Taimede kokkupuude kemikaalidega. Erinevat tüüpi seemnetöötluse mõju taimede kasvule ja arengule. Humaatide mõju muldade füüsikalistele omadustele

Üliõpilased, magistrandid, noored teadlased, kes kasutavad teadmistebaasi oma õpingutes ja töös, on teile väga tänulikud.

postitatud http://www.allbest.ru/

postitatud http://www.allbest.ru/

VALGEVENE VABARIIGI HARIDUSMINISTEERIUM

Haridusasutus

"MOZYRI RIIK

nime saanud PEDAGOOGIAÜLIKOOL. I.P. SHAMYAKIN"

BIOLOOGIA OSAKOND

LOODUSKORRALDUSE JA LOODUSKAITSE OSAKOND

Kursusetöö erialal

"taimefüsioloogia"

Mineraalide mõju taimede kasvule ja arengule

Teostaja:

Bogdanovitš Vladimir Grigorjevitš

MOZYR 2011

SISSEJUHATUS

PEATÜKK 1. KIRJANDUSE ÜLEVAADE

1.3 Fosfor

1,6 Kaltsium

1,7 magneesium

3.4 Lämmastiku puudus

3.5 Fosfori puudus

3.6 Väävlipuudus

3.7 Kaaliumipuudus

3.8 Kaltsiumipuudus

3.9 Magneesiumi puudus

KOKKUVÕTE

BIBLIOGRAAFILINE LOETELU

SISSEJUHATUS

mineraalainete taim

Taimede mineraalne toitumine - taimede imendumise, liikumise ja assimilatsiooni protsesside kogum keemilised elemendid, mis saadakse mullast mineraalsoolade ioonide kujul.

Igal keemilisel elemendil on taime elus eriline roll.

Lämmastik on lahutamatu osa aminohapped on ehitusplokid, millest valke toodetakse. Lämmastikku leidub ka paljudes teistes ühendites: puriinides, alkaloidides, ensüümides, kasvuregulaatorites, klorofüllis ja rakumembraanides

Taim omastab fosforit fosforhappe soolade (fosfaatide) kujul ja leidub selles vabas olekus või koos valkude ja muude orgaaniliste ainetega, mis moodustavad plasma ja tuuma.

Väävel imendub taimes väävelhappe soolade kujul ja on osa valkudest ja eeterlikest õlidest.

Kaalium on koondunud noortesse plasmarikastesse elunditesse, aga ka reservaineid säilitavatesse elunditesse - seemnetesse, mugulatesse, tõenäoliselt mängib see rakumahla happelise reaktsiooni neutraliseerija rolli ja osaleb turgoris.

Magneesiumi leidub taimes samas kohas kui kaaliumi ja lisaks on see osa klorofüllist.

Kaltsium koguneb täiskasvanud elunditesse, eriti lehtedesse, toimib taimele kahjuliku oblikhappe neutraliseerijana, kaitseb seda erinevate soolade toksiliste mõjude eest ja osaleb mehaaniliste membraanide moodustamises.

Lisaks märgitud elutähtsale vajalikud elemendid, eriti olulised on naatriumkloriid, mangaan, raud, fluor, jood, broom, tsink, koobalt, mis stimuleerivad taimede kasvu jne.

Eesmärk: Uurida mineraalide mõju taimede kasvule ja arengule.

1. Õppematerjal mineraalide põhiliikidest ja nende mõjust taimede kasvule ja arengule.

2. Tutvuge meetoditega mineraalide määramiseks taimekudedes.

3. Tehke kindlaks taimede ebapiisava ja liigse mineraalisisalduse sümptomid

PEATÜKK 1. KIRJANDUSE ÜLEVAADE

Taimed on võimelised omastama keskkond suuremates või väiksemates kogustes peaaegu kõik perioodilisustabeli elemendid. Vahepeal normaalseks eluring Taimeorganism vajab vaid teatud rühma põhitoitaineid, mille funktsioone taimes ei saa asendada teiste keemiliste elementidega. See rühm sisaldab järgmist 19 elementi:

Nendest põhilistest toiteelementidest on tegelikult mineraalsed vaid 16, kuna C, H ja O sisenevad taimedesse peamiselt CO 2, O 2 ja H 2 O kujul. Elemendid Na, Si ja Co on toodud sulgudes, kuna need on kõigi kõrgemate taimede jaoks vajalikke ei ole veel paigaldatud. Mõned perekonna liigid omastavad naatriumi suhteliselt suurtes kogustes. Sel juhul on vaja ka Chenopodiaceae (chenopodiaceae), eelkõige peet, aga ka soolsustingimustega kohanenud liike. Sama kehtib ka räni kohta, mida leidub eriti suures koguses teravilja õlgedes, riisi puhul on see hädavajalik element.

Neli esimest elementi – C, H, O, N – nimetatakse organogeenideks. Süsinik moodustab kudede kuivmassist keskmiselt 45%, hapnik - 42, vesinik - 6,5 ja lämmastik - 1,5 ning kõik kokku - 95%. Ülejäänud 5% pärineb tuhast: P, S, K, Ca, Mg, Fe, Al, Si, Na jne. Taimede mineraalse koostise üle otsustatakse tavaliselt taimede orgaanilise aine põletamisel järelejäänud tuha analüüsimise teel. Mineraalelementide (või nende oksiidide) sisaldust taimes väljendatakse reeglina protsendina kuivaine massist või protsendina tuha massist. Eespool loetletud tuhaained on klassifitseeritud makroelementideks.

Mikroelementideks nimetatakse elemente, mis esinevad kudedes kontsentratsioonis 0,001% või vähem kudede kuivmassist. Mõned neist mängivad olulist rolli ainevahetuses (Mn, Cu, Zn, Co, Mo, B, C1).

Ühe või teise elemendi sisaldus taimekudedes ei ole konstantne ja võib keskkonnategurite mõjul suuresti varieeruda. Näiteks Al, Ni, F ja teised võivad koguneda taimedes toksilise tasemeni. Kõrgemate taimede hulgas on liike, mis erinevad järsult selliste elementide nagu Na, nagu juba mainitud, ja Ca sisaldus kudedes ning seetõttu on taimerühmadeks natriofiilid, kaltsiumfiilid (enamik kaunvilju, sealhulgas oad, kaunviljad, ristik), kaltsiumfoobid (lupiin, valgehein, hapuoblikas jne). Need liigiomadused on määratud liigi päritolu- ja elupaiga muldade olemusega, teatud geneetiliselt fikseeritud rolliga, mida need elemendid taimede ainevahetuses mängivad.

Lehed on rikkaimad mineraalsete elementide poolest, milles tuhk võib ulatuda 2–15% kuivaine massist. Minimaalne tuhasisaldus (0,4-1%) leiti puutüvedes.

Šoti keemik, botaanik ja arst D. Rutherford avastas lämmastiku 1772. aastal gaasina, mis ei toeta hingamist ja põlemist. Sellepärast hakati seda nimetama lämmastikuks, mis tähendab "mitteelu". Lämmastik on aga osa valkudest, nukleiinhapetest ja paljudest elutähtsatest orgaanilistest ainetest. Mõnede asendamatute lämmastikku sisaldavate ühendite – aminohapete, vitamiinide jne – puuduse kõrvaldamine on inimkonna toiduprogrammide kõige teravam probleem.

Lämmastik on üks looduses enim levinud elemente. Selle peamised vormid Maal on litosfääri seotud lämmastik ja atmosfääri gaasiline molekulaarne lämmastik (N 2), mis moodustab 75,6% õhu massist. Arvutuste kohaselt on N 2 varud atmosfääris hinnanguliselt 4 * 10 15 tonni.Maapinna 1 m 2 kohal olev õhusammas sisaldab 8 tonni lämmastikku. Molekulaarset lämmastikku kui sellist aga kõrgemad taimed ei omasta ja see saab muutuda neile kättesaadavaks vormiks ainult tänu lämmastikku siduvate mikroorganismide tegevusele.

Ka litosfääris on fikseeritud lämmastiku varud märkimisväärsed ja hinnanguliselt 18 * 10 15 tonni, kuid maakera litosfääri lämmastikust on pinnasesse koondunud vaid minimaalne osa ja koguvarust ainult 0,5 - 2% muld on taimedele vahetult kättesaadav. Keskmiselt sisaldab 1 hektar haritavat tšernozemi taimedele saadavat lämmastikku mitte rohkem kui 200 kg ja podzolidel on selle kogus 3-4 korda väiksem. See lämmastik esineb peamiselt NH 4 + - ja NO 3 -ioonide kujul.

Lämmastikku siduvad mikroorganismid. Bioloogilist lämmastiku sidumist teostavad mikroorganismid võib jagada kahte põhirühma: a) vabalt elavad lämmastikufiksaatorid ja b) kõrgemate taimedega sümbioosis elavad mikroorganismid.

Vabalt elavad lämmastikufiksaatorid on heterotroofid, vajavad süsivesikute allikat ja seetõttu seostatakse neid sageli mikroorganismidega, mis on võimelised tselluloosi ja teisi polüsahhariide lagundama. Perekondade Azotobacter ja Beijerinckia bakterid settivad reeglina kõrgemate taimede juurte pinnale. Selliseid seoseid seletatakse asjaoluga, et bakterid kasutavad süsinikuallikana juurte poolt risosfääri eraldunud tooteid.

Viimasel ajal on palju tähelepanu pööratud tsüanobakteritele, eriti Tolypothrix teniusele. Riisipõldude rikastamine nendega suurendab riisisaaki keskmiselt 20%. Üldiselt ei ole vabalt elavate lämmastikufiksaatorite põllumajanduslik tähtsus nii suur. Parasvöötmes on nende aastane lämmastiku sidumine reeglina mitu kilogrammi lämmastikku 1 ha kohta, kuid soodsate tingimuste olemasolul mullas (näiteks suures koguses orgaanilisi jääke) võib see ulatuda 20-40 kg-ni. N/ha.

Sümbiootiliste lämmastikufiksaatorite rühma kuuluvad eeskätt liblikõieliste juurtele mügarikke moodustavad bakterid perekonnast Rhizobium, samuti mõned aktinomütseedid ja sinivetikad. Praegu on umbes 190 eri perekonda kuuluvat taimeliiki, mis on võimelised lämmastikku sümbiootiliselt omastama. Nende hulka kuuluvad mõned puud ja põõsad: lepp, vaharohi, oleaster, astelpaju jne. Lepa ja mõnede teiste mitteliblikõieliste taimede juurtel kasvavates sõlmedes elavad Frankia perekonna aktinomütseedid.

Suurimat huvi pakub Põllumajandus esindavad mügarbaktereid perekonnast Rhizobium, kes elavad sümbioosis liblikõieliste taimedega ja fikseerivad keskmiselt 100–400 kg N/ha aastas. Liblikõielistest kultuuridest võib aastas koguneda lutsern kuni 500 - 600 kg N/ha, ristik - 250 - 300, lupiin - 150, uba, hernes, uba - 50 - 60 kg N/ha. Viljajääkide ja haljasväetise tõttu rikastavad need taimed oluliselt mulda lämmastikuga.

Mulla lämmastikuvarusid saab täiendada erineval viisil. Põllumajanduskultuuride kasvatamisel pööratakse suurt tähelepanu mineraalväetiste andmisele. Looduslikes tingimustes on peamine roll spetsiaalsetel mikroorganismide rühmadel. Need on lämmastikufiksaatorid, aga ka mullabakterid, mis on võimelised mineraliseeruma ja muutuma vormiks NH 4 + või NO 3 - taimsete ja loomsete jääkide orgaaniline lämmastik ja huumuslämmastik, mis moodustavad suurema osa mulla lämmastikust, mida pole saadaval. taimedele.

Taimedele saadava lämmastiku sisaldust mullas ei määra mitte ainult orgaanilise lämmastiku mineraliseerumise ja lämmastiku sidumise mikrobioloogilised protsessid, samuti taimede lämmastiku omastamise ja mullast leostumise kiirus, vaid ka lämmastiku kadu. lämmastik denitrifikatsiooni protsessis, mille viivad läbi anaeroobsed mikroorganismid, mis on võimelised redutseerima NO 3 iooni gaasiliseks N 2 -ks. See protsess toimub eriti intensiivselt märgadel, üleujutatud, nõrgalt õhustatud muldadel, eriti riisipõldudel.

Seega on lämmastik väga labiilne element, mis ringleb atmosfääri, pinnase ja elusorganismide vahel.

1.3 Fosfor

Fosfor, nagu lämmastik, on taimede toitumise oluline element. See imendub nende poolt kõrgema oksiidina PO 4 3- ja ei muutu, sisaldudes orgaanilistes ühendites. IN taimekuded fosfori kontsentratsioon on 0,2-1,3% taime kuivmassist.

Taimedele kättesaadavad fosforiühendite vormid

Fosforivarud põllumullakihis on suhteliselt väikesed, ca 2,3 - 4,4 t/ha (P 2 O 5 osas). Sellest kogusest 2/3 tuleb ortofosforhappe mineraalsooladest (H 3 PO 4) ja 1/3 fosforit sisaldavatest orgaanilistest ühenditest (orgaanilised jäägid, huumus, fütaat jne). Fütaadid moodustavad kuni poole mulla orgaanilisest fosforist. Enamik fosforiühendeid lahustuvad mullalahuses vähe. See ühelt poolt vähendab leostumisest tingitud fosfori kadu mullast, teisalt aga piirab taimede kasutusvõimalusi.

Põllukihti siseneva fosfori peamine looduslik allikas on mulda moodustava kivimi murenemine, kus see sisaldub peamiselt apatiitide 3Ca 3 (P0 4) 2 * CaF 2 jne kujul. Kaltsiumi ja magneesiumi triasendatud fosforisoolad ja raua ja alumiiniumi seskvioksiidide soolad (FeP0 4, AIPO 4 happelistes muldades) on vähelahustuvad ja taimedele kättesaamatud. Kahealuselised ja eriti monoasendatud kaltsiumi- ja magneesiumisoolad, eriti ühevalentsete katioonide ja vaba ortofosforhappe soolad, on vees lahustuvad ja taimed kasutavad neid mullalahuses peamise fosforiallikana. Taimed on võimelised omastama ka mõningaid fosfori orgaanilisi vorme (suhkrufosfaadid, fütiin). Fosfori kontsentratsioon mullalahuses on madal (0,1 - 1 mg/l). Orgaanilistest jääkidest ja huumusest saadav fosfor mineraliseerub mulla mikroorganismide toimel ja suurem osa sellest muundatakse halvasti lahustuvateks sooladeks. Taimed saavad neist fosforit, muutes selle liikuvamaks. See saavutatakse tänu orgaaniliste hapete sekretsioonile juurte poolt, mis kelaadivad kahevalentsed katioonid ja hapestavad risosfääri, soodustades üleminekut HPO 4 3-> HPO 4 2-> HP0 4 -. Mõned põllukultuurid omastavad hästi vähelahustuvaid fosfaate (lupiin, tatar, hernes). See võime taimedes suureneb koos vanusega.

Fosfori osalemine ainevahetuses

Taimekudedes esineb fosfor orgaanilisel kujul ning ortofosforhappe ja selle soolade kujul. See on osa valkudest (fosfoproteiinidest), nukleiinhapetest, fosfolipiididest, suhkrute fosforestritest, energia metabolismis osalevatest nukleotiididest (ATP, NAD + jne), vitamiinidest ja paljudest teistest ühenditest.

Fosfor mängib raku energias eriti olulist rolli, kuna see on kõrge energiaga fosfori estersidemete kujul (C--O ~ P) või pürofosfaatsidemete kujul nukleosiiddi-, nukleosiidtrifosfaatides ja polüfosfaatides. säilitatakse elavas rakus. Nendel sidemetel on kõrge standardne hüdrolüüsi vaba energia (näiteks glükoos-6-fosfaadi ja AMP puhul 14 kJ/mol, ADP ja ATP puhul 30,5 ja fosfoenoolpüruvaadi puhul 62 kJ/mol). See on nii universaalne energia salvestamise ja kasutamise viis, et peaaegu kõik ainevahetusrajad hõlmavad üht või teist fosforestrit ja (või) nukleotiide ning adeniini nukleotiidsüsteemi seisund (energialaeng) on ​​oluline mehhanism hingamise kontrollimisel.

Stabiilse diestri kujul on fosfaat nukleiinhapete ja fosfolipiidide struktuuri lahutamatu osa. Nukleiinhapetes moodustab fosfor nukleosiidide vahel sildu, ühendades need hiiglaslikuks ahelaks. Fosfaat muudab fosfolipiidi hüdrofiilseks, samas kui ülejäänud molekul on lipofiilne. Seetõttu on fosfolipiidimolekulid membraanide faasipiiril polaarselt orienteeritud, nende fosfaatotsad on suunatud väljapoole ja molekuli lipofiilne tuum on kindlalt lipiidide kaksikkihis, stabiliseerides membraani.

