Используйте температуру и свет для управления респирацией
Растение использует три типа респирации. Среди них, поддерживающая респирация предлагает агрономам наибольшие возможности для контроля за выращиванием культуры, из которых наиболее важным способом является "выращивание базируясь на свет".
Растение в процессе фотосинтеза из СО2 и воды образует сахар. В процессе респирации все происходит ровно наоборот: сахар распадается с помощью кислорода. Это необходимо для выделения энергии, которая содержится в сахарах. В то же время выделяется СО2 и вода. Все процессы в растении, которые используют кислород, называются респирацией, и они бывают трех типов: фотодыхание; респирация роста; и поддерживающая респирация.
Фотодыхание
В процессе фотосинтеза СО2, необходимый для фотосинтеза, сначала связывается с ферментом РуБисКО до начала следующего этапа. Фотодыхание является фотосинтетической реакцией, в ходе которой вместо СО2 с этим ферментом связывается кислород. Такая ситуация возникает в условиях, когда не хватает СО2, доступного для фотосинтеза. Одной из причин нехватки СО2 это закрытые поры и соотношение содержания в тепличном воздухе кислорода к СО2 от 300 до 500 раз. В определенных ситуациях, фотодыхание может резко вырасти, составляя до 30% от фотосинтеза. Как агроном, ваша задача как можно больше ограничить этот процесс; ведь вы хотите достичь максимального фотосинтеза. Этого можно достичь за счет оптимизации климата таким образом, чтобы устьица оставались открытыми, а также увеличением уровня СО2 в теплице. Таким образом, вы измените соотношение между количеством кислорода и СО2. Есть два способа повышения уровня: путем добавления СО2 и закрытием форточек. Последние могут находится в закрытом состоянии дольше, при использовании теплоотражающего и/или диффузного покрытия.
Респирация роста
Второй формой дыхания растений является респирация роста, что также является важным процессом, так как она напрямую связана с формированием нового растительного материала. Растение преобразует сахара, которые образуются в процессе фотосинтеза, в полезные вещества, такие как жиры, белки, волокна и тому подобное. Это преобразование требует энергии, которая обеспечивается расщеплением некоторых сахаров. В среднем, респирация роста составляет 30% от фотосинтеза. Агроном никак не контролирует данную форму респирации.
Поддерживающая респирация
Тем не менее, агроном осуществляет контроль над третьей формой: поддерживающей респирацией. Эта форма необходима для сохранения растения. Многие процессы требуют энергетических затрат и в связи с этим некоторые части растений изнашиваются, ломаются и нуждаются в замене. Этот процесс также требует энергетических затрат. Скорость фотосинтеза – при нормальных тепличных условиях – показывает незначительную чувствительность к температуре. Но поддерживающая респирация является чувствительным этому фактору. Она удваивается при повышении температуры на 10ºC. Это означает, что по мере роста температуры, фотосинтез остается на прежнем уровне, в то время как поддерживающая респирация увеличивается. Конечным результатом является сокращение производства. Однако, есть небольшое замечание: это происходит, только если уровень освещенности остается таким же при повышении температура. Если уровень освещенности также поднимается, то тогда ситуация меняется. Фотосинтез также резко увеличивается, и рост температуры является благоприятным фактором для быстрого накопления образованных сахаров.
Выращивание с использованием различных уровней света
Свет и температура должны увеличиваться одинаково, в этом и состоит принцип: “выращивания базируясь на свет ". Если света больше, то вы можете повысить температуру. И наоборот, в темные дни температуру необходимо понизить. В противном случае общая респирация может увеличиться и составить 100% от фотосинтеза. В такой день ничего не производится.
Эти принципы не сложные, но все же управление, основанное на поддерживающей респирации, на практике достаточно сложная наука. Это требует комбинирования отопления, вентиляции, зашторивания и использования соответствующих покрытий на стекле. Агрономы, как правило, благодаря многолетнему опыту довольно эффективно управляют этими факторами. Конечно это управление может быть более эффективной, но прежде мы должны больше познать. Весьма вероятно, что поддерживающая респирация в течение дня меняется, так что если ею можно управлять, то она может принести много пользы. Однако до сих пор недостаточно информации об этих изменениях, чтобы можно было управлять ими.
