Углекислый газ (CO2) как экологический фактор

21-03-2014, 04:50
В процессе фотосинтеза в растении происходит химическое связывание (ассимиляция) CO2, в результате чего углерод из «царства» неорганических соединений переходит в «царство» органических соединений. Этот процесс по существу представляет собой преобразование энергии света в свободную энергию органических соединений и является центральным событием в жизни растения.
Наряду с другими экологическими факторами (хорошей освещенностью, обеспеченностью теплом, водой и минеральными веществами), важным условием высокой эффективности фотосинтеза служит оптимальная концентрация CO, в окружающем растение воздухе. Как же обстоит дело с этим важнейшим для растения экологическим ресурсом?
Увы, довольно напряженно. Дело в том, что обычная концентрация СO2 в атмосфере (0,030-0,034 %) отнюдь не является оптимальной для фотосинтеза. Для большинства культурных растений она составляет 0,3-0,6 %, то есть более чем в 10 раз превышает реальную концентрацию.
Более того, в глубине травостоя концентрация CO2 нередко снижается до 0,025-0,027 % и становится фактором, существенно ограничивающим масштабы фотосинтеза. Ученые подсчитали, что для получения высоких урожаев (например, урожая зерна в 6 т/га) растения на «пике» активности должны ежедневно поглощать 2000 кг/га CO2. Однако в глубине посева в это время находится не более 5-6 кг/га CO2, то есть в 150-300 раз меньше требуемого количества.
Как же растения преодолевают дефицит CO2? Во-первых, благодаря тому, что за 16 часовой летний день (в результате конвекции и турбулентного перемешивания) происходит около 1500-3000 смен воздуха в толще посева. Во-вторых, листья растения замечательно приспособлены к быстрому поглощению CO2.
Как показали опыты, в 1 устьице эпидермы листа за 1 секунду в межклетники поступает 2500 млрд. молекул CO2. К тому же за счет межклетников губчатой паренхимы листа площадь активного поглощения CO2 увеличивается в 8-12 раз по сравнению с наружной поверхностью листа. А если мы вспомним, что листовой индекс (ИЛП) наших растений составляет около 5, то получим такую схему:
1 га посева → 5 га площади листьев → 50 га поверхности межклетников

Таким образом, растения на площади 1 га имеют 50 га поверхности, поглощающей CO2. Эта особенность листового аппарата растений является отражением общебиологической тенденции — создания больших внутренних рабочих поверхностей при сравнительно малых наружных (испаряющих) площадях.
Свой «вклад» в обеспечение растений углекислым газом вносят почвенных микроорганизмы, осуществляющие биологическую деструкцию органических соединений почвы. А помогает им в этом земледелец, внося в почву органические удобрения (навоз, ком-посты и пр.). Источником CO2 также служат известь (CaCO3) и некоторые минеральные удобрения (мочевина, поташ — К2CO3 и др.).

  • Наука о земле
  • Свободноживущие микроорганизмы почвы
  • Элементы минерального питания растений
  • Кислород (O2) как экологический фактор
  • Свет и архитектоника растений
  • Свет и фотосинтез
  • Требования культурных растений к почвам
  • Поглотительная способность почвы
  • Почвенный воздух
  • Почвенный раствор

  • Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

    Министерство сельского хозяйства Оренбургской области

    Правительство Оренбургской области

    Визитка компании - сайт компании

    Ильинка Фаворит Агромир Техноорь

    Системы точного земледелия Автопартнер





    Акцент

     

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