Fosfori teine ​​ainulaadne funktsioon on selle osalemine raku valkude fosforüülimises proteiinkinaaside abil. See mehhanism kontrollib paljusid metaboolseid protsesse, kuna fosfaadi lisamine valgu molekuli viib selle ümberjaotumiseni. elektrilaengud ning sellest tulenevalt selle struktuuri ja funktsiooni muutmine. Valkude fosforüülimine reguleerib selliseid protsesse nagu RNA ja valkude süntees, rakkude jagunemine, rakkude diferentseerumine ja paljud teised.

Taimede fosfori peamine varuvorm on fütiin - inositoolfosforhappe kaltsium-magneesiumisool (inositoolheksafosfaat):

Seemnetesse koguneb märkimisväärses koguses fütiini (0,5 - 2% kuivmassist), mis moodustab kuni 50% neis sisalduvast üldfosforist.

Fosfori radiaalne liikumine juure neeldumistsoonis ksüleemi toimub piki sümplasti ja selle kontsentratsioon juurerakkudes on kümneid kuni sadu kordi suurem kui fosfaadi kontsentratsioon mullalahuses. Transport läbi ksüleemi toimub peamiselt või täielikult anorgaanilise fosfaadi kujul; sellisel kujul jõuab see lehtedesse ja kasvutsoonidesse. Fosfor, nagu lämmastik, jaotub kergesti elundite vahel ümber. Leherakkudest siseneb see sõelatorudesse ja transporditakse läbi floeemi teistesse taimeosadesse, eriti kasvukäbidele ja arenevatele viljadele. Sarnane fosfori väljavool toimub vananevatest lehtedest.

Väävel on üks taimede eluks vajalikke olulisi toitaineid. See siseneb neisse peamiselt sulfaadi kujul. Selle sisaldus taimekudedes on suhteliselt väike ja moodustab 0,2-1,0% kuivkaalust. Väävlivajadus on suur valgurikastel taimedel, nagu kaunviljad (lutsern, ristik), kuid eriti väljendub see ristõieliste sugukonna esindajatel, kes sünteesivad suurtes kogustes väävlit sisaldavaid sinepiõlisid.

Mullas leidub väävlit anorgaanilises ja orgaanilises vormis. Enamikus muldades on ülekaalus taime- ja loomsete jääkainete orgaaniline väävel, turbases pinnases võib see moodustada kuni 100% kogu väävlist. Peamine anorgaaniline väävli vorm pinnases on sulfaat, mis võib olla soolade CaSO 4, MgSO 4, Na 2 SO 4 kujul mullalahuses ioonsel kujul või adsorbeerituna mullakolloididele. Na 2 SO 4 soolases pinnases võib sulfaatide sisaldus ulatuda 60%-ni mulla massist. Üleujutatud muldades on väävel redutseeritud kujul FeS, FeS 2 või H 2 S kujul. Väävli üldsisaldus parasvöötme muldades on keskmiselt 0,005–0,040%.

Taimed neelavad väävlit peamiselt sulfaadi kujul. Sulfaadi transmembraanne ülekanne toimub koostranspordis H + või HCO 3 - ioonide vastu. Vähem oksüdeerunud (SO 2) või rohkem redutseeritud (H 3 S) anorgaanilised väävliühendid on taimedele mürgised. Redutseeritud väävlit sisaldavad taimed ja orgaanilised ühendid (aminohapped) imenduvad väga halvasti.

Väävlit leidub taimedes kahel peamisel kujul – oksüdeerituna (anorgaanilise sulfaadi kujul) ja redutseerituna. Väävli oksüdeeritud ja redutseeritud vormide absoluutne sisaldus ja suhe taimeorganites sõltub nii neis toimuvate sulfaadi redutseerimis- ja assimilatsiooniprotsesside aktiivsusest kui ka SO 4 2- kontsentratsioonist toitekeskkonnas.

Osa taime neeldunud väävlist jääb juurte sulfaadikogumisse, võib-olla CaSO 4 või metaboolse sulfaadi kujul, mis moodustub äsja redutseeritud väävli sekundaarse oksüdatsiooni tulemusena. Põhiosa sulfaadist liigub juurtest ksüleemi anumatesse ja transporditakse koos transpiratsioonivooluga noortesse kasvavatesse organitesse, kus see osaleb intensiivselt ainevahetuses ja kaotab liikuvuse.

Lehtedest võivad sulfaat ja väävli redutseeritud vormid (väävlit sisaldavad aminohapped, glutatioon) liikuda läbi floeemi nii akropetaalselt kui ka basipetaalselt taimede kasvuosadesse ja säilitusorganitesse. Seemnetes on väävel valdavalt orgaanilises vormis ja nende idanemisel muutub see osaliselt oksüdeerunud vormiks. Seemnete valmimise ajal täheldatakse sulfaadi vähenemist ning väävlit sisaldavate aminohapete ja valkude sünteesi.

Sulfaadi osakaal kudede väävli kogubilansis võib varieeruda 10–50% või rohkem. Noortel lehtedel on see minimaalne ja suureneb järsult nende vananedes väävlit sisaldavate valkude suurenenud lagunemise tõttu.

Väävel on osa kõige olulisematest aminohapetest - tsüsteiinist ja metioniinist, mida leidub taimedes nii vabas vormis kui ka valkude osana. Metioniin on üks 10 asendamatust aminohappest ning tänu oma väävli- ja metüülrühmale on sellel ainulaadsed omadused.

Üks väävli põhifunktsioone valkudes ja polüpeptiidides on SH-rühmade osalemine kovalentsete, vesinik- ja merkaptiidsidemete moodustamisel, mis säilitavad valgu kolmemõõtmelise struktuuri.

Väävel on ka osa olulisematest bioloogilistest ühenditest - koensüüm A ja vitamiinidest (lipoehape, biotiin, tiamiin) ning osaleb nende ühendite kujul raku ensümaatilistes reaktsioonides.

Kaalium on taimede mineraalse toitumise üks olulisemaid elemente. Selle sisaldus kudedes on keskmiselt 0,5–1,2% kuivkaalust. Pikka aega oli peamiseks kaaliumiallikaks tuhk, mis kajastub elemendi nimetuses (kaalium tuleb sõnast potashes – tiigeltuhk). Kaaliumisisaldus rakus on 100-1000 korda kõrgem kui selle tase väliskeskkonnas. Kudedes on seda palju rohkem kui teistes katioonides.

Kaaliumivarud mullas on 8–40 korda suuremad kui fosforisisaldus ja 5–50 korda suuremad kui lämmastikusisaldus. Mullas võib kaalium olla järgmistes vormides: koostises kristallvõre mineraalid, vahetatavas ja mittevahetatavas olekus kolloidsete osakestena, põllukultuuride jääkide ja mikroorganismide koostises, mullalahuse mineraalsoolade kujul.

Parimaks toitumisallikaks on lahustuvad kaaliumisoolad (0,5–2% mulla koguvarudest). Kuna kaaliumi liikuvad vormid tarbitakse, saab selle varusid mullas täiendada vahetatavate vormide arvelt, viimaste vähenemisel aga kaaliumi mittevahetatavate püsivormide arvelt. Mulla vahelduv kuivatamine ja niisutamine, samuti taimede ja mikroorganismide juurestiku aktiivsus aitavad kaasa kaaliumi üleminekule ligipääsetavatesse vormidesse.

Taimedes kontsentreerub kaalium suurimas koguses noortes kasvavates kudedes, mida iseloomustavad kõrge tase ainevahetus: meristeemid, kambium, noored lehed, võrsed, pungad. Rakkudes esineb kaalium peamiselt ioonsel kujul, see ei kuulu orgaaniliste ühendite hulka, on suure liikuvusega ja seetõttu kergesti taaskasutatav. Kaaliumi liikumist vanadelt lehtedelt noortele soodustab naatrium, mis võib seda asendada kasvu lõpetanud taimede kudedes.

Taimerakkudes sisaldub umbes 80% kaaliumist vakuoolides. See moodustab suurema osa rakumahla katioonidest. Seetõttu võib kaaliumi vihmaga taimedest välja uhtuda, eriti vanadelt lehtedelt. Kaaliuminälja ajal rikutakse kloroplastide lamell-granulaarne struktuur ja mitokondrite membraanistruktuurid on korrastamata. Kuni 20% rakkude kaaliumist adsorbeerub tsütoplasma kolloididele. Valguses on kaaliumi ja kolloidide vahelise sideme tugevus suurem kui pimedas. Öösel võib taimede juurestiku kaudu isegi kaaliumi vabaneda.

Kaalium aitab säilitada tsütoplasmaatiliste kolloidide hüdratatsiooniseisundit, reguleerides nende veepidavusvõimet. Valgu hüdratatsiooni ja tsütoplasma vettpidava võime suurenemine suurendab taimede vastupanuvõimet põua ja külma suhtes.

Kaalium on oluline vee imendumiseks ja transportimiseks kogu taimes. Arvutused näitavad, et "alumise otsa mootori" töö, st juurerõhk, on 3/4, kuna mahlas on kaaliumiioonid. Kaalium on oluline stoomi avamise ja sulgemise protsessis. Valguses suureneb stoomi kaitserakkude vakuoolides järsult (4-5 korda) kaaliumiioonide kontsentratsioon, mis põhjustab vee kiiret sisenemist, turgori suurenemist ja stomataalse lõhe avanemist. Pimedas hakkab kaalium kaitserakkudest lahkuma, turgorirõhk neis langeb ja stoomid sulguvad.

Kaalium imendub taimedesse katioonina ja moodustab sellega ainult nõrgad sidemed mitmesugused ühendused puuris. Tõenäoliselt on see põhjus, miks just kaalium tekitab ioonse asümmeetria ning elektrilise potentsiaali erinevuse raku ja keskkonna vahel (membraanipotentsiaal).

Kaalium on üks katioonidest – ensümaatiliste süsteemide aktivaatoritest. Praegu on teada rohkem kui 60 ensüümi, mida kaalium aktiveerib erineva spetsiifilisusega. See on vajalik fosfaadi lisamiseks orgaanilistesse ühenditesse, fosfaatrühmade ülekandereaktsioonideks, valkude ja polüsahhariidide sünteesiks ning osaleb riboflaviini sünteesis, mis on kõigi flaviinidehüdrogenaaside komponent. Kaaliumi mõjul suureneb tärklise ladestumine kartulimugulatesse, sahharoosi akumuleerumine suhkrupeedis, monosahhariidide kogunemine puu- ja juurviljadesse, tselluloosi, hemitsellulooside ja pektiinainete kogunemine taimede rakuseinas. Tänu sellele suureneb teraviljaõlgede vastupidavus lamamisele ning paraneb lina ja kanepi kiu kvaliteet. Taimede piisav kaaliumivaru suurendab nende resistentsust seen- ja bakteriaalsete haiguste suhtes.

1,6 Kaltsium

Kaltsiumi üldsisaldus erinevates taimeliikides on 5-30 mg 1 g kuivmassi kohta. Taimed jagunevad kaltsiumi suhtes kolme rühma: kaltsiumfiilid, kaltsiumfoobid ja neutraalsed liigid. Kaunviljad, tatar, päevalill, kartul, kapsas ja kanep sisaldavad palju kaltsiumi, teraviljad, lina ja suhkrupeet palju vähem. Kaheiduleheliste taimede kuded sisaldavad seda elementi reeglina rohkem kui üheidulehelistel.

Kaltsium koguneb vanadesse elunditesse ja kudedesse. See on tingitud asjaolust, et selle transportimine toimub piki ksüleemi ja ringlussevõtt on keeruline. Kui rakud vananevad või nende füsioloogiline aktiivsus väheneb, liigub kaltsium tsütoplasmast vakuooli ja ladestub oksaal-, sidrun- ja teiste hapete lahustumatute soolade kujul. Saadud kristalsed inklusioonid takistavad selle katiooni liikuvust ja taaskasutamist.

Enamikus kultuurtaimedes koguneb kaltsium vegetatiivsetesse organitesse. Juuresüsteemis on selle sisaldus madalam kui maapealses osas. Seemnetes esineb kaltsium peamiselt inositoolfosforhappe (fütiini) soolana.

Kaltsium täidab rakkude ja keha kui terviku ainevahetuses mitmesuguseid funktsioone. Neid seostatakse selle mõjuga membraanide struktuurile, neid läbivatele ioonivoogudele ja bioelektrilistele nähtustele, tsütoskeleti ümberkorraldustele, rakkude ja kudede polarisatsiooniprotsessidele jne.

Kaltsium aktiveerib mitmeid raku ensüümsüsteeme: dehüdrogenaase (glutamaatdehüdrogenaas, malaatdehüdrogenaas, glükoos-6-fosfaatdehüdrogenaas, NADP-sõltuv isotsitraatdehüdrogenaas), amülaasi, adenülaadi ja arginiini kinaase, lipaase, fosfataase. Sel juhul võib kaltsium soodustada valgu subühikute agregatsiooni, toimida sillana ensüümi ja substraadi vahel ning mõjutada ensüümi allosteerilise tsentri seisundit. Liigne kaltsium ioonsel kujul pärsib oksüdatiivset fosforüülimist ja fotofosforüülimist.

Oluline roll on Ca 2 + ioonidel membraani stabiliseerimisel. Suheldes negatiivselt laetud fosfolipiidide rühmadega, stabiliseerib see membraani ja vähendab selle passiivset läbilaskvust. Kaltsiumipuuduse korral suureneb membraanide läbilaskvus, ilmnevad nende rebendid ja killustumine ning membraani transpordiprotsessid on häiritud.

Oluline on märkida, et peaaegu kogu juurepinna katioonivahetusvõime on hõivatud kaltsiumi ja osaliselt H + poolt. See näitab kaltsiumi osalemist ioonide juurrakkudesse sisenemise esmastes mehhanismides. Piirates teiste ioonide sisenemist taimedesse, aitab kaltsium kõrvaldada ammooniumi-, alumiiniumi-, mangaani- ja rauaioonide liigse kontsentratsiooni toksilisust, suurendab taimede vastupidavust soolsusele ja vähendab mulla happesust. Just kaltsium toimib kõige sagedamini tasakaaluioonina keskkonna ioonse koostise füsioloogilise tasakaalu loomisel, kuna selle sisaldus mullas on üsna kõrge.

Enamik mullatüüpe on kaltsiumirikkad ja väljendunud kaltsiumipuudus on haruldane, näiteks väga happelistel või sooldunud muldadel, turbarabadel, juurestiku arengu halvenemise korral või ebasoodsate ilmastikutingimuste korral.

1,7 magneesium

Taimede sisalduse poolest on magneesium kaaliumi, lämmastiku ja kaltsiumi järel neljandal kohal. Kõrgematel taimedel on selle keskmine sisaldus kuivmassi kohta 0,02 - 3,1%, vetikatel 3,0 - 3,5%. Eriti palju leidub teda lühipäevataimedes – maisis, hirsis, sorgo, kanepis, aga ka kartulis, peedis, tubakas ja kaunviljades. 1 kg värskeid lehti sisaldab 300 - 800 mg magneesiumi, millest 30 - 80 mg (s.o 1/10) on osa klorofüllist. Eriti palju on magneesiumi noortes rakkudes ja kasvavates kudedes, samuti generatiivorganites ja säilituskudedes. Terades koguneb magneesium embrüosse, kus selle tase on mitu korda kõrgem endospermi ja koore sisaldusest (maisi puhul vastavalt 1,6, 0,04 ja 0,19% kuivmassist).

Magneesiumi akumuleerumist noortes kudedes soodustab selle suhteliselt suur liikuvus taimedes, mis määrab ära selle sekundaarse kasutamise (taaskasutamise) vananevatest kudedest. Magneesiumi taaskasutamise määr on aga oluliselt madalam kui lämmastikul, fosforil ja kaaliumil. Magneesiumi lihtne liikuvus on seletatav asjaoluga, et umbes 70% sellest katioonist taimes on seotud orgaaniliste ja anorgaaniliste hapete anioonidega. Magneesium transporditakse läbi nii ksüleemi kui floeemi. Osa magneesiumist moodustab lahustumatuid ühendeid, mis ei ole võimelised taimes liikuma (oksalaat, pektaat), teine ​​osa on seotud suure molekulmassiga ühenditega. Seemnetes (embrüo, kest) sisaldub suurem osa magneesiumist fütiin.

Ja lõpuks, umbes 10-12% magneesiumist on osa klorofüllist. See viimane magneesiumi funktsioon on ainulaadne: ükski teine ​​element ei saa seda klorofüllis asendada. Magneesium on vajalik klorofüllide vahetu eelkäija protoporfüriin IX sünteesiks.

Valguses vabanevad tülakoidi õõnsusest magneesiumioonid kloroplasti stroomasse. Magneesiumi kontsentratsiooni suurenemine stroomas aktiveerib RDP karboksülaasi ja teisi ensüüme. Eeldatakse, et Mg 2 + (kuni 5 mmol/l) kontsentratsiooni tõus stroomas põhjustab RDP karboksülaasi afiinsuse suurenemist CO 2 suhtes ja CO 2 redutseerimise aktiveerumist. Magneesium võib otseselt mõjutada ensüümi konformatsiooni ja samuti luua optimaalsed tingimused selle toimimiseks, mõjutades tsütoplasma pH-d prootoni vastasioonina. Kaaliumiioonid võivad toimida sarnaselt. Magneesium aktiveerib fotofosforüülimise käigus mitmeid elektronide ülekandereaktsioone: NADP+ redutseerimine, Hilli reaktsiooni kiirus, see on vajalik elektronide ülekandmiseks PS II-st PS I-sse.

