Архив публикаций

Тезисы

XIII-ая конференция

Разработка и верификация фототермальной модели развития растений

Сысоева М.И., Марковская Е.Ф.

Институт биологии Карельского НЦ РАН, 185910 г. Петрозаводск, ул. Пушкинская 11

Хорошо известно, что световая и термальная энергии тесно связаны, а в реакции растения на интеграл световой энергии участвует и температурный фактор (Самыгин, 1946). Скорость развития растений является производной сочетания различных параметров светового и температурного факторов, что нашло отражение в формулировке современных представлений о соотношении световой и термальной энергии в сутках как ведущем факторе роста и развития растений (Liu, Heins, 2002). Задача настоящей работы — на основе изучения влияния интегралов суточной световой и термальной энергии на скорость вегетативного развития растений разных фотопериодических групп построить фототермальную модель развития. Эксперименты выполнены на растениях разной фотопериодической принадлежности – короткодневной сое, длиннодневных ячмене и пшенице и нейтральном к фотопериоду огурце при различных комбинациях дневных и ночных температур. Варьирование светового интеграла достигалось за счет изменения длительности фотопериода при постоянной освещенности. Скорость развития растений оценивали как реципроку продолжительности этапа развития (Медников, 1977):

Мы предлагаем следующую фототермальную модель развития растений.

ИС=Ф х Е.

ИТ=Ф х ТД+ (24-Ф) х ТН.

*=ТД-ТН.

СР= f (ИС, ИТ),

где ИС – суточный интеграл света, Ф – длительность фотопериода, Е – интенсивность света, ИТ – суточный интеграл температур, ТД – температура дня, ТН – температура ночи, * – суточный температурный градиент (разница между температурой дня и ночи), Ф – длительность фотопериода, СР – скорость развития растения.

Зависимости скоростей развития растений от интегралов световой и термальной энергии были описаны с помощью регрессионных уравнений второго и третьего порядка. По модели рассчитаны точки оптимума значений светового и термального интегралов и диапазоны оптимальных суточных температурных градиентов, соответствующие оптимальным значениям световой и термальной энергии.

Сопоставление полученных данных для разных фотопериодических групп растений показало, что суточные температурные условия, включающие градиент наиболее благоприятны для длиннодневных растений.

Работа поддержана Российским фондом фундаментальных исследований (проект № 04-04-48029) и РФФИ–Карелия (проект № 02-04-97519).