Калькулятор физиологии растений
Скорость фотосинтеза и квантовый выход, водный потенциал, транспирация, устьичная проводимость, LAI, содержание хлорофилла, RGR и определитель дефицита питания — всё в одном калькуляторе.
Основы физиологии растений
Физиология растений изучает процессы жизнедеятельности растительного организма: фотосинтез, дыхание, водный обмен, минеральное питание, рост и развитие. Количественные расчёты физиологических параметров лежат в основе агрономии, экологии и биотехнологии растений.
В России физиология растений активно применяется в сельскохозяйственных науках, лесном хозяйстве, фитоценологии и при разработке технологий точного земледелия. Нормативные значения параметров фотосинтеза, водного режима и продуктивности определены для основных сельскохозяйственных культур России: пшеницы, ячменя, картофеля, кукурузы, подсолнечника.
☀️Фотосинтез и газовый обмен
Чистая ассимиляция CO₂ (A) определяется разницей между валовым фотосинтезом и тёмновым дыханием. Газовый обмен измеряют инфракрасными анализаторами (IRGA) в закрытых или проточных кюветах. LI-COR 6400/6800 — стандартный прибор в мировых исследованиях.
A = (ΔCO₂ · 10⁻⁶ · F) / S💧Водный режим
Водный потенциал определяет направление движения воды в системе почва–растение–атмосфера (SPAC). Осмотический потенциал клеточного сока обеспечивает тургор. При снижении Ψ до точки завядания (около −1.5 МПа для большинства культур) устьица закрываются.
Ψ = Ψs + Ψp | Ψs = −iCRT🍃LAI и структура полога
Индекс листовой поверхности (LAI) — ключевой параметр продуктивности агроценоза. Связь с перехватом ФАР описывается законом Бугера-Ламберта-Бера. Оптимальный LAI пшеницы в фазу кущения 3–5, максимальная фотосинтетическая деятельность — при LAI 4–6 в зависимости от к.
LAI = −ln(I/I₀) / k📈Ростовой анализ (Growth Analysis)
Ростовой анализ — система показателей продуктивности посева и отдельных растений. RGR (относительная скорость роста) отражает эффективность накопления биомассы. NAR (чистая скорость ассимиляции) характеризует работу единицы листовой поверхности. Эти показатели лежат в основе современных ростовых моделей (DSSAT, APSIM, WOFOST).
RGR = ln(W₂/W₁) / (t₂ − t₁)Физиология растений в России: исследования и практика
Научная база
Российская школа физиологии растений восходит к К.А. Тимирязеву, К.И. Максимову и Д.Н. Прянишникову. Современные исследования ведутся в Институте физиологии растений РАН (Москва), ВНИИ сельскохозяйственной биотехнологии и ведущих аграрных университетах.
- • Клеточная биология роста и дифференцировки
- • Молекулярные механизмы фотосинтеза
- • Устойчивость к абиотическим стрессам (засуха, засоление, мороз)
- • Фитогормональная регуляция роста
Агрономическое применение
Физиологические параметры используются для диагностики состояния посевов, оптимизации систем питания, подбора сортов и разработки технологий точного земледелия. В России применение дистанционного зондирования (NDVI, EVI) совместно с наземными измерениями LAI и хлорофилла повышает точность агрономических решений.
- • Листовая диагностика питания — агрохимслужбы РФ
- • NDVI-картирование = оценка LAI и хлорофилла
- • Полевые опыты с газовым анализатором LI-COR
- • Системы поддержки принятия решений (ССП)
Практические советы для измерений
Фотосинтез: условия измерения
Измерения фотосинтеза IRGA-методом проводят в утренние часы (9–11 ч), когда устьица открыты максимально. Стандартные условия: температура листа 25°C, CO₂ в кювете 400 ppm (атмосферный уровень), PPFD 1000–1500 мкмоль/м²/с для светового насыщения. Перед измерением дайте листу адаптироваться 2–3 минуты в кювете.
Хлорофилл: корректная экстракция
Для определения хлорофилла методом Арнона важна скорость работы: хлорофилл разрушается на свету. Растирайте навеску в охлаждённой ступке с ацетоном в тёмных условиях или при красном свете. Фильтруйте через несколько слоёв марли, затем через бумажный фильтр. Измеряйте оптическую плотность как можно быстрее. Хлорофилловый экстракт стабилен на холоде и в темноте не более 24 ч.
Диагностика дефицита питания
При диагностике дефицита элементов питания по листьям важно правильно выбрать лист для анализа. Для мобильных элементов (N, P, K, Mg) анализируйте верхние молодые листья, где концентрация падает последней. Для диагностики используют индикаторный лист (leaf index) — у пшеницы это второй сверху лист в фазу выхода в трубку. Листовая диагностика + анализ почвы = надёжная система питания.
Как использовать калькулятор физиологии растений
Выберите нужный инструмент
Калькулятор содержит 8 вкладок. «Фотосинтез» — расчёт A и Φ из данных газового анализатора. «Водный потенциал» — Ψ = Ψs + Ψp и метод Вант-Гоффа. «Транспирация» — гравиметрический метод. «Уст. проводимость» — gs из E и VPD. «LAI» — прямой и косвенный методы. «Хлорофилл» — уравнения Арнона. «RGR» — ростовой анализ. «Дефицит питания» — определитель по симптомам.