Magneesiumi mõju teistele ainevahetuse valdkondadele on kõige sagedamini seotud selle võimega reguleerida ensüümide tööd ja selle tähtsus mitmete ensüümide jaoks on ainulaadne. Magneesiumi võib mõnes protsessis asendada ainult mangaan. Kuid enamikul juhtudel on ensüümi aktiveerimine magneesiumi poolt (optimaalse kontsentratsiooni korral) suurem kui mangaani poolt.

Magneesium on oluline paljude ensüümide jaoks glükolüüsis ja Krebsi tsüklis. Mitokondrites täheldatakse selle defitsiidiga kristlaste arvu vähenemist, kuju katkemist ja lõpuks ka kadumist. Kaheteistkümnest glükolüütilisest reaktsioonist üheksa nõuavad aktiveerivate metallide osalemist ja kuus neist aktiveeritakse magneesiumi toimel.

Magneesium suurendab eeterlike õlide, kummi, vitamiinide A ja C sünteesi. Eeldatakse, et askorbiinhappega kompleksühendi moodustamine aeglustab selle oksüdatsiooni. Mg2+ on vajalik ribosoomide ja polüsoomide moodustamiseks, aminohapete aktiveerimiseks ja valgusünteesiks ning seda kasutatakse kõikide protsesside jaoks kontsentratsioonis vähemalt 0,5 mmol/l. See aktiveerib DNA ja RNA polümeraase ning osaleb nukleiinhapete teatud ruumilise struktuuri moodustamises.

Taimede magneesiumivarude taseme tõusuga suureneb fosforiühendite orgaaniliste ja anorgaaniliste vormide sisaldus. See toime on tõenäoliselt tingitud magneesiumi rollist fosfori metabolismis osalevate ensüümide aktiveerimisel.

Magneesiumipuudus on taimedel peamiselt liivastel muldadel. Podsoolmullad on magneesiumi- ja kaltsiumivaesed, hallid aga rikkad; Tšernozemid on vahepealsel positsioonil. Vees lahustuvat ja vahetatavat magneesiumi on mullas 3-10%. Kõige rohkem kaltsiumioone sisaldab mulda imav kompleks, teisel kohal on magneesium. Taimed kogevad magneesiumipuudust, kui seda on vähem kui 2 mg 100 g mulla kohta. Kui mullalahuse pH langeb, satub magneesium taimedesse väiksemates kogustes.

PEATÜKK 2. MATERJALID JA UURIMISMEETODID

2.1 Mineraalide määramise meetodid

Mis tahes keemilise elemendi sisalduse määramine taimes hõlmab määramisele eelneva kohustusliku protseduurina proovi lagunemise (seedimise) etappi.

Biokeemilise analüüsi praktikas kasutatakse peamiselt kahte meetodit - kuiv- ja märgtuhastamine. Mõlemal juhul tagab protseduur kõigi elementide mineraliseerumise, s.o nende muutmise ühes või teises anorgaanilises lahustis lahustuvasse vormi.

Märgtuhastamine on lämmastiku ja fosfori orgaaniliste ühendite peamine lagundamise meetod ning mõnel juhul on see usaldusväärsem paljude teiste elementide määramisel. Boori määramisel võib kasutada ainult kuivtuhastamist, kuna enamik booriühendeid lendub koos vee ja happeauruga.

Kuivtuhastamise meetod on rakendatav peaaegu kõigi makro- ja mikroelementide sisalduse analüüsimiseks bioloogilises materjalis. Tavaliselt toimub taimeproovide kuivtuhastamine elektrilises muhvelahjus portselan-, kvarts- või metalltiiglites (või tassides) temperatuuril mitte üle 450-500 ° C. Parimad on kvartsist tiiglid, kuid tulekindlast klaasist tiiglid. või portselani kasutatakse tavaliselt. Mõned eriuuringud võivad vajada plaatina tiigleid. Madal temperatuur põlemisel ja õige valik tiigli materjalid võimaldavad vältida lendumisest ja vesinikkloriidhappes halvasti lahustuvate elemendi oksiidide moodustumisest tulenevaid kadusid. Tiiglite valmistamise materjaliga reageerimisel võivad tekkida oksiidid.

2.2 Tuha mikrokeemiline analüüs

Materjalid ja seadmed: lehtede, seemnete, puidu põletamisel saadud tuhk; 10% HCl ja NH 3 lahused, järgmiste soolade 1% lahused tilgutis: Na 2 HCO 3, NaHC 4 H 4 O 6, K 4, (NH 4) 2 MoO 4 1% HNO 3-s, 1% H2SO4 lahus; katseklaasid, 4-5 cm läbimõõduga klaaslehtrid, metallist spaatlid või silmalabidad, klaasklaasid, klaasvardad, salvrätikud või filterpaberi tükid, paberfiltrid, seibid või kolvid destilleeritud veega, loputusvee topsid.

Lühiteave:

Kudede põletamisel aurustuvad orgaanilised elemendid (C; H; O; N) gaasiliste ühendite kujul ja alles jääb mittesüttiv osa - tuhk. Selle sisaldus erinevates organites on erinev: lehtedes - kuni 10-15%, seemnetes - umbes 3%, puidus - umbes 1%. Enamik tuhka leidub elavates, aktiivselt toimivates kudedes, näiteks lehe mesofüllis. Selle rakud sisaldavad klorofülli ja palju ensüüme, mis sisaldavad selliseid elemente nagu magneesium, raud, vask jne. Eluskudede kõrge metaboolse aktiivsuse tõttu leidub neis ka märkimisväärne kogus kaaliumi, fosforit ja muid elemente. Tuhasisaldus sõltub mulla koostisest, millel taim kasvab, ning selle vanusest ja bioloogilisest olemusest. Taimeorganid erinevad mitte ainult tuha kvantitatiivse, vaid ka kvalitatiivse koostise poolest.

Mikrokeemiline meetod võimaldab tuvastada taimetuhas mitmeid elemente. Meetod põhineb mõnede reaktiivide võimel toota tuhaelementidega koostoimel ühendeid, mis erinevad konkreetse värvi või kristalli kuju poolest.

Edusammud

Asetage osa kuivatatud materjalist (puulaastud, lehed ja purustatud seemned) tiiglisse, lisage veidi alkoholi ja pange see tulele. Korrake protseduuri 2-3 korda. Seejärel tõsta tiigel elektripliidile ja kuumuta, kuni söestunud materjal omandab tuhahalli värvi. Ülejäänud kivisüsi tuleb ära põletada, asetades tiigli 20 minutiks muhvelahju.

Ca, Mg, P ja Fe tuvastamiseks on vaja klaasist silmalabidaga katseklaasi lisada osa tuhka, valada sinna 4 ml 10% HCl ja loksutada mitu korda paremaks lahustumiseks. Kaaliumi tuvastamiseks tuleb sama kogus tuhka lahustada 4 ml destilleeritud vees ja filtreerida läbi väikese paberfiltri puhtasse katseklaasi. Seejärel kandke klaaspulgaga väike tilk tuhaekstrakti puhtale klaasklaasile, selle kõrvale 10 mm kauguselt tilk reaktiivi ja ühendage need kaks tilka varda abil sillaga. (Iga reaktiivi kantakse eraldi pipetiga.) Lahuste kokkupuutepunktis toimub reaktsioonisaaduste kristalliseerumine (kahe tilga segamine on ebasoovitav, kuna kiire kristalliseerumise tulemusena tekivad väikesed ebatüüpilised kristallid; lisaks võivad tilga kuivamisel tekkida algsoolade kristallid ).

Seejärel eemaldage järelejäänud lahuste tilgad klaasist filterpaberi tükkidega ja uurige kristalle ilma katteklaasita mikroskoobi all. Pärast iga reaktsiooni tuleb klaaspulka veega loputada ja filterpaberiga kuivaks pühkida.

Kaaliumi tuvastamiseks kasutatakse 1% naatriumtartraati. Reaktsiooni tulemusena tuhaekstraktiga moodustuvad happelise kaaliumtartraadi KHC 4 H 4 O 6 kristallid, mis on suurte prismade kujul. Vees olev kaaliumiekstrakt tuleb esmalt neutraliseerida, kuna reaktsioonisaadus lahustub happelises ja aluselises keskkonnas. Reaktsioon järgib võrrandit:

NaHC 4 H 4 O 6 + K + > KNS 4 H 4 O 6 v + Na +.

Kaltsiumi tuvastamine viiakse läbi 1% väävelhappega, reaktsioon kulgeb vastavalt võrrandile:

CaCl 2 + H 2 SO 4 > CaSO 4 v + 2HCl.

Selle tulemusena moodustub kips üksikute kujul või kogutakse nõelakujuliste kristallide kimpudesse.

Magneesiumi tuvastamisel lisatakse esmalt tilgale tuhaekstraktile tilk 10% ammoniaagi lahust ja ühendatakse silla abil tilk 1% naatriumfosfaadi lahust. Reaktsioon järgib võrrandit:

MgCl 2 + NH 3 + Na 2 HPO 4 > NH 4 MgPO 4 v + 2NaCl.

Fosfor-ammoonium-magneesiumisool moodustub lamedate värvitute kristallide kujul ristkülikute, tiibade ja katete kujul.

Fosfori tuvastamiseks kasutatakse 1% ammooniummolübdaati lämmastikhape. Reaktsioon kulgeb vastavalt võrrandile:

H 3 PO 4 + 12 (NH 4) 2 MoO 4 + 21 HNO 3 > (NH 4) 3 PO 4 * 12 MoO 3 v + 21 NH 4 NO 3 + 12 H 2 O.

Fosfor-molübdeenammoonium moodustub väikeste kollakasroheliste tükkidena.

Raua tuvastamiseks valatakse kahte katseklaasi võrdses koguses erinevatest elunditest pärit tuhaekstrakti (1-2 ml) ja võrdne kogus 1% kollast veresoola, kuni tekib sinine värvus. Preisi sinine moodustub:

4FeCl 3 + 3K 4 > Fe 4 3 + 12KCl.

PEATÜKK 3. UURIMUSTULEMUSED JA NENDE ANALÜÜS

3.1 Mineraalipuuduse sümptomid

Mineraalide puudus põhjustab muutusi biokeemilistes ja füsioloogilistes protsessides, mille tulemusena täheldatakse sageli morfoloogilisi muutusi ehk nähtavaid sümptomeid.

Mõnikord on defitsiidi tõttu kasv maha surutud enne muude sümptomite ilmnemist.

Nähtavad vaeguse sümptomid. Mineraalide puuduse kõige olulisem tagajärg on kasvu aeglustumine. Kõige märgatavam mõju on aga klorofülli biosünteesi vähenemisest tingitud lehtede kollasus. Lehed tunduvad olevat puuduse suhtes eriti tundlikud. Mineraalide puudusel väheneb nende suurus, muutub kuju või struktuur, tuhmub värv ja mõnikord tekivad isegi surnud alad otstes, servades või põhiveenide vahel. Mõnel juhul kogunevad lehed kimpudesse või rosettidesse ning männiokkad ei eraldu mõnikord ning moodustuvad "liitunud okkad". Üldine märk teatud tüüpi mineraalide puudus rohttaimed- varre kasvu pärssimine ja lehelabade kasvu vähenemine, mis põhjustab väikeste lehtede rosettide moodustumist, sageli koos klorootiliste alade võrgustikuga. Erinevate elementide defitsiidi nähtavad sümptomid on nii iseloomulikud, et kogenud vaatlejad saavad puuduse tuvastada lehtede välimuse järgi.

Mõnikord toodavad puud mineraalide puudusel liigses koguses kummi. Seda nähtust nimetatakse ooosiks. Vaigu eritumine pungade ümber on Austraalias tsingipuuduses Remarkable Pine puude puhul tavaline. Kummi leidub ka koorel viljapuud kannatavad vasepuudusest põhjustatud kuivuse käes. Märkimisväärne puudus põhjustab sageli lehtede, võrsete ja muude osade hukkumist, s.t tekivad kuivusena kirjeldatud sümptomid. Vasepuudusest põhjustatud võrsete hukkumist on täheldatud paljudel metsa- ja viljapuudel. Kui apikaalsed võrsed surevad, omandavad vasepuuduse all kannatavad õunapuud põõsase ja kidura välimuse. Boori puudumine põhjustab apikaalsete kasvupunktide kuivamist ja lõpuks kambiumi surma tsitrusviljades ja mändides, floeemi surma ja puuviljade füsioloogilist lagunemist teistes liikides. Ühe elemendi puudus põhjustab mõnikord mitme erineva sümptomi ilmnemist, näiteks põhjustab õunapuude booripuudus lehtede deformatsiooni ja haprust, floeemikroosi, koore ja viljade kahjustusi.

Kloroos. Kõige tavalisem sümptom, mida täheldatakse mitmesuguste elementide puudumisel, on kloroos, mis tekib klorofülli biosünteesi kahjustuse tagajärjel. Noorte ja vanade lehtede kloroosi iseloom, aste ja raskusaste sõltuvad taime tüübist, elemendist ja puudulikkuse astmest. Kõige sagedamini seostatakse kloroosi lämmastikupuudusega, kuid selle põhjuseks võib olla ka raua, mangaani, magneesiumi, kaaliumi ja muude elementide puudus. Pealegi võivad kloroosi põhjustada mitte ainult mineraalide puudus, vaid ka mitmesugused muud keskkonnategurid, sealhulgas liiga palju või liiga vähe vett, ebasoodne temperatuur, mürgised ained (näiteks vääveldioksiid) ja mineraalide liig. Kloroosi võivad põhjustada ka geneetilised tegurid, mis põhjustavad erinevat värvi taimede ilmumist: albiinodest, täiesti ilma klorofüllita, kuni rohekate või erinevate triipude ja täppidega seemikuteni lehtedel.

Arvukate kloroosi põhjustavate tegurite põhjal võime järeldada, et see tekib nii üldise ainevahetushäire kui ka üksikute elementide spetsiifilise mõju tagajärjel.

Üks levinumaid ja kahjustavamaid taimearengu liike on kloroositüüp, mida leidub paljudel aluselistel ja lubjarikastel muldadel kasvavatel vilja-, ilu- ja metsapuudel. Tavaliselt on selle põhjuseks raua kättesaamatus kõrge pH väärtuse juures, kuid mõnikord on selle põhjuseks ka mangaani puudus.

Kui katteseemnetaimedel tekib kloroos, jäävad lehtede keskribad ja väiksemad veenid roheliseks, kuid veenidevahelised alad muutuvad kahvaturoheliseks, kollaseks või isegi valgeks. Tavaliselt mõjutab kloroos kõige nooremaid lehti. Okaspuudel muutuvad noored okkad kahvaturoheliseks või kollaseks ning suure puuduse korral võivad okkad pruunistuda ja maha kukkuda.

Rauavaegusest põhjustatud kloori saab osaliselt või täielikult kõrvaldada mulla pH alandamisega.

3.2 Mineraalipuuduse füsioloogilised mõjud

Mineraalainete puuduse nähtavad morfoloogilised mõjud või sümptomid on mitmesuguste sisemiste biokeemiliste või füsioloogiliste protsesside muutuste tulemus. Nendevaheliste keeruliste suhete tõttu võib aga olla raske kindlaks teha, kuidas puudus individuaalne element põhjustab täheldatud mõjusid. Näiteks võib lämmastikupuudus pärssida kasvu, kuna uue protoplasma biosünteesi protsessid lämmastikuga varustavad halvemini. Kuid samal ajal väheneb ensüümide ja klorofülli sünteesi kiirus ning fotosünteesipind väheneb. See põhjustab fotosünteesi nõrgenemist, halvendades kasvuprotsesside varustamist süsivesikutega. Selle tulemusena on võimalik lämmastiku ja mineraalide imendumise kiiruse edasine vähenemine. Üks element täidab taimes sageli mitut funktsiooni, mistõttu ei ole lihtne kindlaks teha, milline funktsioon või funktsioonide kombinatsioon on häiritud ja põhjustab nähtavaid sümptomeid. Näiteks mangaan on lisaks teatud ensüümsüsteemide aktiveerimisele vajalik ka sünteesiks. Klorofüll. Selle puudus põhjustab mõningaid funktsionaalseid häireid. Lämmastikupuudus viib tavaliselt fotosünteesi märgatava vähenemiseni, kuid teiste elementide puudumise mõju pole nii kindel.

