Photosynthetic activity of crops and sequestration of atmospheric carbon by meadow clover and spring wheat in crop rotation | Фотосинтетическая активность посевов и секвестрация атмосферного углерода клевером луговым и яровой пшеницей в севообороте

English. The research purpose is to estimate the intensity of light energy absorption by crops cultivated in crop rotation during the growing season and determine the amount of atmospheric carbon absorbed due to photosynthesis. In a long-term stationary experiment, the absorption of photosynthetically active radiation (FAR) by crops of meadow clover for 2 years of use and spring wheat in non-fertilized plots and plots fertilized with N60P60K60 was studied. Chlorophyll A, chlorophyll B and carotene, known as photoreceptors and photosynthesis pigments in higher plants, were used to assess the intensity of light energy absorption. The most active period of FAR absorption by meadow clover leaves was noted from the stem formation to flowering stages. The amount of chlorophyll A and B in the leaves was 11.08…14.32 mg/g dry weight, carotene - 2.2…3.3 mg/g dry weight. During photosynthesis, the carbon content in clover leaves varied in the range of 40.4…45.5%. The content of the main products of photosynthesis, sugars, decreased from 9.8% in the stem formation phase to 3.4% during seed formation. The most intensive photosynthesis process in spring wheat took place during the period from the tillering phase to the beginning of maturation; the chlorophyll content was 9.14…11.90 mg/g dry weight, carotene content was 2.5…4.3 times lower. Most sugar content was noted at the beginning of stalk shooting: without fertilizers - 15.3%, when applying N60P60K60 - 17.2%. The amount of carbon absorbed during the growing season due to photosynthesis by meadow clover crops was 2.26…2.42 t/ha (8.09…8.66 t/ha CO2), by spring wheat crops - 1.49…1.93 t/ha (5.33…6.90 t/ha CO2).

Russian. Цель исследований - оценить интенсивность поглощения световой энергии культурами севооборота в течение вегетационного периода и определить количество атмосферного углерода, поглощенного в процессе фотосинтеза. В длительном стационарном опыте изучали поглощение фотосинтетически активной радиации (ФАР) посевами клевера лугового 2 года пользования и яровой пшеницей в вариантах без удобрений и при внесении N60P60K60. Для оценки интенсивности поглощения световой энергии использовали показатели содержания хлорофилла А, хлорофилла В и каротина, которые служат фоторецепторами и пигментами фотосинтеза у высших растений. Наиболее активный период поглощения ФАР листьями клевера лугового отмечали с фазы стеблевания до цветения, сумма хлорофилла А и В в листьях составляла 11,08…14,32 мг/г сухой массы, каротина - 2,2…3,3 мг/г сухой массы. В процессе фотосинтеза содержание углерода в листьях клевера варьировало в интервале 40,4…45,5%. Содержание основных продуктов фотосинтеза - сахаров - снижалось с 9,8% в фазе стеблевания до 3,4% в период формирования семян. Наиболее интенсивно процесс фотосинтеза яровой пшеницы проходил в период от фазы кущения до начала созревания: содержание хлорофилла составляло 9,14…11,90 мг/г сухой массы, каротина было в 2,5…4,3 раза меньше. Больше всего сахаров отмечали в начале выхода в трубку: без удобрений - 15,3%, при внесении N60P60K60 - 17,2%. Количество углерода, поглощенного в процессе фотосинтеза за вегетационный период, посевами клевера лугового составляло 2,26…2,42 т/га (8,09…8,66 т/га СО2), посевами яровой пшеницы - 1,49…1,93 т/га (5,33…6,90 т/га СО2).