Введите экспериментальные данные
Для каждого расчёта предусмотрены пояснения к каждому полю. Концентрации CO₂ вводятся в ppm, потоки воздуха в мкмоль/с, водный потенциал в МПа, площадь листьев в см² или м². Для хлорофилла — значения оптической плотности со спектрофотометра, объём экстракта и навеску.
Нажмите «Рассчитать»
Результаты отображаются мгновенно с цветовой кодировкой и единицами измерения. Для расчётов, где возможна интерпретация (LAI, соотношение хл a/b, RGR), показывается дополнительная оценка результата.
Используйте справочные данные
Под каждым расчётом приведены формулы и типичные диапазоны значений для ориентира. В определителе дефицита питания можно искать по симптомам или выбрать элемент из списка — откроется подробное описание с методами коррекции.
Часто задаваемые вопросы
Лиана Арифметова
Миссия: Демократизировать сложные расчеты. Превратить страх перед числами в ясность и контроль. Девиз: «Любая повторяющаяся задача заслуживает своего калькулятора».
Отказ от ответственности
Только для информационных целей. Все расчёты, результаты и данные, предоставляемые данным инструментом, носят исключительно ознакомительный и справочный характер. Они не являются профессиональной консультацией — медицинской, юридической, финансовой, инженерной или иной.
Точность результатов. Калькулятор основан на общепринятых формулах и методиках, однако фактические результаты могут отличаться в зависимости от индивидуальных условий, исходных данных и применяемых стандартов. Мы не гарантируем полноту, точность или актуальность приведённых расчётов.
Медицинские, финансовые и профессиональные решения должны приниматься исключительно на основании консультации с квалифицированными специалистами — врачом, финансовым советником, инженером или другим профессионалом в соответствующей области. Не используйте результаты данного инструмента как единственное основание для принятия важных решений.
Ограничение ответственности. Авторы и разработчики сервиса не несут никакой ответственности за прямой или косвенный ущерб, возникший в результате использования данных расчётов. Пользователь принимает на себя всю ответственность за интерпретацию и применение полученных результатов.
Похожие инструменты
Калькулятор фотоэффекта (уравнение Эйнштейна)
Расчёт фотоэффекта по уравнению Эйнштейна. Энергия фотона, работа выхода, кинетическая энергия фотоэлектрона.
Калькулятор тарифов такси, каршеринга и амортизации авто
Сравните стоимость поездки на такси, каршеринге и личном авто. Узнайте расходы на топливо и потерю стоимости автомобиля (амортизацию).
Калькулятор возобновляемой энергетики: солнце, ветер, биогаз и LCOE
Расчёты ВИЭ: солнечная электростанция, ветровая энергетика (закон Бетца), окупаемость LCOE, аккумуляторы, биогаз, сравнение с традиционной генерацией.
Калькулятор M&A (слияния и поглощения)
Enterprise Value, Equity Value, NPV синергий, срок окупаемости. По РСБУ и МСФО.
Калькулятор контрольных цифр: ISBN, IBAN, Luhn
Проверка и расчет контрольных чисел (Check Digit). Валидация ISBN-13, ISBN-10, IBAN и алгоритм Луна (Luhn) для банковских карт и IMEI.
Калькулятор расхода краски
Краска для стен, потолка или фасада. Учёт слоёв, типа поверхности и марки. В литрах и банках.
Калькулятор теории цвета: гармония, конвертер, палитры, смешивание, дальтонизм
Комплексный инструмент для работы с цветом: цветовые гармонии (комплементарная, аналогичная, триадная, тетрадная), конвертер HEX/RGB/HSL/HSV/CMYK, генератор палитр (монохроматическая, shades, tints, tones), смешивание цветов (аддитивное/субтрактивное), симулятор дальтонизма и анализ цветовой температуры.
Калькулятор интерференции и дифракции волн
Интерференция двух волн, опыт Юнга, дифракционная решётка, тонкие плёнки. Визуализация волновых паттернов.
Калькулятор контрастности (WCAG), шрифтов и сетки
Инструменты UI/UX дизайнера. Проверка контрастности цветов (WCAG AA/AAA), расчет модульной сетки и подбор типографической шкалы.
Калькулятор метеорологии
Индекс жары, ветровой холод, относительная влажность, атмосферное давление, высота облаков, шкала Бофорта, УФ-индекс.
Калькулятор передаточных чисел (КПП)
Передаточное число, скорость на передачах, обороты двигателя. Для автомобилей, мотоциклов и велосипедов.
Калькулятор эмбриологии
Оценка эмбрионов по Гарднеру, гестационный возраст, прогноз ЭКО, рост фолликулов, морфология сперматозоидов, криоконсервация.
Калькулятор технического обслуживания (ТОиР)
Расчёты ТОиР: MTBF/MTTR, планирование ТО, стоимость простоя, запчасти, предиктивное ТО
Калькулятор механики материалов
Расчет напряжения, деформации, модуля Юнга, прогиба балок и устойчивости колонн (сопромат).
Калькулятор газовых законов
Расчёт параметров газа по уравнению идеального газа PV=nRT, законам Бойля-Мариотта, Шарля, Гей-Люссака. Конвертация единиц давления и объёма.