Mineraalide puudus vähendab nii süsivesikute biosünteesi kui ka nende liikumist kasvavatesse kudedesse. Puudused mõjutavad fotosünteesi ja hingamist sageli erinevalt. Näiteks märkimisväärne kaaliumipuudus aeglustab fotosünteesi ja suurendab hingamist, vähendades seeläbi kasvuks kasutatavate süsivesikute hulka. Mõnikord on pärsitud ka süsivesikute liikumine. See efekt on väljendunud floeemi nekroosiga booripuudulike puude puhul. Kättesaadavate süsivesikute hulga vähenemise tulemusena väheneb ühes puu osas koe kasvutempo, kuid samal ajal võib tekkida süsivesikute kuhjumine teises osas. Mõnikord väheneb säilitatavate süsivesikute vähese sisalduse tõttu seemnete moodustumine. Rikkalik lämmastikväetise andmine tõi kaasa pöögi- ja suhkruvahtra seemnete moodustumise protsessi olulise tõusu, kasvas tervete seemnete osakaal ja vahtra seemnete kuivmass. Noorel viirukimännil suurenes järsult ka käbide ja seemnete teke pärast väetist. Kui puudel pole mineraalainete puudust, võib suurte lämmastikväetiste kasutamine vegetatiivse kasvu stimuleerimise kaudu vähendada viljade ja seemnete teket.

3.3 Liigne mineraalid

Metsamullad sisaldavad harva mineraalseid toitaineid liigselt, kuid aedade ja puukoolide tugev väetamine põhjustab mõnikord kahju tekitamiseks piisava soolasisalduse. Samuti on olemas suured alad kuivad maad, kus enamik taimeliike ei saa kõrge soolasisalduse tõttu eksisteerida. Kahju põhjustab ka rohke soolasisaldusega veega kastmine. Selle põhjuseks on osmootse rõhu tõus, taimede jaoks ebasoodsad pH muutused, erinevate ioonide tasakaalustamatus või nende tegurite kombinatsioon.

Mullalahuse suurenenud osmootne rõhk vähendab veehaaret, suurendab veepuudust lehtedes ja põhjustab kuivamisest tingitud kudede kahjustusi päevadel, mil tuul ja kõrge temperatuur põhjustavad kõrget transpiratsiooni. Pikema ja sügavama dehüdratsiooni korral täheldatakse ka stomataalset sulgumist, mis takistab fotosünteesi. Soolade kõrge kontsentratsioon mullas võib põhjustada plasmolüüsi kaudu juurekahjustusi, eriti liivastel muldadel, mis häirib juurte sünteetilist aktiivsust. Mõnikord kahjustatakse lehti suurtes kontsentratsioonides vedelate väetiste kasutamise tõttu.

Liigväetise kahjulikud mõjud sõltuvad taimeliigist, kasutatavast väetise liigist ja laotamise ajast.

Viljade liigne väetamine ja ilupuud mõnikord pikendab kasvuperiood sedavõrd, et puud ja põõsad ei jõua enne külma külmakindlust omandada. Liigne väetamine soodustab mõnikord paljude okste, õite ja viljade teket vanematel puudel. Muud tüüpi taimede reaktsioonid üleväetamisele hõlmavad fastseerumist ehk varre lamedamaks muutumist ja sisemist koorekroosi. Seemnetel avaldub liigse väetise ebasoovitav mõju ülemäärase apikaalse kasvuna, mille tulemuseks on maa-aluste ja maapealsete osade madal suhe, mistõttu taimed ei juurdu sageli pärast ümberistutamist hästi.

Üleliigse väetise kasutamine on majanduslikult raiskav. See on ebasoovitav ka keskkonnale, kuna liig võib välja uhtuda ja sattuda veekogudesse või põhjavette. Eriti suur tähtsus leostub üleliigne lämmastik, tavaliselt nitraadi kujul, kuid keskkonnareostuse probleem võib tekkida siis, kui mis tahes elementi sisestatakse liigses koguses.

3.4 Lämmastiku puudus

Lämmastiku puudumisega elupaigas pärsib taimede kasv, nõrgeneb külgvõrsete moodustumine ja teravilja harimine ning täheldatakse väikeseid lehti. Samal ajal väheneb juurte hargnemine, kuid juurte ja õhust osade massi suhe võib suureneda. Lämmastikupuuduse üks varajasi ilminguid on lehtede kahvaturoheline värvus, mis on põhjustatud nõrgenenud klorofülli sünteesist. Pikaajaline lämmastikunälg toob kaasa valkude hüdrolüüsi ja klorofülli hävimise eelkõige alumistes vanemates lehtedes ning lahustuvate lämmastikuühendite väljavoolu noorematesse lehtedesse ja kasvukohta. Klorofülli hävimise tõttu omandab alumiste lehtede värvus olenevalt taimeliigist kollaseid, oranže või punaseid toone ning tugeva lämmastikupuuduse korral võib tekkida nekroos, kuivamine ja kudede surm. Lämmastikunälg toob kaasa lühema vegetatiivse kasvuperioodi ja varasema seemnete valmimise.

3.5 Fosfori puudus

Fosfori nälgimise väliseks sümptomiks on lehtede sinakasroheline värvus, sageli lilla või pronksise varjundiga (tõend valgusünteesi ja suhkrute kogunemise hilinemisest). Lehed muutuvad väikeseks ja kitsamaks. Taimede kasv peatub ja saagi valmimine viibib.

Fosforipuuduse korral väheneb hapniku imendumise kiirus, muutub hingamisteede ainevahetuses osalevate ensüümide aktiivsus ning mõned mitte-mitokondriaalsed oksüdatsioonisüsteemid (glükoolhappe oksüdaas, askorbaatoksüdaas) hakkavad aktiivsemalt tööle. Fosfori nälgimise tingimustes aktiveeruvad fosfororgaaniliste ühendite ja polüsahhariidide lagunemisprotsessid ning valkude ja vabade nukleotiidide süntees on pärsitud.

Taimed on fosforipuuduse suhtes kõige tundlikumad kasvu ja arengu varases staadiumis. Tavaline fosforitoitumine hilisemal perioodil kiirendab taimede arengut (erinevalt lämmastiku toitumisest), mis võimaldab lõunapoolsetes piirkondades vähendada põua ja põhjapoolsetes piirkondades külma alla sattumise tõenäosust.

3.6 Väävlipuudus

Taimede ebapiisav varustamine väävliga pärsib väävlit sisaldavate aminohapete ja valkude sünteesi, vähendab fotosünteesi ja taimede, eriti õhust osade kasvukiirust. Ägedatel juhtudel on kloroplastide moodustumine häiritud ja nende lagunemine on võimalik. Väävlipuuduse sümptomid – lehtede pleekimine ja kollaseks muutumine – on sarnased lämmastikupuuduse omadega, kuid ilmnevad esmalt kõige noorematel lehtedel. See näitab, et väävli väljavool vanematest lehtedest ei suuda kompenseerida taimede ebapiisavat väävliga varustamist juurte kaudu.

3.7 Kaaliumipuudus

Kaaliumipuuduse korral hakkavad lehed alt üles kollaseks muutuma - vanadest noorteni. Lehed muutuvad servadest kollaseks. Seejärel omandavad nende servad ja tipud pruuni värvi, mõnikord punaste "roostes" laikudega; surevad ja hävivad need alad. Lehed näevad välja nagu põlenud. Kaaliumiga varustamine on eriti oluline noorte, aktiivselt kasvavate elundite ja kudede jaoks. Seetõttu väheneb kaaliuminälja korral kambiumi funktsioneerimine, vaskulaarsete kudede areng on häiritud, epidermise ja küünenaha rakuseina paksus väheneb ning rakkude jagunemise ja pikenemise protsessid on pärsitud. Sõlmevahede lühendamise tulemusena võivad tekkida taimede rosettivormid. Kaaliumipuudus põhjustab apikaalsete pungade domineeriva toime vähenemist. Tipp- ja tipu-külgpungad lõpetavad arengu ja hukkuvad, aktiveerub külgvõrsete kasv ja taim võtab põõsa kuju.

Sarnased dokumendid

Toataimede muldade füüsikalise ja keemilise koostise uurimine, mineraalväetiste liigid. Märgid mineraalide puudumisest mullas. Näpunäiteid toataimede kasvatamiseks koolikeskkonnas. Taimehaigused ja kahjurid, kaitsevahendid.

kursusetöö, lisatud 03.09.2014


Mineraalide roll loomakeha rakkude ja kudede elus. Makroelementide tähtsus looma kehale. Elementide happe-aluse suhe söödas. Mikroelementide kasutamine söötmisel, päevased normid.

abstraktne, lisatud 25.10.2009


Mineraalväetiste klassifikatsioon (liht- ja segaväetised). Põllumajandusliku pinnase ammendumine. Orgaaniline ja mineraalväetised. Taimede täielik arendamine, kasutades kompleksväetisi. Vee mõju taimede elutegevusele.

esitlus, lisatud 14.05.2014


Valkude, rasvade, süsivesikute, vitamiinide, mineraalide ja mikroelementide kirjeldus. Sööda toiteväärtuse hindamine. Meetodid ainevahetuse uurimiseks loomakehas, mis põhinevad energia jäävuse seadusel. Lämmastiku, süsiniku ja energia tasakaal lehmas.

abstraktne, lisatud 15.06.2014


Mullad, mullatekke tingimused. Mineraalväetiste omadused. Soži jõe ümbruse geoloogia, geomorfoloogia, kliima. Pinnase ja kliimatingimuste omadused. Mineraalväetiste mõju heintaimede tootlikkusele ja liigilisele koosseisule.

lõputöö, lisatud 03.11.2012


Põllumajandussaaduste kvaliteedi sõltuvus oluliste orgaaniliste ja mineraalsete ühendite sisaldusest neis. Mineraalväetiste (lämmastik, fosfor, kaalium ja kompleks) mõju erinevates kombinatsioonides taimede arengule ja produktiivsusele.

abstraktne, lisatud 07.10.2009


Mineraalide ja vitamiinide tähtsus sigade organismis. Endogeensete stimulantide ja bioloogiliselt aktiivsete ainete kasutamine eelsegudes. Biostimulantide (antibiootikumid, ensüümid, eleuterokokk) kasutamine dieedis.

õpetus, lisatud 05.10.2012


Orgaaniliste ja mineraalväetiste kasutamine Baškortostani Vabariigi Duvani piirkonnas, mineraalväetiste doosi arvutamise meetodid, saagikoristuse planeerimine. Mitmeaastane plaan väetiste kasutamiseks külvikorras, arvestades mullaviljakust.

kursusetöö, lisatud 15.07.2009


Mineraalide füsioloogiline tähtsus sigade organismis. Picumini kasutamine emistel tiinuse ajal. Keskkonnategurid ja nende mõju sigade loomulikule vastupidavusele ja produktiivsusele. Emiste verenäitajad.

monograafia, lisatud 05.10.2012


Koera toitumine linnatingimustes. Toidu seedimine ja mao maht. Toitainete ja energiavajadus. Rasvade roll vitamiinide toitumises ja vee ainevahetuses. Puuduse sümptomid foolhape. Mineraalide funktsioonid kehas.

Kõik humiinained tekivad orgaaniliste jääkide surmajärgse (lahkamisjärgse) transformatsiooni tulemusena. Orgaaniliste jääkide muutumist humiinaineteks nimetatakse humifitseerimisprotsessiks. See toimub väljaspool elusorganisme nii nende osalusel kui ka oksüdatsiooni, redutseerimise, hüdrolüüsi, kondenseerumise jne puhtkeemiliste reaktsioonide kaudu.

Erinevalt elusrakust, kus biopolümeeride süntees toimub vastavalt geneetilisele koodile, ei ole humifitseerimise protsessis kindlat programmi, mistõttu võivad tekkida kõik ühendid, nii lihtsamad kui ka keerukamad kui algsed biomolekulid. Saadud produktid allutatakse uuesti sünteesi- või lagunemisreaktsioonidele ja see protsess toimub peaaegu pidevalt.

Huumusained moodustavad spetsiifilise rühma kõrgmolekulaarseid tumedat värvi aineid, mis tekivad orgaaniliste jääkide lagunemisel pinnases, sünteesides lagunemis- ja lagunemissaadustest surnud taimede ja loomade kudesid. Muldade, turba ja kivisöe humiinhapetes seostunud süsiniku kogus on peaaegu neli korda suurem kui kõigi maakera taimede ja loomade orgaanilises aines seondunud süsiniku hulk. Kuid humiinained ei ole pelgalt eluprotsesside jääkproduktid, need on looduslikud ja olulised mineraalainete ja ainete ühise arengu saadused. taimestik Maa.

Huumusained võivad taimi otseselt mõjutada, olles mineraalsete toiteelementide (toitainete kogumi) allikaks. Mulla orgaaniline aine sisaldab märkimisväärses koguses toitaineid, taimekooslus tarbib neid pärast mulla mikroorganismide poolt mineraalseks muutmist. Toitained sisenevad taimede biomassi mineraalsel kujul.

Huumusained võivad taimi kaudselt mõjutada, st mõjutada mulla füüsikalis-mehaanilisi, füüsikalis-keemilisi ja bioloogilisi omadusi. Omades kompleksset mõju mullale, parandavad need selle füüsikalisi, keemilisi ja bioloogilisi omadusi. Koos sellega täidavad nad kaitsefunktsiooni, sidudes raskmetalle, radionukliide ja orgaanilisi mürgiseid aineid, takistades seeläbi nende sattumist taimedesse. Seega mõjutavad nad mulda mõjutades kaudselt taimi, soodustades nende aktiivsemat kasvu ja arengut.

Viimasel ajal on välja töötatud uued suunad humiinainete mõju kohta taimedele, nimelt: Taimed on heterotroofid, mis toituvad otseselt humiinainetest; Huumusained võivad avaldada taimele hormonaalset mõju, stimuleerides seeläbi selle kasvu ja arengut.

1. Taimede arengut mõjutavad humiinainete biosfääri funktsioonid

Viimastel aastatel on teadlased välja selgitanud humiinainete üldised biokeemilised ja keskkonnafunktsioonid ning nende mõju taimede arengule. Kõige olulisemate hulgas on järgmised:

Laetav- humiinainete võime koguda pikaajalisi kõigi toitainete, süsivesikute, aminohapete varusid erinevates keskkondades;

Transport- komplekssete mineraalsete orgaaniliste ühendite moodustumine metallide ja mikroelementidega, mis migreeruvad aktiivselt taimedesse;

Reguleerivad- humiinained moodustavad mulla värvuse ja reguleerivad mineraalset toitumist, katioonivahetust, puhverdamist ja redoksprotsesse mullas;

Kaitsev- mürgiste ainete ja radionukliidide sorptsiooniga takistavad humiinained nende sattumist taimedesse.

Kõigi nende funktsioonide kombinatsioon tagab suurema saagikuse ja nõutav kvaliteet põllumajandustooted. Eriti oluline on rõhutada humiinainete positiivset mõju ebasoodsate keskkonnatingimuste korral: madalad ja kõrged temperatuurid, niiskuse puudumine, soolsus, pestitsiidide kogunemine ja radionukliidide esinemine.

Huumusainete roll füsioloogiliselt aktiivsete ainetena on vaieldamatu. Need muudavad rakumembraanide läbilaskvust, suurendavad ensüümide aktiivsust, stimuleerivad hingamisprotsesse, valkude ja süsivesikute sünteesi. Need suurendavad klorofülli sisaldust ja fotosünteesi produktiivsust, mis omakorda loob eeldused keskkonnasõbralike toodete saamiseks.

Maa põllumajanduslikul kasutamisel on vajalik huumusainete nõutava kontsentratsiooni säilitamiseks mullas pidev huumuse täiendamine.

Seni on see täiendamine toimunud peamiselt komposti, sõnniku ja turba laotamise teel. Kuna aga tegelike humiinainete sisaldus neis on suhteliselt väike, on nende kasutusmäärad väga suured. See suurendab transpordi- ja muid tootmiskulusid, mis on kordades suuremad kui väetiste endi maksumus. Lisaks sisaldavad need umbrohuseemneid, aga ka patogeenseid baktereid.

Kõrge ja jätkusuutliku saagikuse saamiseks ei piisa ainult põllumajanduskultuuride bioloogilistele võimalustele lootmisest, mida teatavasti kasutatakse vaid 10–20%. Muidugi on vaja kasutada saagikaid sorte, tõhusaid agro- ja fütotehnika meetodeid ning väetisi, kuid enam ei saa läbi ilma taimekasvuregulaatoriteta, mis 20. sajandi lõpuks mängivad juba mitte vähem olulist rolli. kui pestitsiidid ja väetised.

2. Mulla huumusesisalduse mõju põllumajandustaimede saagikusele

Kõrge huumususega muldadel on suurem füsioloogiliselt aktiivsete ainete sisaldus. Huumus aktiveerib biokeemilisi ja füsioloogilisi protsesse, tõstab ainevahetust ja protsesside üldist energiataset taimekehas, soodustab selle suurenenud toitainetega varustatust, millega kaasneb saagikuse tõus ja selle kvaliteedi paranemine.

Kirjandusse on kogunenud katsematerjali, mis näitab saagikuse tihedat sõltuvust muldade huumusesisalduse tasemest. Mulla huumusesisalduse ja saagi korrelatsioonikoefitsient on 0,7...0,8 (andmed VNIPTIOU, 1989). Nii suurendab Valgevene mullateaduse ja agrokeemia uurimisinstituudi (BelNIIPA) uuringutes mätas-podsoolsete muldade huumusesisalduse suurenemine 1% võrra (selle kõikumisel 1,5–2,5...3%) teravilja. talirukki ja -odra saak 10... 15 c/ha. Vladimiri oblasti kolhoosides ja sovhoosides, mille huumusesisaldus mullas on kuni 1%, teraviljasaak perioodil 1976-1980. ei ületanud 10 c/ha, 1,6...2% juures oli 15 snt/ha, 3,5...4% - 35 c/ha. Kirovi oblastis tasub huumuse suurendamine 1% võrra ära, saades lisaks 3...6 tsentnerit teravilja, Voroneži oblastis - 2 tsentnerit, a. Krasnodari piirkond- 3...4 c/ha.

