Фототермический коэффициент (PTR), также называемый фототермическим коэффициентом , представляет собой переменную, которая характеризует количество света, доступного растениям, относительно уровня температуры. Он используется в биологии растений для характеристики среды роста растений. [1]
И свет, и температура являются важными переменными окружающей среды, которые определяют рост и развитие растений. Свет особенно важен для стимулирования фотосинтеза и производства сахаров. Температура является сильным фактором деления клеток, при котором доступные сахара преобразуются в новые листья, стебли, корни или репродуктивную биомассу. Таким образом, оба являются важными факторами – наряду с доступностью питательных веществ и воды – при определении баланса источника и поглотителя растения, количества сахара, доступного для растения, в зависимости от его потенциала роста. Фототермическое соотношение — это количественный дескриптор, который можно использовать для аппроксимации этого баланса. [ нужна цитата ]
Фототермический коэффициент рассчитывается путем деления дневного интеграла света ( плотность потока фотосинтетических фотонов, интегрированная за день; DLI), воздействию которого подвергаются растения, на базовую дневную температуру (T b ). ПТР = ДЛИ/Т б . Таким образом, единицами измерения являются моль-кванты м -2 день -1 °C -1 . В качестве альтернативы использовалось количество градус-дней , а не T b как таковое, с единицами измерения в виде моль градус-день -1 . [2] Концепция PTR была введена в детальных исследованиях роста и продуктивности конкретного вида. Для этих видов выбрана базовая температура T b , для которой известно, что ниже этой температуры удлинение листьев не происходит, а для многих видов с умеренным климатом это температура около 5 °C. [ нужна цитата ]
При характеристике среды роста широкого спектра растений без привязки к каким-либо конкретным видам T b принималась равной нулю °C. [3]
Фототермический коэффициент относительно постоянен в течение года в тропиках, в низинах его значения составляют около 1,3 моль м -2 день -1 °C -1 . В более высоких широтах PTR меняется в зависимости от сезона: он высокий весной и низкий осенью. В среднем за вегетационный период значения PTR составляют около 3 в бореальных зонах и около 2 в умеренных зонах. Растения, растущие в теплицах, часто растут при PTR ~1, эксперименты с арабидопсисом часто проводятся при PTR около 0,2. [3]
Многие эффекты, приписываемые свету, на самом деле зависят также и от температуры. Например, сильное удлинение стебля при слабом освещении будет происходить только при высоких температурах, но не тогда, когда температура близка к 0 °C. У пшеницы PTR за месяц до цветения сильно определяет количество зерен. [4] В садоводстве растения, выращенные при высоком PTR, обычно имеют более толстые стебли, более короткие междоузлия и больше цветов и, следовательно, имеют более высокий товарный урожай. [2]