4.6.2. Фотосинтез

В условиях засоления у растений изменяется зеленая окраска листьев. Это свидетельствует об изменениях в пигментном аппарате и содержании хлорофилла. По мнению одних авторов, у растений в условиях засоления разрушаются хлоропласты, изменяются их размеры и количество, теряется способность синтезировать крахмал. Другие считают, что хлоропласты не разрушаются, а происходит их деградация из-за перехода железа в малодоступную для образования хлорофилла форму.

По данным Б. П. Строгонова и других, при засолении хлористым натрием (у гороха при 2,9 атм, у кукурузы при 7,0 атм) в новообразующихся хлоропластах прекращается формирование гран. На месте дисков гран появляются многочисленные пузырьки. Со временем у образовавшихся ранее хлоропластов граны разрушаются. В хлоропластах уменьшение числа ламелл, стромы и площади, занимаемой молекулярными и гранулярными структурами, сопровождается увеличением электроннопрозрачных зон, заполненных крахмалом [46].

Л. П. Лапина и С. А. Бикмухаметова показали, что хлороиласты растений в условиях засоления сохраняют относительно высокую фотосинтетическую и фотохимическую активность. Падение продуктивности культур под влиянием солей они связывают с сокращением фотосинтезирующей поверхности и снижением содержания хлорофилла в растении [25]. К аналогичному выводу приходит В. И. Зуев, работавший с овощными культурами |18].

Изменение интенсивности фотосинтеза под влиянием засоления было отмечено еще в ранних работах А. Шимпера и Е. Гриффа. Эти авторы отмечали снижение интенсивности фотосинтеза у различных видов растений под влиянием засоления [70; 67].

На сегодняшний день имеется достаточно много разноплановых работ по изучению этого процесса, но приводимые данные являются противоречивыми, поэтому на их основании однозначного заключения сделать невозможно.

Многие авторы отмечают снижение интенсивности фотосинтеза у различных растений при засолении. Данные, подтверждающие этот факт, получены в опытах с хлопчатником, с картофелем, с томатами, с капустой, с морковью и столовой свеклой [13; 20; 18].

Некоторые исследователи снижение фотосинтетической активности пшеницы в условиях засоления объясняют изменением соотношения свободной и связанной воды в сторону связанной [3]. И. Г. Сулейманов причину видит в резком возрастании гидратации коллоидов под влиянием иона натрия [48].

Противоположные результаты, а именно повышение интенсивности фотосинтеза у растений на засоленных почвах, получены А. А. Шаховым. Этот факт он объясняет активной экологобиологической реакцией растений на засоление [60]. Г. Р. Матухин также обнаружил повышение интенсивности фотосинтеза у растений ячменя, проса и томатов [28].

Интересные опыты были проведены Г. В. Удовенко. При одновременном определении интенсивности потенциального (при избытке CO₂ в газовой смеси) и наблюдаемого (в среде естественного воздуха) фотосинтеза установлено, что в условиях засоления потенциальная интенсивность фотосинтеза заметно снижалась, а реальный фотосинтез почти не изменялся. Автор приходит к заключению о том, что в условиях засоления организм вынужден мобилизовать все свои внутренние ресурсы для обеспечения нормального уровня физиологических процессов и функционирует без значительных резервных возможностей усиления интенсивности фотосинтеза [52].

В условиях засоления мобилизация и транспортировка первичных продуктов фотосинтеза несколько тормозится. На засоленном фоне у растений повышается содержание сахаров и органических кислот, при этом снижается содержание крахмала.