Veelgi olulisem on huumuse roll keemiliste väetiste oskusliku kasutamise saagikuse suurendamisel, selle efektiivsus suureneb 1,5...2 korda. Siiski tuleb meeles pidada, et pinnasesse antavad keemilised väetised põhjustavad huumuse suurenenud lagunemist, mis viib selle sisalduse vähenemiseni.

Kaasaegse põllumajandusliku tootmise praktika näitab, et muldade huumusesisalduse suurendamine on nende kasvatamise üks peamisi näitajaid. Madala huumusevaru korral ei too ainult mineraalväetiste andmine kaasa mullaviljakuse stabiilset tõusu. Pealegi kaasneb mineraalväetiste suurte annuste kasutamisega orgaanilise aine vaesel pinnasel sageli ebasoodne mõju mulla mikro- ja makrofloorale, nitraatide ja muude kahjulike ühendite akumuleerumine taimedesse ning paljudel juhtudel ka põllukultuuride saagikuse vähenemine. .

3. Huumusainete mõju taimedele

Humiinhapped on orgaanilise aine loomuliku biokeemilise muundamise saadus biosfääris. Need on põhiosa mulla orgaanilisest ainest – huumusest, mängides võtmerolli looduses leiduvate ainete ringlemises ja mullaviljakuse säilitamisel.

Humiinhapetel on hargnenud molekulaarne struktuur, mis sisaldab suurt hulka funktsionaalrühmi ja aktiivsed keskused. Nende looduslike ühendite moodustumine toimub mullas toimuvate füüsikalis-keemiliste protsesside ja mullaorganismide tegevuse mõjul. Humiinhapete sünteesi allikateks on taime- ja loomsed jäägid, samuti mulla mikrofloora jääkproduktid.

Seega on humiinhapped mulla orgaanilise aine – aminohapete, süsivesikute, pigmentide, bioloogiliselt aktiivsete ainete ja ligniini – akumulaatorid. Lisaks on humiinhapetes kontsentreeritud väärtuslikud anorgaanilised mullakomponendid - mineraalse toitumise elemendid (lämmastik, fosfor, kaalium), aga ka mikroelemendid (raud, tsink, vask, mangaan, boor, molübdeen jne).

Pinnas toimuvate looduslike protsesside mõjul kuuluvad kõik ülaltoodud komponendid ühte molekulaarsesse kompleksi - humiinhapetesse. Selle kompleksi sünteesi algkomponentide mitmekesisus määrab keerulise molekulaarstruktuuri ja sellest tulenevalt humiinhapete laiaulatusliku füüsikalise, keemilise ja bioloogilise mõju mullale ja taimedele.

Humiinhapped, nagu komponent huumust leidub peaaegu igat tüüpi pinnases. Need on osa tahketest fossiilkütustest (kõvad ja pehmed pruunsöed), samuti turbast ja sapropelist. Siiski sisse loomulik olek need ühendid on inaktiivsed ja on peaaegu täielikult lahustumatul kujul. Füsioloogiliselt aktiivsed on ainult humiinhapete poolt leelismetallidega – naatriumi, kaaliumi (humaadid) moodustunud soolad.

3.1 Humaatide mõju mulla omadustele

Humaatide mõju muldade füüsikalistele omadustele

Selle mõju mehhanism varieerub sõltuvalt pinnase tüübist.

Rasketel savimuldadel soodustavad humaadid saviosakeste vastastikust tõrjumist, eemaldades liigsed soolad ja hävitades savi kompaktse kolmemõõtmelise struktuuri. Selle tulemusena muutub pinnas kobedamaks, liigne niiskus aurustub kergemini ning õhuvool paraneb, mis muudab hingamise ja juurte liikumise lihtsamaks.

Kergetele muldadele kandes ümbritsevad ja liimivad humaadid kokku mulla mineraalosakesed, aidates luua väga väärtuslikku veekindlat tükkilist struktuuri, mis parandab mulla läbilaskvust ja veepidavust ning õhu läbilaskvust. Need omadused on tingitud humiinhapete geelistumisvõimest.

Niiskuse säilitamine. Vee kinnipidamine humaatides toimub vesiniksidemete moodustumise tõttu veemolekulide ja laetud humaatide rühmade, aga ka neile adsorbeerunud metalliioonide vahel. Selle tulemusena väheneb vee aurustumine keskmiselt 30%, mis põhjustab kuivadel ja liivastel muldadel suurenenud niiskuse imendumist taimede poolt.

Tumeda värvi moodustumine. Humaadid värvivad mulda tumedat värvi. See on eriti oluline külmas ja parasvöötmes, kuna tume värv parandab mulla imendumist ja akumuleerumist päikeseenergia. Selle tulemusena tõuseb mulla temperatuur.

Humaatide mõju muldade keemilistele omadustele ja mulla niiskuse omadustele.

Oma olemuselt on humiinhapped polüelektrolüüdid. Koos orgaaniliste ja mineraalsete mullaosakestega moodustavad nad mulda imava kompleksi. Omades suurel hulgal erinevaid funktsionaalrühmi, on humiinhapped võimelised adsorbeerima ja kinni pidama pinnasesse sisenevaid toitaineid, makro- ja mikroelemente. Humiinhapetes peetavad toitained ei seo mulla mineraalaineid ega uhu neid ära ka veega, olles taimedele kättesaadavas olekus.

Mulla puhvermahu suurendamine. Humaatide lisamine suurendab muldade puhvervõimet, st mulla võimet säilitada loomulik pH tase isegi happeliste või aluseliste ainete ülevaru korral. Seega suudavad humaadid pealekandmisel eemaldada mulla liigse happesuse, mis võimaldab aja jooksul nendele põldudele külvata kõrge happesuse suhtes tundlikke kultuure.

Humaatide mõju toitainete ja mikroelementide transpordile taimedesse.

Erinevalt vabadest humiinhapetest on humaadid vees lahustuvad liikuvad ühendid. Toitaineid ja mikroelemente adsorbeerides aitavad need kaasa nende liikumisele mullast taimedesse.
Humaatide kasutamisel on selge tendents suureneda põllupinnakihis saadaoleva fosfori (1,5-2 korda), vahetatava kaaliumi ja omastatava lämmastiku (2-2,5 korda) sisaldus.

Kõik mikroelemendid, olles siirdemetallid (v.a boor ja jood), moodustavad humaatidega liikuvaid kelaatkomplekse, mis kergesti taimedesse tungivad, mis tagab nende imendumise ning raud ja mangaan imenduvad teadlaste sõnul eranditult nende metallide humaatidena. .

Selle protsessi oletatav mehhanism seisneb selles, et humaadid on teatud tingimustel võimelised absorbeerima metalliioone, vabastades need tingimuste muutumisel. Positiivselt laetud metalliioonide lisamine toimub humiinhapete (karboksüül-, hüdroksüül- jne) negatiivselt laetud funktsionaalrühmade tõttu.

Taimejuurte vett imades satuvad lahustuvad metallihumaadid juurerakkude lähedale. Juurestiku negatiivne laeng ületab humaatide negatiivse laengu, mis viib metalliioonide eraldumiseni humiinhappemolekulidest ja ioonide neeldumiseni rakumembraani poolt.

Paljud teadlased usuvad, et väikesed humiinhapete molekulid koos nendega seotud metalliioonide ja muude toitainetega võivad imenduda ja assimileerida otse taime poolt.
Tänu kirjeldatud mehhanismidele paraneb taimede mulla toitumine, mis aitab kaasa nende tõhusamale kasvule ja arengule.

Humaatide mõju muldade bioloogilistele omadustele.

Humiinhapped on mikroorganismide jaoks saadaolevate fosfaatide ja süsiniku allikad. Humiinhapete molekulid on võimelised moodustama suuri agregaate, millel arenevad aktiivselt mikroorganismide kolooniad. Seega intensiivistavad humaadid oluliselt erinevate mikroorganismide rühmade tegevust, mis on tihedalt seotud mulla toitainete mobiliseerimise ja potentsiaalse viljakuse muutmisega efektiivseks.
Seoses silikaatbakterite arvukuse kasvuga täieneb pidevalt taimede poolt omastatav vahetatav kaalium.

Humaadid suurendavad mullas mikroorganismide arvukust, mis lagundavad vähelahustuvaid mineraal- ja orgaanilisi fosforiühendeid.

Humaadid parandavad mulla varustamist seeditavate lämmastikuvarudega: ammoniseerivate bakterite arv suureneb kolm kuni viis korda, mõnel juhul registreeriti ammoniseerivate bakterite kümnekordne suurenemine; nitrifitseerivate bakterite arv suureneb 3-7 korda. Parandades vabalt elavate bakterite elutingimusi, suureneb nende võime siduda atmosfäärist molekulaarset lämmastikku ligi 10 korda.

Selle tulemusena rikastub muld olemasolevate toitainetega. Orgaanilise aine lagunemisel tekib suur hulk orgaanilisi happeid ja süsihappegaasi. Nende mõjul muutuvad raskesti ligipääsetavad fosfori, kaltsiumi, kaaliumi ja magneesiumi mineraalühendid taimele ligipääsetavateks vormideks.

Humaatide kaitseomadused

Humaatide kompleksne toime mullale tagab nende kaitsvad omadused.
Raskmetallide ja radionukliidide pöördumatu sidumine. See humaatide omadus on eriti oluline mulla suurenenud inimtekkelise koormuse tingimustes. Plii, elavhõbeda, arseeni, nikli ja kaadmiumi ühendid, mis eralduvad kivisöe põletamisel, metallurgiaettevõtete ja elektrijaamade töös, satuvad pinnasesse atmosfäärist tolmu ja tuha kujul, samuti sõidukite heitgaasidega. Samal ajal on kiirgussaaste tase paljudes piirkondades oluliselt tõusnud.
Mulda sattudes seovad humaadid pöördumatult raskemetalle ja radionukliide. Selle tulemusena moodustuvad lahustumatud istuvad kompleksid, mis eemaldatakse pinnases leiduvate ainete ringist. Seega takistavad humaadid nende ühendite sattumist taimedesse ja järelikult ka põllumajandustoodetesse.

Koos sellega viib mikrofloora aktiveerimine humaatide poolt mulla täiendava rikastamiseni humiinhapetega. Selle tulemusena muutub pinnas tänu ülalkirjeldatud mehhanismile vastupidavamaks tehnogeensele reostusele.
Orgaaniliste ökotoksiliste ainete lagunemise kiirendamine. Aktiveerides mulla mikroorganismide tegevust, aitavad humaadid kaasa kütuse põlemisel tekkivate toksiliste orgaaniliste ühendite, aga ka mürgiste kemikaalide kiirendatud lagunemisele.
Humiinhapete mitmekomponentne koostis võimaldab neil tõhusalt sorbeerida raskesti ligipääsetavaid orgaanilisi ühendeid, vähendades nende mürgisust taimedele ja inimestele.

3.2 Humaatide mõju taimede, seemnete ja juurestiku üldisele arengule

Füüsikalis-keemiliste ja biokeemiliste protsesside intensiivistamine. Humaadid suurendavad kõigi taimerakkude aktiivsust. Selle tulemusena suureneb raku energia, paranevad protoplasma füüsikalis-keemilised omadused ning intensiivistuvad taimede ainevahetus, fotosüntees ja hingamine.

Selle tulemusena kiireneb rakkude jagunemine, mis tähendab, et taime üldine kasv paraneb. Taimede toitumise parandamine. Humaatide kasutamise tulemusena areneb see aktiivselt juurestik, paraneb taimede juurte toitumine ja ka niiskuse imendumine. Juurte toitumise intensiivistumist soodustab humaatide kompleksne toime mullale. Taimede biomassi suurenemine ja ainevahetuse aktiveerumine põhjustab fotosünteesi suurenemist ja süsivesikute akumuleerumist taimede poolt.

Taime vastupidavuse suurendamine. Humaadid on immuunsüsteemi mittespetsiifilised aktivaatorid. Humaatidega töötlemise tulemusena suureneb oluliselt taimede vastupidavus erinevatele haigustele. Seemnete leotamine humaadilahustes on seemnenakkuste ja eriti juuremädaniku ärahoidmiseks äärmiselt tõhus. Koos sellega suureneb humaatidega töötlemisel taimede vastupidavus ebasoodsatele keskkonnateguritele - äärmuslikele temperatuuridele, vettimisele, tugevatele tuultele.

Humaatide mõju seemnetele

Tänu huumusainetel põhinevate preparaatidega töötlemisele suureneb seemnete vastupanuvõime haigustele ja traumaatilistele kahjustustele ning leevenevad pinnainfektsioonid.

Töötlemisel suurendavad seemned idanemisvõimet, idanemisenergiat ning stimuleerivad seemikute kasvu ja arengut.
Seega suurendab töötlemine seemnete idanemist ja takistab seenhaiguste, eriti juurepõletike teket.

Humaatide mõju juurestikule

Juureraku membraani läbilaskvus suureneb. Tänu sellele paraneb toitainete ja mikroelementide tungimine mullalahusest taime. Selle tulemusena tarnitakse toitaineid peamiselt humaatidega komplekside kujul.

Paraneb juurestiku areng, suureneb taimede ankurdumine pinnasesse, st taimed muutuvad vastupidavamaks tugevatele tuultele, tugevate vihmasadude tagajärjel väljauhtumisele ja erosiooniprotsessidele.
See on eriti efektiivne vähearenenud juurestikuga põllukultuuridel: suvinisu, oder, kaer, riis, tatar.

Juurestiku areng intensiivistab taime niiskuse ja hapniku omastamist ning mulla toitumist.
Selle tulemusena paraneb juurestikus aminohapete, suhkrute, vitamiinide ja orgaaniliste hapete süntees. Suureneb ainevahetus juurte ja mulla vahel. Juurte poolt eritatavad orgaanilised happed (süsi-, õunhape jne) mõjutavad aktiivselt mulda, suurendades toitainete ja mikroelementide kättesaadavust.

4. Järeldus

Huumusained mõjutavad kahtlemata taimede kasvu ja arengut. Mulla orgaaniline aine on taimede toitainete allikas. Mikroorganismid, lagundavad humiinaineid, varustavad taimi mineraalsete toitainetega.

Huumusainetel on oluline mõju mulla komplekssetele omadustele, mõjutades seeläbi kaudselt taimede arengut.

Huumusained, parandades mulla füüsikalis-keemilisi, keemilisi ja bioloogilisi omadusi, stimuleerivad taimede intensiivsemat kasvu ja arengut.

Huumusainete kaitsefunktsioon on praegu väga oluline ka inimtekkelise mõju intensiivse kasvu tõttu keskkonnale üldiselt ja eriti pinnasele. Humiinained seovad mürgiseid aineid ja radionukliide ning aitavad seeläbi kaasa keskkonnasõbralike toodete valmistamisele.

Humiinainetel on kindlasti kasulik mõju nii mullale kui ka taimedele.

Kasutatud kirjanduse loetelu.

1. Alexandrova L.N. Mulla orgaaniline aine ja selle muundumisprotsessid. L., Nauka, 1980,
2. Orlov D.S. Muldade humiinhapped ja üldine humifitseerimise teooria. M.: Moskva Riikliku Ülikooli kirjastus, 1990.
3. Ponomareva V.V., Plotnikova T.A. Huumus ja mulla moodustumine. L., Nauka, 1980,
4. Tyurin I.V. Mulla orgaaniline aine ja selle roll mulla tekkes ja viljakuses. Mullahuumuse õpetus. Selkhozgiz, 1967.
5. Tate R., III. Mulla orgaaniline aine. M.: Mir, 1991.
6. Khristeva L.A.. Humiinhappe stimuleeriv toime kõrgemate taimede kasvule ja selle nähtuse olemusele. 1957. aastal.
7. Huumusained biosfääris. Ed. D.S. Orlova. M.: Nauka, 1993.

Mõjutamine keemilised ained taimede kasvu ja arengu kohta. Lõpetanud: Ignatieva Victoria, 6. klassi õpilane Juhendaja: Putina Yu.K., bioloogia- ja keemiaõpetaja Vallavalitsuse riiklik õppeasutus "Nižnesanarskaja keskkool üldhariduslik kool Tšeljabinski oblasti Troitski munitsipaalrajoon 2017

Eesmärk: uurida kemikaalide mõju taimede kasvule ja arengule. Eesmärgid: tutvuda selle teema kohta saadaoleva kirjandusega; Tutvuge olemasolevate meetoditega, kuidas uurida kemikaalide mõju taimede kasvule ja arengule. Tehke oma uurimistöö põhjal järeldus kemikaalide mõju kohta. Töötada välja soovitused kultuurtaimede kasvatamise tingimuste parandamiseks. Hüpotees: oletame, et kemikaalid mõjutavad negatiivselt taimede kasvu ja arengut.

