Свет и фотосинтез

21-03-2014, 04:43
Энергия Солнца — это основа жизни на Земле. Насколько эффективно используют эту энергию главные фотосинтетики нашей планеты — растения? Обратимся к расчетам ученых.
Солнечная энергия, достигающая атмосферы Земли в течение года, оценивается в 56*10в23 Дж. Около половины этой энергии отражается облаками и газами в верхних слоях атмосферы и не попадает на Землю. А энергия, которая достигает поверхности Земли, лишь на 50 % представлена видимым излучением, способным вызвать фотосинтез. Другая половина — это инфракрасное (тепловое) излучение.
Таким образом, годовое поступление энергии Солнца в виде фотосинтетически активной радиации (сокращенно — ФАР), т. е. в виде света (от фиолетового до красного) составляет в масштабах Земли около 15*10в23 Дж. Автотрофные организмы (растения и фотобактерии) производят за год примерно 2*10в11 тонн биомассы, что эквивалентно 3*10в21 Дж. Следовательно, коэффициент полезного действия всех фотосинтетиков нашей планеты (КПД ФАР) составляет всего лишь 0,2 %.
Посевы культурных растений характеризуются более высокими значениями КПД ФАР, особенно в период максимального развития фотосинтетического аппарата. В эти периоды КПД ФАР может достигать 6-8 %. Однако, к сожалению, у большинства наших культурных растений период высокой эффективности фотосинтеза непродолжителен. Средняя в мире урожайность пшеницы составляет 2 т/га, а кукурузы — 3,5 т/га, что соответствует КПД ФАР 0,2 и 0,4 % соответственно.
Все многообразие посевов сельскохозяйственных растений ученые подразделяют на следующие группы по эффективности использования солнечной радиации:
• низкий КПД ФАР-0.5 — 1.5 % (зерновые культуры),
• средний КПД ФАР-1.5 — 3.0 % (картофель, свекла),
• высокий КПД ФАР-3.0 — 5.0 % (сахарный тростник).
Значения КПД ФАР — это основой показатель продуктивности и урожайности культурных растений. Поэтому главная задача селекции растений и растениеводства заключается в повышении КПД ФАР.
По мнению ученых, КПД ФАР можно повысить до 7-8 и даже 10 %, что соответствует получению урожая зерновых культур около 10-15 т/га.
О реальности таких урожаев свидетельствует создание селекционерами низкорослых (карликовых) сортов пшеницы интенсивного типа, дающих урожай 10 т/га и даже выше.
Роль света как экологического фактора в экосистемах характеризует и такой показатель жизнедеятельности растений, как чистая продуктивность фотосинтеза (сокращенно — ЧПФ). Обычно ее измеряют в граммах сухой массы на 1 м2 площади посева в сутки.
В зависимости от вида растений и экологической ситуации ЧПФ варьирует в широких пределах от 7 до 20 г/(м2 * сут).

  • Наука о земле
  • Вода (H2O) как экологический фактор
  • Кислород (O2) как экологический фактор
  • Углекислый газ (CO2) как экологический фактор
  • Регулирующее действие солнечной радиации
  • Тепло Солнца
  • Свет и архитектоника растений
  • Растения в экосистемах Земли
  • Тепловые свойства почвы
  • Агроландшафт, его структура и энергетика

  • Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

    Министерство сельского хозяйства Оренбургской области

    Правительство Оренбургской области

    Визитка компании - сайт компании

    Ильинка







    Акцент

     

    • Рейтинг@Mail.ru
    • Яндекс.Метрика
    • Индекс цитирования