|
Зависимость фотосинтеза от элементов минерального питания определяется необходимостью важнейших макро- и микроэлементов для нормального функционирования фотосинтетического аппарата, для построения пигментов, компонентов электротранспортной цепи, структурных белков каталитических систем хлоропластов (Рубин, Гавриленко, 1977). Изучение зависимости содержания хлорофилла листьев от условий минерального питания позволяет выявить потенциальные способности растительного организма к поглощению солнечной энергии и управлять этим процессом.
К настоящему времени накоплен определенный фактический материал о влиянии основных макроэлементов на содержание пигментов и активность фотосинтетического аппарата самых разнообразных растений (Жакоте, 1974). Минеральное питание влияет на фотосинтез как непосредственно, так и косвенно. При хорошей обеспеченности питательными элементами синтез хлорофилла в растении стимулируется, усиливается деятельность устьиц и увеличивается общая поверхность листьев. Существует тесная зависимость между удобрением, фотосинтезом и ростом в высоту (Лир и др., 1974).
Неблагоприятные условия питания снижают эффективность работы единицы хлорофилла, поэтому решающее значение для оценки возможной активности фотосинтеза листа и растения в целом, имеют концентрация фотосинтетических пигментов и размер ассимиляционной поверхности (Жакоте, 1974). В работе А.Г. Жакоте (1974) отмечается, что наибольшее влияние на содержание хлорофилла оказывает недостаток азота. Особенно четко это проявляется у нижних, старых листьев. Недостаток калия незначительно изменяет содержание пигментов в листьях. Исключение фосфора из питательной смеси приводит, как правило, к повышению содержания пигментов. Вероятно, недостаток фосфора сильно угнетает рост листовых пластинок, но почти не отражается на биосинтезе хлорофилла. Дефицит N и Р сокращает общий размер листа на 15-30 %, недостаток К - до 50%.
Установлено влияние различных доз удобрений, новых физиологически активных веществ на толерантность растений к поллютантам (Коршиков и др., 1995).
Под факелом алюминиевого завода в удалении 0,5 км двухлетними сеянцами были созданы опытные культуры с внесением по факториальной схеме азота, фосфора, калия (100 кг д.в./га) и кальция (2 и 10 т/га).
Избыточное содержание в воздухе и почве фтористых соединений оказывает значительное влияние на действие минеральных удобрений. Достоверно увеличение содержания хлорофилла "а" и "б" при внесении азота (Р < 0,001) как у саженцев тополя, так и вяза (табл. 11.14, 11.15).
Таблица 11.14
Влияние дополнительного внесения удобрений на содержание хлорофилла в листьях саженцев вяза приземистого
Условия произрастания |
Содержание хлорофилла в воздушно сухом состоянии, мг/г |
Отношение «а/в» |
а |
в |
Контроль, "чистый" экологический район |
6,08±0,11 |
1,96±0,05 |
3,1 |
Под факелом КрАЗа |
Без удобрения |
4,12±0,008 |
1,52±0,03 |
2,7 |
N |
5,91±0,13 |
2,14±0,04 |
2,8 |
P |
3,83±0,09 |
1,38±0,05 |
2,8 |
K |
3,56±0,06 |
1,3±0,03 |
2,7 |
NP |
5,39±0,13 |
1,91±0,06 |
2,8 |
PK |
4,87±0,18 |
1,76±0,11 |
2,7 |
NK |
6,52±0,12 |
2,39±0,04 |
2,7 |
NPK |
7,38±0,12 |
2,54±0,05 |
2,9 |
Ca |
4,03±0,13 |
1,32±0,04 |
3 |
Раздельное применение калия и фосфора дало примерно одинаковый результат. Как и следовало ожидать, наибольшее увеличение в содержании пигментов отмечается при применении комбинации NРК. Наряду с увеличением концентрации хлорофиллов, наблюдается и возрастание отношения хлорофилла "а"/"в". Приближение данного показателя к контрольным значениям подчеркивает возрастание потенциальной фотохимической активности.
Интересные результаты получены в случае с использованием кальция. Са вносился совместно в форме гипса и мела. Испытывались две дозы: 2 и 10 т/га. В литературе имеются противоречивые сведения о влиянии внесения в почву кальция на повышение устойчивости к фторсодержащим выбросам.
Таблица 11.15
Влияние дополнительного внесения удобрений на содержание хлорофилла в листьях саженцев тополя бальзамического
Условия произрастания |
Содержание хлорофилла в воздушно сухом состоянии, мг/г |
Отношение «а/в» |
а |
в |
Контроль, "чистый" экологический район |
5,62±0,14 |
2,44±0,06 |
2,3 |
Под факелом КрАЗа |
Без удобрения |
3,20±0,05 |
1,55±0,02 |
2,1 |
N |
4,52±0,11 |
2,11±0,05 |
2,1 |
P |
2,88±0,08 |
1,29±0,03 |
2,2 |
K |
3,10±0,07 |
1,46±0,04 |
2,1 |
NP |
4,29±0,15 |
1,96±0,07 |
2,2 |
PK |
3,85±0,07 |
1,82±0,03 |
2,1 |
NK |
4,94±0,08 |
2,26±0,05 |
2,2 |
NPK |
5,98±0,12 |
2,71±0,05 |
2,2 |
К сожалению, недостатком некоторых работ является отсутствие данных по содержанию в грунте инактиваторов фтора, которым в частности, и является кальций. В целом, влияние удобрений сказывается не только на изменении биометрических показателей, но и на количественном и качественном составе пигментов.
|