Uurimisaine: Sibul, harilik oa Uurimisaine: kemikaalide mõju taimedele.

Keemiliste proovide võtmise tehnika

Kemikaalide mõju uurimiseks võeti 6 proovi: nr 1 - vasksulfaat CuSO4 * 5H2O nr 2 - tsinksulfaat ZnSO4 * 7H2O nr 3 - - raudsulfaat FeSO4 * 7H2O nr 4 - kaaliumpermanganaat KMnO4 nr 5 - pliisulfaat PbSO4 nr 6 - kontrollproov (ilma lisatud kemikaalideta)

Kontrollproovide uuringu tulemused Kontrollproovi nr 6 (sibulasibul) areng kulgeb intensiivselt paljude juhuslike juurte moodustumisega Kontrollproov nr 6 (Oataim) - kasv ja areng kulgeb normaalsetes piirides

Vasksulfaadiga kokku puutunud katseproovide uurimise tulemused Proov nr 1 Väikese arvu juurte ilmumine, nende kasv peatub peagi, tumenevad. Taime proov nr 1, pärast vasksulfaadi lahuse lisamist kõverdusid lehed kohe, taim suri katse 1. nädala lõpuks

Tsinksulfaadiga kokku puutunud katseproovide uurimise tulemused Proov nr 2 Suure hulga juurte välimus, nende kasv on ebaoluline. Proov nr 2 Taimel arenesid lehed pärast tsinksulfaadi lahuse lisamist tavaliselt esimesel katsenädalal, seejärel muutusid lahuse kontsentratsiooni suurenedes lehed kollaseks ja kõverdusid

Raudsulfaadiga kokku puutunud katseproovide uurimise tulemused Proov nr 3 Väikese arvu juurte ilmumine, nende kasv peatub peagi, tumenevad. Proov nr 3. Taimel tekkis kolm lehte, kuid siis hakkasid need kõverduma ja kollaseks muutuma.

Kaaliumpermanganaadi mõjul uuritavate proovide uurimise tulemused Proov nr 4 Kaaliumpermanganaadi lahuse (nr 4) lisandiga sibul arenes nõrgalt, juured olid 1-2 mm, siis kasv peatus Proovi nr. 4 Taim kaotas 4. päeval 3 lehte, siis ülejäänud kuivasid

Pliisulfaadiga kokku puutunud katseproovide uurimise tulemused Proov nr 5 Sibul oli piisava arvu juurtega, kuid väikese suurusega. Oa taimel olid suured, kuid kahvatu värvusega lehed, mis 2 nädala lõpus ka kergelt kõverdusid

Kontrollproovil (nr 6) olid siledad, heledad rakud, ilma igasuguse deformatsioonita.

Sibularakud uuritavast proovist, millele oli lisatud raudsulfaati (nr 3), olid ühtlase struktuuriga, kuid nende tsütoplasma oli tumedat värvi.

Sibularakud uuritavast proovist, millele oli lisatud kaaliumpermanganaadi (nr 4), omandasid sinise värvuse. Rakud olid ühtlase struktuuriga.

Järeldused: Liigne raudsulfaat värvib rakud tumedaks ja aeglustab juurestiku kasvu. Kaaliumpermanganaadil on sarnane toime. Liigne vasksulfaat hävitab taimerakud ja peatab nende kasvu.

KURSUSETÖÖ

Erinevat tüüpi seemnetöötluste mõju taimede kasvule ja arengule

Sissejuhatus

Külvieelse seemne töötlemise küsimus on vaatamata arvukatele uuringutele aktuaalne ja avatud tänaseni. Huvi tekitab väljavaade kasutada põllumajanduses erinevaid seemnetöötlusviise, et tõsta taimede produktiivsust ja saada suuremat saaki.

Säilitamise käigus seemned vananevad, seemnete kvaliteet ja idanevus langeb, seetõttu on mitu aastat säilitatavas seemnepartiis tugevad, nõrgad (elusad, kuid mitte idanevad) ja surnud seemned. Tuntud on külvieelse seemnetöötluse meetodid, mida saab kasutada säilitamisel kaotatud seemnete idanemise suurendamiseks. Ioniseeriv kiirgus väikestes annustes, ultraheliga töötlemine, lühiajaline kuuma- ja lööklainetöötlus, kokkupuude elektri- ja magnetväljadega, laserkiirgus, külvieelne leotamine bioloogiliselt aktiivsete ainete lahustes ja muu võib suurendada seemnete idanemist ja saaki 15-25%. .

Nagu teada, kasutatakse tootlikkuse suurendamiseks mineraalväetisi, neid kantakse mugavalt pinnasesse, see protsess on mehhaniseeritud. Mineraalväetiste kasutamine põhjustab kiirenenud kasv taimed ja tootlikkuse suurendamine. Sageli tekivad aga paralleelselt nitraadid ja nitritid, mis on taimedele kahjutud, kuid inimesele ohtlikud. Lisaks on mineraalväetiste kasutamisega kaasnevad raskemad tagajärjed, mis on seotud mulla struktuuri muutumisega. Selle tulemusena uhutakse väetised mulla ülemistest kihtidest välja alumistesse kihtidesse, kus mineraalsed komponendid ei ole enam taimedele kättesaadavad. Seejärel satuvad mineraalväetised põhjavette ja kanduvad pinnaveekogudesse, saastades oluliselt keskkonda. Orgaaniliste väetiste kasutamine on keskkonnasäästlikum, kuid inimeste vajaduste rahuldamiseks tootlikkuse tõstmiseks neist ilmselgelt ei piisa.

Seemnete biostimulatsiooni keskkonnasõbralikud füüsikalised meetodid on paljutõotavad. Nüüdseks on eksperimentaalselt tõestatud, et bioloogilised objektid on võimelised tundlikult reageerima väliste elektromagnetväljade mõjule. See reaktsioon võib toimuda elusorganismi erinevatel struktuuritasanditel – alates molekulaarsest ja rakulisest kuni organismi kui tervikuni. Kui eksponeeritakse elektromagnetlained Bioloogiliste objektide rakkudes olev millimeetrivahemik aktiveerib biosünteesi ja rakkude jagunemise protsesse, taastab haiguste tõttu katkenud ühendused ja funktsioonid ning lisaks sünteesib organismi immuunseisundit mõjutavaid aineid.

Praeguseks on välja töötatud suur hulk erinevaid kiiritusseadmeid ja meetodeid seemnete aktiveerimiseks. Siiski pole need laialt levinud, kuigi võrreldes keemiliste vahenditega need on tehnoloogiliselt arenenumad, keskkonnasõbralikumad ja palju odavamad. Sellise olukorra üks põhjusi on see, et olemasolevad kiiritusravi meetodid ei anna püsivalt kõrgeid tulemusi. See on tingitud asjaolust, et praegused külvieelse töötlemise meetodid ei optimeeri kiirguse kvalitatiivseid ja kvantitatiivseid omadusi.

Uuringu eesmärk - uurida erinevate külvieelse seemnetöötluse mõju taimede kasvule ja arengule.

Sellega seoses määrati järgmised ülesandeid :

· uurida kemikaalide mõju taimede kasvule ja arengule;

· uurida elektromagnetilise (biofüüsikalise) töötluse mõju taimede kasvuprotsessidele;

· paljastada laserkiirguse mõju odraseemnete idanemiskiirusele.

1. Külvieelne seemnetöötlus ja selle mõju taimede kasvule ja arengule

1.1 Kemikaalide mõju taimede kasvule ja arengule

seemneodra kiirituslaser

Töötlemise kõige olulisem ja tõhusam osa on keemiline ehk seemnete puhtimine.

Isegi 4 tuhat aastat tagasi leotati Vana-Egiptuses ja Kreekas seemneid sibulamahlas või säilitati küpressinõeltega.

Keskajal, alkeemia arenedes ja tänu sellele hakkasid keemikud seemneid leotama kivi- ja kaaliumisoolades, vasksulfaadis ja arseenisoolades. Saksamaal olid kõige populaarsemad lihtsaid viise- seemnete hoidmine kuumas vees või sõnnikulahuses.

16. sajandi alguses pandi tähele, et laevahuku ajal merevees olnud seemnetest saadi saak, mida tatt vähem mõjutas. Palju hiljem, 300 aastat tagasi, leidis külvieelse keemilise seemnetöötluse tõhusust teaduslikult tõestatud prantsuse teadlase Thiele katsete käigus, kes uuris seemnete soola ja lubjaga töötlemise mõju tatu levikule seemnete kaudu.

Kui 19. sajandi alguses keelati inimelule ohtlikuna arseeni sisaldavate preparaatide kasutamine, siis 20. sajandi alguses hakati kasutama elavhõbedat sisaldavaid aineid, mille kasutamine keelustati alles 1982. aastal ja ainult Lääne-Euroopas.

Ja alles eelmise sajandi 60ndatel töötati välja süsteemsed fungitsiidid seemnete eeltöötlemiseks ja tööstusriigid hakkasid neid aktiivselt kasutama. Alates 90ndatest on kasutatud kaasaegsete, väga tõhusate ja suhteliselt ohutute insektitsiidide ja fungitsiidide komplekse.

Olenevalt seemnetöötlustehnoloogiast on neid kolme tüüpi: lihtpuitmine, pannitamine ja inkrusteerimine.

Tavapuhastus on kõige levinum ja traditsioonilisem seemnete töötlemise meetod. Kõige sagedamini kasutatakse kodutaludes ja taludes, samuti seemnekasvatuses. Suurendab seemnete massi mitte rohkem kui 2%. Kui kilet moodustav koostis katab seemned täielikult, võib nende mass suureneda kuni 20%

Enkrusteerimine – seemned kaetakse kleepuvate ainetega, et tagada kemikaalide kinnitumine nende pinnale. Töödeldud seemned võivad muutuda 5 korda raskemaks, kuid kuju ei muutu.

Granuleerimine - ained katavad seemned paksu kihiga, suurendades nende massi kuni 25 korda ja muutes nende kuju sfääriliseks või elliptiliseks. Kõige “võimsam” pannimine (pelletiseerimine) muudab seemned kuni 100 korda raskemaks.

Teraviljaseemnete töötlemiseks kasutatakse enim preparaate Raxil, Premix, Vincit, Divident ja Colfugo Super Color. Need on süsteemsed fungitsiidid, mis tapavad kivide, tolmuse ja kõva räbu, nematoodide eoseid, võideldes tõhusalt fusaariumi, septoria ja juuremädaniku vastu. Neid toodetakse vedelike, pulbrite või kontsentreeritud suspensioonidena ja neid kasutatakse seemnete töötlemiseks spetsiaalsetes seadmetes koguses 0,5–2 kg 1 tonni seemnete kohta.

Eramajapidamistes ja taludes ei ole tugevatoimeliste kemikaalide kasutamine alati õigustatud. Suhteliselt väikesed kogused väikesed seemned köögivilja- või dekoratiivkultuure, nagu saialilled, porgandid või tomatid, saab töödelda vähem mürgiste ainetega. Oluline on mitte ainult ja mitte niivõrd algselt hävitada kogu nakkus seemnetel, vaid ka luua taimes, isegi seemneembrüo staadiumis, resistentsus haigustele, st püsiv immuunsus.

Idanemise alguses on kasulik ka kasvustimulaatorite mõju, mis soodustab taimedes suure hulga külgjuurte arengut, luues tugeva juurestiku. Taimekasvu stimulandid, mis sisenevad embrüosse enne idanemise algust, põhjustavad toitainete aktiivse transpordi taime maapealsetesse osadesse. Selliste preparaatidega töödeldud seemned idanevad kiiremini ja nende idanevus suureneb. Seemikud muutuvad vastupidavamaks mitte ainult haigustele, vaid ka temperatuurimuutustele, niiskuse puudumisele ja muudele stressirohketele tingimustele. Külvieelsete preparaatidega õige eeltöötlemise pikemaajalisteks tagajärgedeks peetakse saagikuse suurenemist ja valmimisaja lühenemist.

Paljud ettevalmistused külvieelseks seemnete töötlemiseks on loodud humiinsetel alustel. Need on humiinhapete ja humaatide, kaaliumi ja naatriumi kontsentreeritud (kuni 75%) vesilahus, mis on kompleksiga küllastunud. taime jaoks vajalik mineraalaineid, mida saab kasutada ka väetisena. Selliseid preparaate toodetakse turba baasil, mis on selle vesiekstrakt.

Z.F. Rakhmankulova ja kaasautorid uurisid nisu (Triticum aestivum L.) seemnete külvieelse töötlemise mõju 0,05 mm salitsüülhappega (SA) selle endogeensele sisaldusele ning vabade ja seotud vormide vahekorda seemikute võrsetes ja juurtes. Kahenädalase seemikute kasvu ajal täheldati SA üldsisalduse järkjärgulist vähenemist võrsetes; juurtes muutusi ei tuvastatud. Samal ajal toimus SA vormide ümberjaotumine võrsetes - konjugeeritud vormi taseme tõus ja vaba vormi langus. Seemnete külvieelne töötlemine salitsülaadiga tõi kaasa endogeense SA üldsisalduse vähenemise nii seemikute võrsetes kui ka juurtes. Vaba SA sisaldus vähenes kõige intensiivsemalt võrsetes, veidi vähem juurtes. Eeldati, et selle languse põhjustas SA biosünteesi rikkumine. Sellega kaasnes võrsete ja eriti juurte massi ja pikkuse suurenemine, täieliku pimeduse hingamise stimuleerimine ja hingamisteede vahekorra muutus. Juures täheldati tsütokroomi hingamistee osakaalu suurenemist ja võrsetes alternatiivset tsüaniidiresistentset. Näidatud on muutused taimede antioksüdantide süsteemis. Lipiidide peroksüdatsiooni aste oli võrsetel rohkem väljendunud. SA eeltöötluse mõjul tõusis MDA sisaldus võrsetes 2,5 korda, juurtes aga 1,7 korda. Esitatud andmetest järeldub, et eksogeense SA mõju olemus ja intensiivsus taimede kasvule, energiabilansile ja antioksüdantsele seisundile võib olla seotud selle sisalduse muutustega rakkudes ning SA vabade ja konjugeeritud vormide ümberjaotumisega.

E.K. Tootmiskatsetes uuris Eskov maisiseemnete külvieelse raua nanoosakestega töötlemise mõju kasvu ja arengu intensiivistumisele, suurendades selle põllukultuuri haljasmassi ja teravilja saagikust. Selle tulemusena intensiivistusid fotosünteesiprotsessid. Fe, Cu, Mn, Cd ja Pb sisaldus maisi ontogeneesis varieerus suurtes piirides, kuid Fe nanoosakeste adsorptsioon taime arengu algstaadiumis mõjutas nende keemiliste elementide sisalduse vähenemist valmivas teraviljas, mis oli millega kaasneb selle biokeemiliste omaduste muutus.

Seega on seemnete külvieelne töötlemine kemikaalidega seotud kõrgete tööjõukulude ja protsessi madala tehnoloogilise efektiivsusega. Lisaks põhjustab pestitsiidide kasutamine seemnete desinfitseerimiseks suurt kahju keskkonnale.

1.2 Elektromagnetilise (biofüüsikalise) töötlemise mõju taimede kasvuprotsessidele

Energiaressursside hinna järsu tõusu ja agroökosüsteemide tehnogeense saastamise kontekstis on vaja otsida keskkonnaohutuid ja majanduslikult tulusaid materjali- ja energiaressursse alternatiivina kallitele ja keskkonnale ohtlikele vahenditele tootlikkuse tõstmiseks, parandades samal ajal põllukultuuride kvaliteet.

Olemasolevad meetodid ja tehnoloogilised võtted seemnete külvieelseks stimuleerimiseks, mis põhinevad väga mürgiste kemikaalide kasutamisel, on seotud kõrgete tööjõukulude ja seemnetöötlusprotsessi madala tehnoloogilise efektiivsusega. Lisaks põhjustab pestitsiidide kasutamine seemnete desinfitseerimiseks suurt kahju keskkonnale. Fungitsiididega töödeldud seemnete mulda viimisel kanduvad pestitsiidid tuule ja vihma mõjul veekogudesse ja levivad suurtele aladele, mis saastab keskkonda ja kahjustab loodust.

Keskkonnasõbralike toodete hankimisel pakuvad suurimat huvi elektromagnetvälja mõju füüsikalised tegurid, nagu gammakiirgus, röntgenikiirgus, ultraviolett, nähtav optiline, infrapuna, mikrolainekiirgus, raadiosagedus, magnet- ja elektriväli, kiiritamine alfa- ja beetaosakestega, erinevate elementide ioonidega, gravitatsiooniline mõju jne. Gamma- ja röntgenkiirguse kasutamine on inimeste elule ohtlik ning seetõttu on sellest põllumajanduses vähe kasu. Ultraviolett-, mikrolaine- ja raadiosageduskiirguse kasutamine põhjustab tööprobleeme. Asjakohane on uurida elektromagnetväljade mõju teraviljade, ööviljade, õliseemnete, kaunviljade, melonite ja juurviljade kasvatamisel.

