогормони, які є медіаторами фізіологічних процесів, перетворюють специфічні сигнали навколишнього середовища в біохімічну інформацію чим забезпечують нормальний ріст і розвиток рослинного організму.

В онтогенезі рослин від сходів до початку дозрівання прийнято виділяти чотири біологічні періоди. Кожен період характеризується певними біохімічними і фізіологічними особливостями і власними показниками продуктивності рослин в залежності від роботи фотосинтетичного апарату:

Сходи-початок цвітіння

Головними критеріями першого періоду вважається площа листя і фотосинтетичний потенціал (сума площі всіх листків на гектар посіву). Тому при розробці системи добрива головна увага повинна приділятися азоту, фосфору, магнію, марганцю, міді, цинку.

цвітіння і утворення плодів

Другий період-максимальна за вегетацію площа листя і фотосинтетична активність хлоропластів. Оскільки площа листової поверхні сформована-на пріоритетною є робота хлоропластів. Найбільш життєво необхідними елементами є магній, залізо, марганець, бор, калій, фосфор, азот тощо. Урожай, а саме його рівень залежить від фотосинтетичного потенціалу першого і особливо другого періоду.

зростання плодів

Під час третього періоду площа листя починає поступово зменшуватися, але в загальному залишається на хорошому рівні, біомаса продовжує інтенсивно наростати завдяки зростанню плодів, які під кінець періоду досягають максимальної величини. Від кількості плодів і насіння в них на кінець третього періоду залежить ефективність фотосинтезу під час наливу. Вченими встановлено, що найбільш активні процеси в посівах протікають на другому і третьому етапах, а отже, і кількісні та якісні показники врожайності залежать від фотосинтезу, точніше від уміння його інтенсифікації за надходження макро – і мікроелементів і включення їх в процеси метаболізму.

Налив насіння

Збільшити урожай на четвертому етапі неможливо, якщо попередні періоди упущені.

Поєднання знань і практичних навичок в області агрохімії і фізіології рослин дозволяє вирішувати завдання, які далеко виходять за рамки тільки «збільшити урожай».