СВЕТОВАЯ ЗАВИСИМОСТЬ ГАЗООБМЕНА РАСТЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ТЕМПЕРАТУРНОГО СТРЕССА
Тихомиров А. А., Ушакова С. А., Шихов В. Н.
Институт биофизики СОРАН, 660036 Красноярск, Академгородок
Целью настоящих исследований
является изучение реакции внешнего газообмена одновозрастного
ценоза редиса на действие температурой воздуха 35оС
или 45оС при низкой, на уровне компенсационной (40
Вт/м2 ФАР), или высокой (250 Вт/м2 ФАР)
интенсивности света. Растения редиса были выращены в условиях
светокультуры методом гидропоники на керамзите при непрерывном
освещении и температуре воздуха 24оС. В 14-суточном
возрасте ценоз растений был подвергнут воздействию повышенной
температуры. Длительность экспозиции при 35оС -
20 ч, при 45оС - 7 ч. После окончания действия
высоких температур показатели газообмена оценивали еще в течение
2 суток. При 40 Вт/м2 действие температурой 35оС
приводило в первые часы к падению фактического фотосинтеза (Рфакт.)
до 18% от исходного значения (4,8 мг/чЧраст. против 27 мг/чЧраст.),
интенсивность выделения СО2 на свету (R свет.)
увеличилась на 56%. К концу экспозиции Рфакт.
стал составлять 29% от исходного значения, а Rсвет.
стало равно исходному. В первые часы репарации значительно
(до 50% от исходного значения) активизируются фотосинтетические
процессы. Через сутки показатели внешнего газообмена близки своим
значениям до повышения температуры. Увеличение интенсивности света
до 250 Вт/м2 приводило в первые часы к росту Рфакт.
на 58%, а Rсвет. на 27%. К концу экспозиции
Рфакт. увеличился на 118%, а Rсвет -
на 140%, а интенсивность видимого фотосинтеза удвоилась. За 20
часов масса сухого вещества ценоза увеличилась более, чем на 50
г. 7-Часовое воздействие 45оС при 40 Вт/м2 привело
в начале экспозиции к уменьшению Рфакт. почти
на 70% и увеличению выделение СО2 на 78% К концу экспозиции
усвоение СО2 фактически прекратилось, а Rсвет.
стало близко к исходному. Глубина повреждения оказалась настолько
сильной, что в первые часы репарации Рфакт. и
Rсвет. были равны 0, и только через сутки появилась
небольшая фотосинтетическая активность (12% от исходной величины).
Повышение интенсивности света до 250 Вт/м2 при температуре
воздуха 45оС повышает термоустойчивость растений, что
четко проявляется в первой половине воздействия. Через 1,5 часа
от начала воздействия при 40 Вт/м2 выделение СО2
равно по модулю половине величины видимого фотосинтеза до повышения
температуры, а при 250 Вт/м2 интенсивность видимого
фотосинтеза близка к исходной. Также близки к исходному значению
были Рфакт. и Rсвет. К концу
экспозиции видимый фотосинтез стал равен 0, но связывание СО2
продолжалось, так как величина Рфакт. была равна
9,3 мг/чЧраст.
Сделан вывод, что
повышение интенсивности света даже при действии повреждающих температур
повышает устойчивость как синтетических, так и окислительных процессов.