Кислород (O2) как экологический фактор

21-03-2014, 04:52
Растения это аэробные организмы. Это означает, что распад органических соединений, синтезированных растениями в процессе фотосинтеза, протекает с потреблением молекулярного кислорода O2.
Такой окислительный распад органических веществ в живых системах получил название дыхания:
C6H12O6 + 6О2 → 6СО2 + 6Н2О + 2875 кДж

Таким образом, в процессе фотосинтеза растение синтезирует органические соединения, а в процессе дыхания частично использует свободную энергию этих соединений для покрытия затрат на построение своей биомассы.
Между тем энергетической функцией не исчерпывается значение дыхания в жизни растения. He менее важна роль дыхания и в синтетических процессах. Дело в том, что промежуточные продукты дыхания могут использоваться растением в процессах новообразования компонентов клеток. Продукты последовательного окисления углеводов в растении могут дать начало всем основным компонентам растительной клетки — аминокислотам и белкам, нуклеиновым кислотам, липидам и др.
Рассматривая экологическое значение кислорода и роль дыхания, важно оценить, какую часть синтезированных при фотосинтезе органических веществ растение затрачивает на дыхание (сокращенно Д), а какую часть использует для наращивания своей массы (сокращенно — М).
Соотношение M / М+Д получило название коэффициента эффективности роста (сокращенно КЭР). Этот коэффициент показывает, какая доля продуктов фотосинтеза пошла на накопление биомассы растений, а какая доля была израсходована в процессе дыхания.
Величина КЭР у разных растений варьирует от 0,3 до 0,8. Следовательно, на увеличение своей биомассы растения направляют от 30 до 80 % синтезированных органических веществ. По эффективности роста сельскохозяйственные культуры составляют следующий ряд:
рис > кукуруза = картофель = сахарная свекла > пшеница > соя

Примечательно, что эффективность роста ниже у тех культур, которые накапливают белки и липиды по сравнению с теми, которые запасают крахмал или другие углеводы (сахарозу, инулин).
На поглощение кислорода отдельными органами растения в процессе дыхания влияют внутренние и внешние факторы, среди которых — возраст растения. Органы растения располагаются в следующей последовательности в порядке убывания интенсивности дыхания (ИД), причем ИД крайних членов этого ряда различается в 80 раз в пользу цветков:
цветки > листья > корни > прорастающие семена > стебли > сухие семена

Интенсивность дыхания как целого растения, так и отдельных органов уменьшается по мере его старения. Динамика дыхания подземных органов аналогична динамике дыхания фотосинтезирующих органов. В среднем за вегетацию к корням поступает около 30-35 % продуктов фотосинтеза, из которых около 2/3 расходуется на дыхание, а остальное — на рост.
Корни в отдельные периоды могут испытывать дефицит кислорода. Обычно это происходит в случае избыточного увлажнения почвы. Такая ситуация характерна для многих районов Земли, нередко она складывается при орошении. Наиболее часто в условиях кислородной недостаточности (гипоксии) оказываются озимые хлеба, соя, рис, хлопчатник, плодовые и ягодные культуры.
Кроме прямого воздействия недостатка кислорода на корни растения, наблюдается и ряд косвенных неблагоприятных последствий. Главное из них заключается в том, что в почве начинают преобладать анаэробные микробиологические процессы, преимущественно различные виды брожения. При этом в почве накапливаются ядовитые для растений органические и неорганические соединения — так называемые болотные токсины.
Для предупреждения этих отрицательных для растений явлений проводят осушение избыточно увлажненных участков, разрушают корку на поверхности почвы, а пропашные культуры в течение вегетационного сезона периодически культивируют.

  • Свободноживущие микроорганизмы почвы
  • Влияние культурных растений на плодородие почвы
  • Развитие представлений о минеральном питании растений
  • Вода (H2O) как экологический фактор
  • Углекислый газ (CO2) как экологический фактор
  • Свет и архитектоника растений
  • Свет и фотосинтез
  • Органическое вещество почвы
  • Почвенный воздух
  • Азотфиксирующие симбиозы

  • Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

    Министерство сельского хозяйства Оренбургской области

    Правительство Оренбургской области

    Визитка компании - сайт компании

    Ильинка





    Юг Агро Акцент

     

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