Расчет чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ)

Этот показатель показывает сколько грамм сухой массы синтезировано в расчете на единицу поверхности хвои или S листа в день.

Определение S листьев.

Производится после обрывания их с растения и некоторых лабораторных измерений.

Sсосн.хв = Д * L

Коэффициент веса единицы поверхности

К = S100 хв \ m100хв ~ 100см² \гр;

Лиственные:

К = S100 выс \ m100выс ~ 60см² \гр;

Фотосинтетический потенциал:

ФП=(Sк + Sн)\2*Т; (м^{2 *}день)

Sк,Sн -поверхность листа конечная, начальная;

Т-время.

ЧПФ=∆Р\ФП; гр\м²*день;

Масса сухого растения

∆Р=Р_кон- Р_нач

Прирост абсолютно сухой массы - абсолютная величина. (гр.)

Физиологами введен относительный показатель продуктивности, который слабо варьирует.

БП (биологическая продуктивность) – это относительный показатель, который мало варьирует и характеризует темп роста, позволяет лучше отличать друг от друга сравниваемые варианты.

Изучение минерального питания ранее проводилось как расчет выноса элементов питания растением или целым га., т.е. речь шла о концентрации элементов тканей.

До сих пор некоторые исследователи корней не подразделяют их на физиологически активные и проводящие с приемлемой достоверностью, поскольку полвека назад один исследователь условно принял за активные корни все корни, тоньше с потолка взятой величины. Примерно 1-2 мм.

На самом же деле активными являются все последние порядки ветвления, в т.ч. ростовые корни. Реальный диаметр активного корня составляет десятые доли мм, при этом проводящий корень, следующий за ним может быть даже тоньше из-за замены первичной поглощающей коры на вторичную. Для расчета поверхности корней необходимо руководствоваться закономерностями, которые показывают, что в пределах всей корневой системы можно выделить элементарные участки (пряди), отходящие от скелетных корней более тонких проводящих.

В пределах растения все корневые пряди имеют сходное строение, поэтому с варианта достаточно 10 прядей со всех растений варианты и масса самих прядей.

Поверхность активных корней считается по площади боковой поверхности цилиндра. Входными данными является длина активного корня (всех), т.е. сумма почек роста и средний диаметр активного корня из 10 любых, суммарная длина проводящих корней и сухая масса прядей.

Удельная активная поверхность корневой системы УАПКС;(см²\м общ)

∑Lобщ = ∑ L_а + L_пр.

Число метров общих корней

М\Г= общL\2сух. Пряди

Площадь корней S_корн. = УАПКС + М/Г * М = см²

Корневой потенциал

КП=Sкон\2*Т; м²\сутки

КП=(S₂+S₁)\2*Т Т- время(сутки)

Минеральная продуктивность:

МП=С*∆Р\КП- общий случай

Точнее МП=С₂*Р₂- С₁*Р_1; м²\сутки

С-концентрация

МП - обозначает сколько мг конкретного элемента поглощается единицей активной поверхности корней в сутки. Концентрацию находят, анализируя сухую массу по общепринятым методам.

Закономерности фотосинтеза и минерального питания.

Чем больше поверхность хвои приходится на массу, тем меньше ЧПФ, поскольку единица поверхности хвои начинает работать менее интенсивно. Наименьшая ЧПФ у хвойных, чуть больше у лиственницы, еще больше у лиственных, следовательно, поверхность фотосинтетического аппарата, приходится на массу растений, у хвойных самая большая. КПДФАР = калорийность биомассы с 1м²\энергия, упавшая на 1м²листа за вегетативный период.

Калорийность единицы массы любой древесины одинаково различается лишь калорийность единицы объема. На практике калорийность берут по конкретной породе.

Аналогично фотосинтезу действует и минеральное питание

Ч(МП/S_к\р)→-1

Чем больше относительный размер активной корневой системы тем хуже оно поглощает на единицу.

Функциональная связь корневой системы с фотосинтетическим аппаратом.

КП/ФП=0,5

Чем меньше цифры, тем связь выше.

КП=1=>1/0,5=>ФП=2 м²

1/0,2=>5 м²

В первом случае м² поверхности корней обслуживают 2 м² поверхности хвои, а в др. обслуживают 5.Следовательно во втором случае функциональность выше.

Ч(МП-КП/ФП)->1

Применение удобрений.

За рубежом удобряется до 100% лесов (плантационные культуры).