Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук в форме научного доклада москва 1990

Количественная характеристика оптимума. 
В 
л итературе 
нет однозначного критерия границ оптимума продуктивности 
растений ка к по совокупности, так и по отдельны м э к ол оги ­
ческим ф ак торам . 
В 
физиологии растений принято х а р а к т е р и ­
зо в ать действие отдельных ф ак торов с помощью так н а з ы в а е ­
мых ка рди н ал ьн ы х точек. 
О д н ако в реальны х условиях их 
полож ение в системе коорд и нат по лю бом у ф ак тору зависит 
от уровня прочих факторов. П оэтому можно у к а з а т ь к ом би ­
нацию сочетаний уровней напряж енн остей ф ак торов среды, 
обеспечивающую наибольш ую скорость какого-либо процесса, 
но просто оптим альную интенсивность света или тем пературу 
назвать нельзя (Хит, 1972).
26

---

В качестве классического прим ера кривой с к а р д и н а л ь н ы ­
ми точками можно привести тем пературную
кривую фото­
синтеза.
П оскольку в естественных 
(да и эксп ери м ен тальн ы х) ус­
л ов и я х происходят 
непреры вны е к о л еб ан и я условий среды, 
уровни, соответствующ ие карди н ал ьн ой точке оптим ума э то ­
го процесса, н аб лю д аю тс я в отдельные неп ред сказуем ы е м о­
менты времени. Поэтому Л а р х е р с соавт. (1969, 1978) пред­
л о ж и л и считать оптимальной об ласть тем ператур, при кото­
рых нетто-фотосинтез достигает более 
90% макси м альн ой
величины, но отметили при этом, что 90% об ласть уже, чем 
оптим альны й интервал тем ператур д л я активности фотосин­
тетически в аж н ы х ферм ентов вследствие усиления д ы хани я 
при повышении тем пературы .
Известно, что физиологический, экологический и фитоце- 
нотический оптимумы не сов п ад аю т (КгееЬ, 1974; Федоров, 
Гильманов, 1980), но ан али ти чески е исследования оптимума, 
основанные на б ал ан сов ы х расчетах, п р ед став л яю т оп реде­
ленные трудности, п оскольку п ред полагаю т наличие полной 
и нформации об основных звеньях, ингибирующих фотосинтез 
и количественную оценку их влияния. П оэтому 
нами была 
предпринята попытка определения 
оптимальности условий 
среды в защ ищ ен ном грунте с оценкой з а т р а т и п родуктивно­
сти растений посредством единого экв и в ал ен та — в единицах 
стоимости (32, 33). В заи м о св язь фотосинтеза растений с ус­
л ов иям и среды при 
этом о п р ед ел ял ас ь
в многофакторном 
планируемом эксперименте и соответствующие зависимости 
были получены в резуль тате а н а л и за регрессионной модели.
Опыты и расчеты п оказал и , 
что по мере п ри б л и ж ен и я к 
м акси м ум у продуктивности прирост э н е р го з а т р а т на регули­
рование не компенсируется 
приростом у р о ж а я
и наиболее 
экономичным яв л яе тся реж им 
вы ращ и вани я, 
при котором 
э не р го затр аты на в ы р а щ и ва н и е 
относятся к приросту п ро­
дукции (в эквивален тн ы х единицах) как 1 :1 (рис. 18). Это 
условие соб л ю дается при уровне продуктивности 65—80% от 
м а кси м ал ь н о возможной. С ниж ение 
общих э н е р го з а т р а т на 
производство единицы продукта на оптимальном уровне д о ­
стигает 40—60%- Принцип оптимального соотношения энерго­
з а т р а т и продуктивности п одтв ерж да ется расчетам и (Ч мора, 
1985) и в естественных условиях конкуренции находит о т р а ­
ж е ни е в смещении экологического оптимума относительного 
физиологического.
О п ред ел ен н ая по э н е р го з а т р а т а м х ар а к тер и сти к а оп тим у­
ма трудно применима в п ракти ке 
исследований вследствие 
сл ож н ости перевода 
з а т р а т и продуктивности, 
особенно