Magnetväljade mõju on seotud nende mõjuga rakumembraanidele. Dipooli toime stimuleerib neid muutusi membraanides ja suurendab ensüümide aktiivsust. Lisaks on teised autorid kindlaks teinud, et sellise töötlemise tulemusena toimub seemnetes mitmeid protsesse, mille tulemusel suureneb seemnekestade läbilaskvus ning kiireneb vee ja hapniku vool seemnetesse. Selle tulemusena suureneb ensümaatiline aktiivsus, peamiselt hüdrolüütiliste ja redoksensüümide aktiivsus. See tagab embrüo kiirema ja täielikuma toitainetega varustamise, rakkude jagunemise kiiruse kiirenemise ja kasvuprotsesside aktiveerumise üldisemalt. Töödeldud seemnetest kasvatatud taimedel areneb juurestik intensiivsemalt ja üleminek fotosünteesile kiireneb, s.o. luuakse kindel alus taimede edasiseks kasvuks ja arenguks.

Kõik see aitab kaasa vegetatiivsele protsessile ja kiirendab selle kasvu.

Alternatiivina keemilistele meetoditele viidi läbi uued nanotehnoloogiad seemnete mikrolaineeelseks külvieelseks töötlemiseks ja desinfitseerimiseks. Teravilja ja seemnete desinfitseerimiseks kasutati impulss-mikrolainetöötlusrežiimi, mis tänu impulsi ülikõrgele EMF-i intensiivsusele tagab putukakahjurite hukkumise. On kindlaks tehtud, et mikrolaineahjus desinsektsiooni 100% efekti saavutamiseks on vaja annust mitte rohkem kui 75 MJ 1 tonni seemnete kohta. Kuid täna ei saa neid tehnoloogiaid agrotööstuskompleksis otse kasutada, kuna neid alles arendatakse ja tootmise eeldatavad kulud on väga suured. Taimede kasvu ja arengut ergutavalt mõjuvateks paljulubavateks põllumajandustavadeks on elektri- ja magnetväljade kasutamine, mida kasutatakse nii seemnete külvieelsel ettevalmistamisel kui ka taimede kasvuperioodil, suurendades taimede vastupanuvõimet. stressitegurid, suurendades mulla toitainete ainete ärakasutamise määra, mis toob kaasa põllukultuuride saagikuse suurenemise. Elektromagnetvälja positiivne mõju teravilja seemnete külvi- ja saagiomadustele on tõestatud.

Seemnete elektromagnetiline töötlemine, võrreldes mitmete teiste töötlemismeetoditega, ei ole seotud töömahukate ja kulukate toimingutega ega avalda mingit mõju kahjulikud mõjud käitaval personalil (nt keemiline või radionukliidne töötlemine) või pestitsiidide kasutamine, ei põhjusta ravi ajal surmavaid tagajärgi seemnematerjal doosid, on tehnoloogiliselt väga arenenud ja lihtsalt automatiseeritav protsess, efekt on lihtsalt ja täpselt doseeritav, on keskkonnasõbralik töötlusviis ja on kergesti kombineeritav praegu kasutatavate põllumajandustavadega. On oluline, et töödeldud seemnetest kasvatatud taimedel ei esineks edasisi patoloogilisi muutusi ja indutseeritud mutatsioone. On näidatud, et kokkupuude elektromagnetväljaga suurendab produktiivsete varte arvu, okaste arvu, taimede ja ogade keskmist pikkust, suurendab terade arvu teraviljas ja vastavalt sellele ka tera massi. Kõik see toob kaasa saagikuse tõusu 10-15%.

G.V. Novitskaja uuris nõrga konstantse horisontaalse magnetvälja (HMF) (tugevusega 403 A/m) mõju polaarsete ja neutraalsete lipiidide ning nendes sisalduvate FA-de koostisele ja sisaldusele redise peamiste magnetorientatsioonitüüpide (MOT) lehtedes. (Raphanus sativus L., var. radicula D. C.) sordid Roosa-punased valge tipuga: põhja-lõuna (NS) ja lääne-ida (WE), milles juurevagude orientatsioonitasandid paiknevad piki ja vastavalt üle magnetmeridiaani. Kevadel PMF-i mõjul vähenes lipiidide üldsisaldus SY MOT lehtedes ja suurenes W MOT lehtedes; sügisel seevastu SY MOT lehtede üldlipiidide sisaldus suurenes, W MOT lehtedes aga vähenes. Kevadel suurenes fosfolipiidide ja steroolide suhe, mis näitab kaudselt membraanide lipiidide kaksikkihi voolavuse suurenemist, mõlema MOT-i taimedes ja sügisel - ainult SY MOT-des. Küllastumata FA-de, sealhulgas linoleen- ja linoolhapete suhteline sisaldus kontrollis oli GE MOT-is kõrgem kui SY MOT-ga. PMF mõjul tõusis nende hapete sisaldus SY MOT lehtede lipiidides, samas kui ZV MOT lehtedes jäi muutumatuks. Seega oli nõrgal horisontaalsel PMF-il erinev, mõnikord vastupidine mõju SY ja SW MOT redise lehtede lipiidisisaldusele, mis oli ilmselt põhjustatud nende erinevast tundlikkusest põllu toimele, mis on seotud nende füsioloogilise seisundi omadustega.

Lisaks G.V. Novitskaja ja kaasautorid uurisid 403 A/m pingega PMF-i mõju sibulataimede (Allium) 3, 4 ja 5 lehest eraldatud polaarsete (pea) ja neutraalsete lipiidide ning nendes sisalduvate FA-de koostisele ja sisaldusele. sulphur L.) sort Arzamas ning määrati TLC ja GLC meetoditega. Maa loomuliku magnetvälja tingimustes kasvatatud taimed olid kontrolli all. PMF-i mõjul ilmnesid suurimad lipiidide sisalduse muutused sibula neljandal lehel: lipiidide, eelkõige polaarsete lipiidide (glüko- ja fosfolipiidide) üldsisaldus suurenes ning neutraalsete lipiidide hulk vähenes või püsis. muutmata. Fosfolipiidide/steroolide suhe suurenes, mis näitab membraani lipiidide kaksikkihi voolavuse suurenemist. PMP mõjul suurenes linoleenhappe osakaal, samuti suurenes küllastumata FA-de koguse suhteline sisaldus. PMF-i mõju kolmanda ja viienda sibulalehe koostisele ja lipiidide sisaldusele oli vähem väljendunud, mis viitab erinevas vanuses sibulalehtede erinevale tundlikkusele põllu toime suhtes. Järeldatakse, et nõrga PMF-i muutused Maa magnetvälja tugevuse varasemate evolutsiooniajalooliste muutuste piires võivad mõjutada taimede biokeemilist koostist ja füsioloogilisi protsesse.

Uuringute käigus uuriti sagedusega 50 Hz vahelduva magnetvälja (AMF) mõju idulehtede lehtede paisumise dünaamikale, polaarsete ja neutraalsete lipiidide ning nende koostises olevate FA-de koostisele ja sisaldusele 5 päeva jooksul. -vana valguses ja pimeduses kasvatatud redise seemikud ( Raphanus sativus L. var. radicula D.L.) sort Roosipunane valge tipuga, leiti, et PMF nõrgendas valguse pärssivat toimet idulehtede lehtede laienemise dünaamikale. Valguses, PMP-s, oli seemikute lipiidide üldsisaldus, polaarsete ja neutraalsete lipiidide sisaldus suurem kui kontrollis. Polaarsetest lipiididest suurenes glüko- ja fosfolipiidide üldsisaldus ning neutraalsete lipiidide hulgas triatsüülglütseroolide sisaldus. Fosfolipiidide ja steroolide (PL/ST) suhe suurenes. Pimedas PMF-is oli lipiidide üldsisaldus, aga ka neutraalsete lipiidide sisaldus seemikutes madalam kui kontrollis ning PL/ST suhe vähenes. Kontrollis ei leitud erinevusi küllastumata FA-de suhtelises üldsisalduses valguses ja pimedas, valguses oli linoleenhappe sisaldus seemikutes kõrgem kui pimedas. PMP mõjul linoleenhappe sisaldus valguses langes, pimedas tõusis, eruukhappe valguses langes. Küllastumata ja küllastunud FA-de suhe vähenes nii valguses kui ka pimeduses. Järeldati, et PMF sagedusega 50 Hz muutis oluliselt redise seemikute lipiidide sisaldust valguses ja pimedas, toimides korrigeeriva tegurina.

Nii on paljude autorite uuringutega kindlaks tehtud, et elektromagnetvälja mõjul mobiliseeritakse jõud ja vabanevad organismi energiavarud, aktiveeruvad füsioloogilised ja biokeemilised protsessid seemnete idanemise algfaasis, suureneb intrametaboolne. protsessid ja idanemisenergia, idanemise, tugevuse, algkasvu, kevad-suvise ellujäämise pidev kasv, millel on kasulik mõju kogu järgnevale taime arenguperioodile.

Neid aga laialdaselt ei kasutata, kuigi võrreldes keemiliste meetoditega on need tehnoloogiliselt arenenumad, keskkonnasõbralikumad ja palju odavamad. Sellise olukorra üks põhjusi on see, et olemasolevad kiiritusravi meetodid ei anna püsivalt kõrgeid tulemusi. Seda seletatakse välistingimuste muutumise, seemnematerjali heterogeensuse ja ebapiisavate teadmistega seemnerakkude elektromagnetväljade ja elektrilaengute vastastikmõju olemusest.

1.3 Laserkiirguse mõju taimede kasvule ja arengule

Alates iidsetest aegadest kõige olulisem tingimus Põllukultuuride tootlikkuse suurenemist peetakse õigustatult mulla viljakuse parandamiseks. Kogu maailmas kulutatakse tohutuid rahasummasid ja teadlaste jõupingutusi maaparandusele, niisutamisele ja põllumajanduse keemistamisele. Põllumajanduse kemiliseerimise edusammude kurb paradoks seisneb aga selles, et pärast nitraatide, fosfaatide, pestitsiidide, sünteetiliste kasvuregulaatorite liigset kasutamist järgneb kurja varjuna saagi, toidu, vee mürgitamine, oht inimeste tervisele ja elule. . Sellest tulenevalt intensiivistub uute viiside ja meetodite väljatöötamine põllukultuuride tootlikkuse suurendamiseks.

Ühte neist meetoditest esindab laser või laserkiirgus. Alates sellest ajast on kaasaegsed teaduskeskused hakanud suurt tähelepanu pöörama kaasaegsed tehnoloogiad põllukultuuride kasvatamisel, siis sellistes tingimustes on välja töötatud mitmeid meetodeid põllumajanduskultuuride mõjutamiseks erinevate füüsikaliste teguritega, millel on ergutav mõju taimede kasvule ja arengule ning lõppkokkuvõttes ka põllukultuuride enda saagikusele. Taimi või nende seemneid hakati asetama tugevatesse magnet- või elektriväljadesse, põllukultuure eksponeeriti ioniseeriva kiirguse või plasmaga, samuti kontsentreeritud kiiritusega päikesekiir– kaasaegsete kunstlikult loodud kiirgusallikate – laserite – valgus.

Lasertöötluse mõju tervikuna võib nimetada spetsiifiliseks, kuna see on ökoloogia ja keskkonnaohutuse seisukohalt positiivne tegur, kuna selle mõjul ei too loodusesse võõrelemente.

Laserkiirguse meetodil on võrreldes teiste olemasolevate külvieelse seemne ettevalmistamise füüsikaliste ja keemiliste meetoditega piisavalt palju eeliseid, nimelt:

1) põllukultuuride saagikuse stabiilne kasv erinevate pinnase- ja kliimatingimuste taustal;

2) põllumajandussaaduste kvaliteedi parandamine (suhkru-, vitamiini-, valgu- ja gluteenisisalduse suurendamine);

3) külvinormi vähendamise võimalus 10-30% seemnete põldidanemise suurendamise ja kasvuprotsesside tõhustamise kaudu (olenevalt sordist, põllukultuuri tüübist, töötlemissagedusest);

4) taimede vastupanuvõime tõstmine erinevatele haigustele;

5) töötlemise kahjutus seemnetele ja käitavale personalile.

Seemnete ja taimede laserkiirguse positiivsel mõjul on aga ka omajagu miinuseid, millega tuleb samuti arvestada. Seega sõltub aktivatsiooniefekti suurus ja reprodutseeritavus seemnete seisundist, mida mõjutavad paljud looduslikud ja kontrollimatud tegurid ladustamise ja kiiritamise ajal. Lisaks ei pruugi seemnete kiiritamine optimaalsete annustega teatud tingimustel taimede aktiivsust üldse mõjutada ja mõjuda isegi pärssivalt.

F.D. Samuilov kasutas spin-sondi, et uurida Lvov-1 Electronics laserinstallatsioonil kiiritatud maisiseemnete (Zea mays L.) embrüote ja endospermi vesikeskkonna mikroviskoossust. Seemnete poolt paisumise ajal veega neeldunud nitroksüülradikaalide (sondide) EPR spektrite parameetrite alusel määrati C-sondi rotatsioonidifusiooni korrelatsiooniajad embrüodes ja seemnete endospermis. Kiiritatud seemnete embrüodes tuvastati C sondide vähenemine võrreldes kiiritamata seemnetega ning tuvastati C väärtuse sõltuvus seemnete paisumise ajast. Jõuti järeldusele, et seemneembrüote rakkudes väheneb laserkiirguse mõjul vesikeskkonna mikroviskoossus ja suureneb sondide liikuvus. Kiirituse mõju C-sondidele seemnete endospermis avaldub vähemal määral ja sellega kaasneb ka sondide liikuvuse suurenemine.

Seega on lasertöötlusmeetodil mitmeid eeliseid külvieelse seemnete ettevalmistamise füüsikaliste ja keemiliste meetoditega võrreldes. Nende hulka kuuluvad: põllumajandustoodete kvaliteedi parandamine (suhkru-, vitamiini-, valgu- ja gluteenisisalduse suurendamine); võimalus vähendada külvinormi 10-30%, suurendades seemnete põldidanemist ja tõhustades kasvuprotsesse; seemnete ja operatiivpersonali töötlemise kahjutus; mõju lühike kestus. Kuid seemnete lasertöötlus on väga kallis ja seetõttu ei kasutata seda farmis laialdaselt. Gamma kiiritamine võimaldab kiirendada osade kultuurtaimede seemnete idanemist, suurendab põldude idanemist ja produktiivsete varte arvu ning sellest tulenevalt saagikust (kuni 13%). Puuduseks on külvieelse kiirituse efektiivsuse sõltuvus ilmastikutingimused kasvuperioodil negatiivne mõju mitmetele taimede majanduslikele tunnustele, taimede hingamisrežiimi intensiivsuse vähenemine. Peamine puudus seda meetodit stimulatsioon seisneb selles, et raviannuse suurendamine võib põhjustada surma.

2. Uurimisobjektid ja -meetodid

Uuring viidi läbi BSPU nimelises botaanika ja põllumajanduse aluste osakonnas. M. Tanka ja BSU füüsikateaduskond.

2.1 Õppeobjekt

Uuringu objektiks on odrasordi Yakub seemned. See sort on Valgevene valik, mille hankis vabariiklik ühtne ettevõte "Valgevene riikliku põllumajandusteaduste akadeemia teaduslik ja praktiline keskus" ja mis on kantud riiklikku registrisse 2002. aastal.

Morfoloogilised omadusedsordid. Taim on vahepealse tüübi harimise faasis. Vars on kuni 100 cm kõrgune.Kõrv on poolpüstine. Kõrv on kaherealine, silindriline, kuni 10 cm pikkune, kõrvas 26-28 okast. Varsikad on kõrva suhtes keskmise pikkusega. Tera on kileline. Ventraalne soon ei ole karvane. Tera aleuroonikiht on kergelt värvunud. Arengu tüüp - kevad.

Majanduslikud ja bioloogilised omadusedsordid. Teravilja sort. Tera suurus on suur (1000 tera kaal on 45-50 g). Valgurikas sort (keskmine valgusisaldus 15,4%, proteiinisaak hektarilt kuni 6,0 c). Keskhiline sort. Keskmine saagikus - 42,3 c/ha , m Maksimaalne saak 79,3 c/ha saadi Shchuchinsky GSU-s 2001. aastal. Keskmiselt vastupidav lamamisele ja põuale. Vahakindel haigustele. Kõrged nõudmised kasvutingimustele. Kõrge tundlikkus fungitsiididele. Keskmine tundlikkus herbitsiidide suhtes.

2.2 Uurimismeetodid

Uurimismeetodid - eksperiment, võrdlusmeetod.

Katse viidi läbi vastavalt järgmistele valikutele:

1) kontroll (töötlemata seemned);

2) seemnete töötlemine 660 nm lainetega 15 minutit;

3) seemnete töötlemine 660 nm lainetega 30 minutit;

4) seemnete töötlemine 775 nm lainetega 15 minutit

5) seemnete töötlemine 775 nm lainetega 30 minutit.

Variantides 2-5 on laseri võimsus (P) 100 mW.

Seemnete töötlemine viidi läbi lasersüsteemide abil (joonis 2.2).

Katset korrati 3 korda. Seemnete arv korduse kohta - 20 tk.

