Световая точка компенсации , или световой компенсационный пункт (СКП) — наименьшая интенсивность света на световой кривой, при которой активность фотосинтеза и дыхания уравновешиваются по газообмену . В этой точке количество фиксируемого растением CO ₂ в точности соответствует его количеству, выделяемому растением в результате дыхания и фотодыхания, а потребление O ₂ в точности соответствует его выделению в результате фотосинтеза.

Говоря в терминах метаболизма, все органические вещества, полученные в результате фотосинтеза, расходуются на дыхание, так что не происходит наращивания биомассы . Положение точки компенсации на световой кривой зависит от температуры и концентрации углекислого газа в среде. При нормальном парциальном давлении CO ₂ , существует значение интенсивности света, при котором ассимиляция CO ₂ равна нулю. Таким образом, парциальное давление CO ₂ в точке компенсации, обозначаемое гамма, является функцией от интенсивности облучения. Компенсация фотосинтеза дыханием у растений обычно происходит ранним утром или поздним вечером, когда интенсивность света невелика. Это объясняется тем, что интенсивность дыхания относительно постоянна, а вот фотосинтез зависит от света и потому его интенсивность серьёзно изменяется со временем .

При постоянной концентрации СO ₂ точка компенсации смещается в область большей освещённости с ростом температуры, так как при повышении температуры дыхание возрастает быстрее фотосинтеза. Поэтому при пониженной освещённости (например, в зимний период, в оранжереях) необходима умеренная положительная температура, а её повышение может снизить темпы роста растений. Улучшение снабжения водой и СO ₂ сдвигает компенсационную точку в сторону меньшей освещенности, а старение листьев — в сторону большей .

Знание световой точки компенсации необходимо при изучении продуктивности растений, поскольку она указывает на границу между запасанием и расходом органики. Ниже неё наступает голодание. Компенсационная точка обычно определяется при концентрации СО ₂ 0,03 % и температуре 20 °С.

C ₃ - и C ₄ -растения

У С ₄ -растений точка компенсации значительно выше, чем у С ₃ -растений, поэтому им требуется гораздо больше света, чтобы полноценно существовать и расти. Тем не менее, при высокой освещенности они намного превосходят С ₃ -растения по интенсивности фотосинтеза и скорости роста . В естественных условиях у С ₄ -растений световое насыщение не достигается, и в ясные дни они используют свет полностью даже в полдень, однако высокая точка компенсации накладывает ограничения на их рост в условиях низкой освещённости, то есть их рост ограничивается светом, и только тогда, когда сильный недостаток воды заставляет их закрыть устьица , и, следовательно, снизить потребление углекислого газа, их рост ограничивается концентрацией CO ₂ .

Тенелюбивые и светолюбивые растения

Выросшие в тени растения дышат слабее световых, поэтому компенсация у них наступает при меньшем освещении. В то время как у светолюбивых растений точка компенсации достигается только при относительно высокой освещённости, теневыносливые растения могут иметь чистую прибыль в фиксации углерода даже при низкой освещённости. Теневые листья лучше используют слабый свет, и насыщение у них наступает очень рано, примерно при 10 микромоль· м ⁻² · с ⁻¹ (моль фотонов на м ² листовой поверхности в секунду), а вот у светолюбивых — при 20-30 мкмоль · м ⁻² · с ⁻¹ . Так происходит отмирание нижних листьев и очищение ствола от ветвей .

Зависимость от глубины

Для водных растений , чья освещённость на определённой глубине остаётся приблизительно постоянной в течение дня, световая точка компенсации — это глубина, на которую нужно погрузить растение, что бы добиться того же эффекта равновесия в ассимиляции и диссимиляции CO ₂ .

См. также

• Точка компенсации СО ₂
• Фотофосфорилирование
• Фотодыхание
• Клеточное дыхание
• Фотосинтез

Примечания

Литература

• Физиология растений / Под ред. И. П. Ермакова. — М. : Академия, 2005. — 634 с.