1.19. Посевы и насаждения как фотосинтезирующие системы.

Индекс листовой поверхности (ИЛП). Различают средний и максимальный ИЛП.

Средний ИЛП – это индекс листа, который обеспечивает фотосинтез от посева до уборки урожая в одинаковом значении ИЛП. Его определяют суммированием площади листьев за межфазный период и делением на два, или суммированием площади листьев по фазам роста и развития растений и делением на число фаз.

Максимальный ИЛП – это показатель площади листьев, наибольшее количество которой формируется к одной из фаз роста и развития.

Каждому посеву должен быть присущ «свой» ИЛП. Расчеты, проведенные нами, показали, что для получения 40 ц/га зерна необходимо формировать посевы озимой пшеницы с ИЛП 2,00 га/га (средний) и 3,67 га/га (максимальный); чтобы получить 50 ц/га зерна средний ИЛП должен составлять 2,50 га/га, а максимальный – 4,58 га/га. С увеличением ИЛП изменяются кривые накопления биомассы в посеве, возрастают затраты пластических веществ на дыхание, как следствие, урожайность снижается. Если формирование оптимального значения ИЛП совпадает с максимальными значениями приходящей на посев ФАР, достигается наивысшая фотосинтетическая продуктивность и эффективность использования ФАР (Каюмов М.К., 1989).

Фотосинтетический потенциал (ФП) – это число «рабочих» дней листовой поверхности посева, рассчитываемое как произведение полусуммы площади листьев за два последующих определения на длительность периода между этими определениями (в днях): ½ Л₁ + Л₂ х Т_v и измеряется м²/га х дни.

ФП посева озимой пшеницы за весенне-летний период (Т_v = 100 дней) с урожайностью 40 ц/га зерна должен составить 2,0 млн.м²/га х дней (20 тыс.м²/га х 100 дней), а с урожайностью 50 ц/га зерна 2,5 млн.м²/га х дней (25 тыс.м²/га х 100 дней). Следует помнить, что наряду с листьями значительный вклад в ФП растения и соответственно ассимиляцию СО₂ вносят стебли, листовые влагалища, плодоэлементы. Например, метелка овса в процесс фотосинтеза вносит 35-40% пластических веществ, колос ячменя – 35-40%; у озимой ржи на долю стебля приходится 50-55%, у листьев – 20%; у пшеницы в ассимиляцию СО₂ вносят листья – 57%, особенно флаговый, колосу – 12%. Эти данные служат отправным пунктом при проектировании габитуса будущего сорта (гибрида) (Каюмов М.К.,1989).

Чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) – это количество биомассы (сухого вещества), которое накапливается за единицу времени на единице площади. Ее, как правило, измеряют в г/м² х сутки. Она снижается с увеличением площади листьев за счет взаимного затенения листьев. ЧПФ колеблется как по фазам роста и развития, так и от потенциала сортов (гибридов), плодородных свойств почв и условий периода вегетации. Но средняя ЧПФ должна соответствовать каждому посеву с заданной продуктивностью. Урожайности озимой пшеницы 40 ц/га зерна соответствует «своя» средняя ЧПФ – 4,3 г/м² в сутки, урожайности 50 ц/га зерна - 4,5 г/м² в сутки (Каюмов М.К.,1989).

Продуктивность работы листьев (ПРЛ) – это выход зерна, клубней, корнеплодов, зеленой и сухой биомассы на 1 тыс.м²/га х дней (1 тыс. ед. ФП). Измеряется в кг продукции. Для посевов озимой пшеницы с урожайностью 40 ц/га зерна ПРЛ равняется 2,0 кг зерна (40 ц/га х 100 кг/ц : 2000 тыс. ед. ФП), с урожайностью 50 ц/га – 2,0 кг зерна (Каюмов М.К.,1989).

Параметры оптимального посева. Они складываются из средней и максимальной площади листьев, фотосинтетического потенциала, количества сухой биомассы, ЧПФ и ПРЛ. Приводим значения параметров томата с различной заданной урожайностью (табл. 1).