Laboratoorses katses määrati seemnete idanevus ja idanemisenergia. Selleks idandati teravilja seemneid temperatuuril 23 o C 7 päeva.

Määratlus sissesarnasused odra võrsete vahel. Idanemine määrati selleks, et määrata seemnete arv, millest on võimalik saada normaalselt arenenud seemikuid. Tavaliselt arenenud seemikute puhul peaks embrüonaalne juur olema vähemalt pool seemne pikkusest. Ühe proovi seemnete idanemise arvutamiseks summeerida normaalselt idanenud seemnete arv idanemist arvesse võttes ja väljendada nende koguarv protsentides. Selle katse ajal viidi 7. päeval läbi identsetest kohtadest pärit seemikute kvantitatiivne loendus.

Idanemisenergia määramine. Idanemisenergia määrati ühes idanemiskatses, kuid tavaliselt idanenud seemneid loendati 3. päeval.

Normaalselt arenenud seemikute puhul peaks embrüonaalne juur olema vähemalt seemne pikkuse või läbimõõduga ja tavaliselt juurekarvadega ning võrsus peaks olema vähemalt pool seemne pikkusest. Mitme juurega idanevatel liikidel (oder, nisu, rukis) peab olema vähemalt kaks juurt.

3. Laserkiirguse mõju odra seemnete kasvuvõimele

Uuringu tulemusena tehti kindlaks laseriga kokkupuute selektiivne olemus odra seemnete kasvuvõimele, nimelt idanemisenergiale ja idanemisele. Reeglina määrab seemne seisukord saagi koguse ja kvaliteedi.

Idanemisenergia iseloomustab seemnete idanemise konsistentsi ja kiirust. Idanemisenergia on tavaliselt idandatud seemnete protsent analüüsiks võetud proovis.

Meie uurimistöö tulemused näitasid (joonis 3.1), et odra seemnete idanemisenergia oli kõrgeim siis, kui neile tehti 30 minuti jooksul laserkiirgust lainepikkusega 775 nm. Võrreldes kontrolliga kasvas see 54% ja moodustas 54%.

Sama lainepikkusega, ainult 15 minutit kiiritatud seemnetel oli madalam idanemisenergia 27%. See on 1,3 korda väiksem kui kontrolli tulemused.

Lainepikkusel 660 nm kiiritatud seemnete idanemisenergia oli 30 minuti jooksul madalam. Võrreldes kontrolliga vähenes see 77% ja moodustas 8%. Sama lainepikkusega, kuid 15 minuti jooksul kiiritades langes ka see näitaja võrreldes kontrolliga 46% ja moodustas 19%.

Seemnete idanevus on nende külviomaduste üks olulisi näitajaid. Idanemise vähenemine isegi 10-20% võrra toob kaasa kahe- kuni kolmekordse saagise vähenemise.

Uurimistöö käigus tehti kindlaks lasertöötluse kahjulik mõju odra seemnete laboratoorsele idanemisele (joonis 3.2).

Kõige masendavam ravi oli 30-minutiline ravi lainetega pikkusega 660 nm. Selle variandi puhul langes idanemismäär võrreldes kontrolliga (85%) 75% ja oli 21%. Kui seemneid kiiritatakse sama lainepikkusega, kuid 15 minutit, täheldatakse idanemise suurenemist, kuid see ei ületa kontrollväärtust. See näitaja on 18% madalam kui kontroll ja moodustas 70%.

Seemnete töötlemine 775 nm lainetega vähendas nende idanemist võrreldes kontrolliga 33% (15 min kokkupuude) ja 25% (30 min kokkupuude).

Seega ei avaldanud lasertöötlus positiivset mõju sordi Yakub odra seemnete idanemisenergiale, välja arvatud võimalus kasutada kiirte lainepikkusega 775 nm 30 minuti jooksul või nende laboratoorsele idanemisele. Töötlemine 660 nm kiirtega 30 minuti jooksul avaldas seemnete idanemiskiirusele kõige pärssivamat mõju.

Järeldus

Seega, olles uurinud selleteemalisi kirjandusallikaid, võime teha järgmised järeldused:

1. Seemnete külvieelne töötlemine kemikaalidega on seotud kõrgete tööjõukulude ja protsessi madala tehnoloogilise efektiivsusega. Lisaks põhjustab pestitsiidide kasutamine seemnete desinfitseerimiseks suurt kahju keskkonnale.

2. Elektromagnetvälja mõjul mobiliseeritakse jõud ja vabanevad organismi energiavarud, aktiveeruvad füsioloogilised ja biokeemilised protsessid seemnete idanemise algstaadiumis, toimub metaboolsete protsesside sagenemine ja idanevuse pidev tõus. energia, idanevus, tugevus, esialgne kasv, kevad-suvine ellujäämine, mis mõjutavad soodsalt kogu järgnevat taime arenguperioodi. Neid aga laialdaselt ei kasutata, kuigi võrreldes keemiliste meetoditega on need tehnoloogiliselt arenenumad, keskkonnasõbralikumad ja palju odavamad. Sellise olukorra üks põhjusi on see, et olemasolevad kiiritusravi meetodid ei anna püsivalt kõrgeid tulemusi. Seda seletatakse välistingimuste muutumise, seemnematerjali heterogeensuse ja ebapiisavate teadmistega seemnerakkude elektromagnetväljade ja elektrilaengute vastastikmõju olemusest.

3. Lasertöötlusmeetodil on külvieelse seemnetöötluse füüsikaliste ja keemiliste meetoditega võrreldes mitmeid eeliseid:

· põllumajandussaaduste kvaliteedi parandamine (suhkrute, vitamiinide, valgu- ja gluteenisisalduse suurendamine);

· võimalus vähendada külvinormi 10-30% seemnete põldidanemise suurendamise ja kasvuprotsesside tõhustamise kaudu;

· töötlemise kahjutus seemnetele ja käitavale personalile;

· taimede vastupanuvõime suurendamine erinevatele haigustele;

· mõju lühike kestus;

· osade kultuurtaimede seemnete idanemise, põldude idanemise ja produktiivsete varte arvu ja sellest tulenevalt saagikuse suurenemine (kuni 13%).

Selle meetodi puudused hõlmavad järgmist:

· külvieelse kiirituse efektiivsuse sõltuvus ilmastikutingimustest kasvuperioodil;

· negatiivne mõju mitmetele taimede majanduslikele tunnustele, taimede hingamisrežiimi intensiivsuse vähenemine;

· raviannuse suurendamine võib põhjustada surma;

· väga kallis ja seetõttu ei kasutata talus laialdaselt.

4. Meie uurimistöö tulemuste põhjal saab teha järgmised järeldused:

Lasertöötlusel ei olnud positiivset mõju sordi Yakub odra seemnete idanemisenergiale, välja arvatud võimalus kasutada kiirte lainepikkusega 775 nm 30 minuti jooksul. Selles variandis täheldati E pr tõusu 54% võrreldes kontrolliga.

Lasertöötluse kasutamine võimsusega 100 mW, sõltumata lainepikkusest ja kokkupuutest, vähendas odra seemnete idanemist laboritingimustes. Töötlemine 660 nm kiirtega 30 minuti jooksul avaldas seemnete idanemiskiirusele kõige pärssivamat mõju.

Kasutatud allikate loetelu

1. Atroštšenko, E.E. Seemnete lööklainega töötlemise mõju taimede morfofüsioloogilistele omadustele ja produktiivsusele: lõputöö kokkuvõte. dis…. Ph.D. bio. Teadused: Kõrgem atesteerimiskomisjon 03.00.12. - M., 1997.

2. Veselova, T.V. Seemnete seisundi muutused nende säilitamise, idanemise ja välistegurite mõjul (ioniseeriv kiirgus väikestes annustes ja muud nõrgad mõjud), mis on määratud viivitatud luminestsentsi meetodil: lõputöö kokkuvõte. dis…. dr. bio. Teadused: 03.00.02-03. - M., 2008.

3. Danko, S.F. Odra linnaseprotsessi intensiivistamine erinevate sagedustega helide toimel: dis…. Ph.D. need. Teadused: Vene Föderatsiooni kõrgem atesteerimiskomisjon. - M., 2001.

4. Eskov, E.K. Maisiseemnete ülipeene rauapulbriga töötlemise mõju taimede arengule ja keemiliste elementide kuhjumisele neis / E.K. Eskov // Agrokeemia, nr 1, 2012. - lk 74-77.

5. Kazakova, A.S. Kevadodra seemnete külvieelse töötlemise mõju muutuva sagedusega elektromagnetväljaga nende külviomadustele. / A.S. Kazakova, M.G. Fedorištšenko, P.A. Bondarenko // Tehnoloogia, agrokeemia ja põllukultuuride kaitse. Ülikoolidevaheline kollektsioon teaduslikud tööd. Zernograd, 2005. Toim. RIO FGOU VPO ACHGAA. - lk 207-210.

6. Ksenz, N.V. Seemnete elektriliste ja magnetiliste mõjude analüüs / N.V. Ksenz, S.V. Kacheišvili // Põllumajanduse mehhaniseerimine ja elektrifitseerimine. - 2000. - nr 5. - lk 10-12.

7. Melnikova, A.M. Laserkiirguse mõju seemnete idanemisele ja seemikute arengule / Melnikova A.M., Pastukhova N. // Ökoloogia. Kiirgusohutus. Sotsiaalsed ja keskkonnaprobleemid. - Donbassi Riiklik Tehnikaülikool.

8. Neschchadim, N.N. Teoreetiline uuring seemnete ja põllukultuuride kasvuainetega töötlemise, magnetvälja, laserkiirguse mõjust saagile ja toote kvaliteedile, praktilised soovitused; katsed nisu, odra, maapähklite ja roosidega: abstraktne. dis…. dr. Põllumajandusteadused: Kubani agronoomiaülikool. - Krasnodar, 1997.

9. Novitskaja, G.V. Magnetorienteeritud redise tüüpide lehtede lipiidide koostise ja sisalduse muutused nõrga konstantse magnetvälja mõjul / G.V. Novitskaja, T.V. Feofilaktova, T.K. Kocheshkova, I.U. Yusupova, Yu.I. Novitsky // Taimefüsioloogia, T. 55, nr 4. - lk 541-551.

10. Novitskaja, G.V. Vahelduva magnetvälja mõju redise võrsete lipiidide koostisele ja sisaldusele / G.V. Novitskaja, O.A. Tserenova, T.K. Kocheshkova, Yu.I. Novitsky // Taimefüsioloogia, T. 53, nr 1. - lk 83-93.

11. Novitskaja, G.V. Nõrga konstantse magnetvälja mõju erineva vanusega sibulalehtede lipiidide koostisele ja sisaldusele / G.V. Novitskaja, T.K. Kocheshkova, Yu.I. Novitsky // Taimefüsioloogia, T. 53, nr 3. -
lk 721-731.

12. Seemnete töötlemine - kaitse haiguste eest ja saagikoristuse tagamine // Eraettevõte "Biokhim" URL: http://biohim-bel.com/obrabotka-semyan (juurdepääsu kuupäev: 20.03.2013).

13. Rakhmankulova, Z.F. Nisuseemnete salitsüülhappega külvieelse töötlemise mõju selle endogeensele sisaldusele, hingamisteede aktiivsusele ja taimede antioksüdantide tasakaalule / Z.F. Rakhmankulova, V.V. Fedjajev, S.R. Rakhmatulina, S.P. Ivanov, I.G. Gilvanova, I. Yu. Usmanov // Taimefüsioloogia, T. 57, nr 6, lk 835-840.

Sarnased dokumendid

Mitmeaastaste kõrreliste seemnekasvatussüsteem Valgevene Vabariigis. Niidu-siniheina morfoloogilised ja bioloogilis-ökoloogilised tunnused. Kasvuregulaatoritega seemnete töötlemise mõju põllu idanemisele ja seemnete ellujäämisele, seemnete produktiivsusele.

lõputöö, lisatud 07.10.2013


Seemnete puhkeaeg ja tingimused selle ületamiseks. Irkutski piirkonna füüsikalis-geograafilised, pinnase- ja kliimatingimused. Uuritud taimede ökoloogilised ja morfoloogilised omadused. Albiidi kasutamise majanduslik efektiivsus seemnete idanemise suurendamiseks.

lõputöö, lisatud 14.10.2011


Sojaoa kasvu ja arengu tunnused. Haigused ja kahjurid. Taimede kasvu ja arengu regulaatorid, kui tehnoloogia element, mis suurendab taimede vastupidavust stressile. Sojaoasordi Vilana kasvu ja arengu tunnused. Seemnete külvieelne töötlemine regulaatoritega.

lõputöö, lisatud 26.02.2009


Tsingivajaduse tunnused suure hulga kõrgemate taimede liikide normaalseks kasvuks. Zn mõju uuring päevalilleseemnete idanemisastmele. Klorofülli sisalduse mõõtmine. Juurestiku imamisvõime määramine.

praktikaaruanne, lisatud 27.08.2015


Soja saagikus Kaluga piirkonnas. Kaunvilja-risoobiumi sümbioosi efektiivsus. Valgusisaldus sojaoa seemnetes. Sojaoa seemnesaak olenevalt preparaadi tüübist ja kasvuregulaatoritega töötlemise meetodist. Seemnete leotamine fusikoktsiini lahuses.

artikkel, lisatud 08.02.2013


Seened perekonnast Fusarium enam kui 200 kultuurtaimede liigi patogeenidena. Esmase nakkuse allikad: seemned, muld, taimejäänused. Seemnete idanemise tehnika omadused. Mükoriisa seente tähtsus kõrgemate taimede toitumises.

lõputöö, lisatud 11.04.2012


Suvaodra majandusliku tähtsuse ja bioloogiliste omaduste uurimine. Odra mineraalse toitumise roll. Väetiste ja taimekaitsevahendite mõju analüüs saagile, saagi keemilisele koostisele ja kvaliteedile, odrahaiguste tekkele.

kursusetöö, lisatud 15.12.2013


RRR üldised omadused. Fütohormoonide mõju kudede ja elundite kasvule, seemnete ja viljade tekkele. Fütohormoonide toimemehhanism stressirohke seisund taimed, nende kasv ja morfogenees. Fütohormoonide ja füsioloogiliselt aktiivsete ainete kasutamine.

test, lisatud 11.11.2010


Suvoodra kasvatamise tunnused, bioloogilised omadused, mulla ja seemnete töötlemise iseärasused. Pestitsiidide tarbimise määrad odrakultuuride kahjurite vastu töötlemiseks. Äestamise olemus ja eesmärgid, agrotehnilised nõuded.

kursusetöö, lisatud 01.04.2011


Teravilja koristusjärgse töötlemise protsess. Teravilja ja seemnete aktiivne ventilatsioon. Peamised viljaaidatüübid põllumajandusettevõtetes. Teisese puhastusmasina MVU-1500 töövõime. Odraks töötlemise tehnoloogia.

Slaid 1

Oaseemnete keemiliste ainete lahustega töötlemise mõju taimede kasvule ja arengule

Slaid 2

Uuringu eesmärk: selgitada välja erinevate kemikaalidega seemnete töötlemise ergutav mõju oataimede arengule. Hüpotees: Seemnete töötlemisel on taimede arengut stimuleeriv toime

Slaid 3

Uurimistöö eesmärgid: anda teaduslik kirjeldus erinevate kemikaalide stimuleeriv toime taimede arengule; valdama eksperimentaalseid tehnikaid, et tuvastada erinevate kemikaalide stimuleerivat mõju taimede arengule; väljapakutud meetodi abil uurimaks kuue keemilise aine stimuleerivat toimet oataimede arengule; teha saadud tulemuste põhjal järeldusi kemikaalide stimuleeriva toime kohta taimede kasvule ja arengule.

Slaid 4

Uuringu asjakohasus: Kaasaegne taimekasvatus ei saa läbi ilma spetsiaalsete tehnikateta, mis aitavad tõsta taimede produktiivsust, parandada nende kasvu ja arengut ning kaitsta haiguste ja kahjurite eest. Praegu kasutatakse praktikas külvieelset seemnetöötlust. Puudub aga täielik teave selle kohta, millised kemikaalid mõjutavad teatud taimede seemneid ja kuidas mõjutab seemnete töötlemine taime erinevaid faase. Sellega seoses on meie uurimistöö teema aktuaalne.

Slaid 5

PRAKTILINE UURING 1 proov – 1 % lauasoola lahus 2 proov – % glükoosilahus 3 proov – 1 % söögisooda lahus 4 proov – 1 % boorhappe lahus 5 proov – 1 % kaaliumpermanganaadi lahus 6 proov – vesi.

Slaid 6

Slaid 7

Slaid 8

Slaid 9

Uuringu tulemused näitasid, et paljud kemikaalid on taimede kasvuregulaatorid; mõnedel kemikaalidel on pärssiv toime. IN sel juhul see on boorhappe lahus; kemikaalide ergutav toime avaldub oataimede erinevatel arenguetappidel; lauasool mõjutab puuviljade küpsemise kiirust; söögisooda mõjutab embrüonaalse juure tärkamise kiirust ja seemikute dünaamikat; kaaliumpermanganaat mõjutab taime kõrgust; Glükoos mõjutab saagikust.