Among the numerous taxonomic group of Amaranthus L., 12 species are cultivated as vegetable, cereal and fodder crops, medicinal and ornamental plants. A limitation for their introduction in Russia results particularly from lack of data on the physiological and ecological parameters of plant growth and development, which prevents the effective breeding investigations, especially with a view to create varieties for cultivation in northern regions, where the temperatures during spring vegetation are low. In controlled conditions of two factorial preplanned experiment we studied the effect of light intensity and temperature to net photosynthesis in intact Amaranthus cruenthus L. plants (Sultan variety) and A. hypochondriacus L. plants (Krepysh variety). At 6-7 leaf phase, the experimental plants were subjected to hardening for 3 days at 8 °С and 10 °С (for A. hypochondriacus and A. cruenthus, respectively). To evaluate the CO 2 concentration, the infrared gas analyzer Infrаlуt-IV (SAXON Junkalor GmbH, Germany) was used according to differential scheme. To describe the relationship between CO 2 exchange and external factors, the nonlinear equations (a model) were obtained: NP = a 0 + a 1E + a 2T + a 3ET + a 4E 2 + a 5T 2, with NP as the intensity of observed photosynthesis, mg СО 2/(g?h); Е as illumination, W/m 2; Т as air temperature, °С; a 0-a 5 as the coefficients calculated basing on the experimental data. A reliability of the equations was verified by the multiple determination index (R 2 = 85-94) and F-Fisher test (F = 4.1-5.6) at р = 0.05. This model can be applied for estimating photosynthetic activity at definite vegetation phase for each cultivar under different conditions and predicting parameters necessary to achieve definite net photosynthesis even under limiting factors. Thus, using multiple regression analysis, the equations were obtained, which allow estimating favorable combinations of the light intensity and temperature for maximal and optimal net photosynthesis at natural CO 2 concentration in the air. In both examined varieties, the net photosynthesis value of 37-38 мг СО 2/(g?h) was registered as a potential maximum. Sultan variety was more lightand heat-loving, while Krepysh variety demonstrated more cold-resistance. The photosynthetic optimum was provided within the limits of 26.7-47.0 °С and 335-580 W/m 2 for Sultan variety and at 23.5-39.6 °С and 284-501 W/m 2 for Krepysh variety. Plant hardening increased their tolerance to low temperature, decreased significantly the peak of net photosynthesis and led to a narrowing the range of light intensity and temperature, necessary to achieve the optimal net photosynthetic parameter.

Из многочисленных видов рода Amaranthus L. 12 окультурены и используются как овощные, зерновые, кормовые, лекарственные и декоративные растения. Один из сдерживающих факторов интродукции амаранта в нашей стране его недостаточная эколого-физиоло-гическая изученность, что препятствует селекционной работе при выведении сортов, особенно для северных регионов с низкими температурами в весенний период вегетации. В регулируемых условиях среды в двухфакторном планируемом эксперименте мы изучили влияние интенсивности света и температуры на нетто-фотосинтез у интактных растений амаранта багряного ( Amaranthus cruenthus L.) сорта Султан и амаранта овощного ( A. hypochondriacus L.) сорта Крепыш. В фазу 6-7 листьев часть растений в течение 3 сут подвергали закаливанию при 8 °С для амаранта овощного и 10 °С для амаранта багряного. Концентрацию СО 2 измеряли на оптико-акустическом инфракрасном газоанализаторе Infrаlуt-IV («SAXON Junkalor GmbH», Германия), включенном по дифференциальной схеме. Были получены нелинейные уравнения (модель), описывающие связи СО 2-газообмена с факторами среды: NP = a 0 + a 1E + a 2T + a 3ET + a 4E 2 + a 5T 2, где NP интенсивность видимого фотосинтеза, мг СО 2/(г?ч); Е освещенность, Вт/м 2; Т температура воздуха, °С; a 0-a 5 коэффициенты, вычисленные по экспериментальным данным. Достоверность уравнений проверяли по коэффициенту множественной детерминации (R 2 = 85-94) и F -критерию Фишера (F = 4,1-5,6) при уровне значимости р = 0,05. Полученная регрессионная модель дает возможность оценить величину видимого фотосинтеза в конкретную фазу развития растений для каждого сорта при разных условиях и рассчитать сочетания значений факторов среды, обеспечивающих достижение соответствующей интенсивности фотосинтеза, в том числе при наличии лимитирующего фактора. С их помощью мы определили освещенность и температуру, которые обеспечивают потенциальные максимум и оптимум нетто-фотосинтеза растений при естественном содержании СО 2 в воздухе. Потенциальный максимум нетто-фотосинтеза у изученных сортов составлял 37-38 мг СО 2/(г?ч). Сорт Султан проявил себя более светои теплолюбивым, а сорт Крепыш холодоустойчивым. Диапазон оптимума фотосинтеза по температуре и освещенности у сорта Султан находился в пределах 26,7-47,0 °С и 335-580 Вт/м 2. У сорта Крепыш диапазон оптимума составлял соответственно 23,5-39,6 °С и 284-501 Вт/м 2. Закаливание растений повышало их терморезистентность, значительно снижало максимум нетто-фотосинтеза и приводило к сужению границ значений освещенности и температуры, необходимых для достижения его оптимальных значений.