Vystavenie rastlín chemikáliám. Vplyv rôznych druhov ošetrovania osiva na rast a vývoj rastlín. Vplyv humátov na fyzikálne vlastnosti pôd

Študenti, postgraduálni študenti, mladí vedci, ktorí pri štúdiu a práci využívajú vedomostnú základňu, vám budú veľmi vďační.

Uverejnené dňa http://www.allbest.ru/

Uverejnené dňa http://www.allbest.ru/

MINISTERSTVO ŠKOLSTVA BIELORUSKEJ REPUBLIKY

Vzdelávacia inštitúcia

„STAV MOZYR

PEDAGOGICKÁ UNIVERZITA ich. I.P. SHAMYAKIN"

KATEDRA BIOLÓGIE

PREDSEDNÍCTVO ENVIRONMENTÁLNEHO MANAŽMENTU A OCHRANY PRÍRODY

Kurz podľa disciplíny

"Fyziológia rastlín"

Vplyv minerálov na rast a vývoj rastlín

vykonávateľ:

Bogdanovič Vladimír Grigorievič

MOSYR 2011

ÚVOD

KAPITOLA 1. PREHĽAD LITERATÚRY

1.3 Fosfor

1.6 Vápnik

1,7 horčík

3.4 Nedostatok dusíka

3.5 Nedostatok fosforu

3.6 Nedostatok síry

3.7 Nedostatok draslíka

3.8 Nedostatok vápnika

3.9 Nedostatok horčíka

ZÁVER

BIBLIOGRAFICKÝ ZOZNAM

ÚVOD

minerálna látka rastlina

Minerálna výživa rastlín je súbor procesov absorpcie, pohybu a asimilácie rastlín chemických prvkov získaných z pôdy vo forme iónov minerálnych solí.

Každý chemický prvok hrá v živote rastliny osobitnú úlohu.

Dusík je neoddeliteľnou súčasťou aminokyselín, z ktorých sa tvoria bielkoviny. Dusík je tiež obsiahnutý v mnohých ďalších zlúčeninách: puríny, alkaloidy, enzýmy, regulátory rastu, chlorofyl a bunkové membrány

Fosfor je absorbovaný rastlinou vo forme solí kyseliny fosforečnej (fosfátov) a je v nej vo voľnom stave alebo spolu s bielkovinami a inými organickými látkami, ktoré tvoria plazmu a jadro.

Síra je absorbovaná rastlinou vo forme solí kyseliny sírovej, je súčasťou bielkovín a éterických olejov.

Draslík sa koncentruje v mladých orgánoch bohatých na plazmu, ako aj v orgánoch akumulácie rezervných látok - semená, hľuzy, pravdepodobne zohráva úlohu neutralizátora kyslej reakcie bunkovej šťavy a podieľa sa na turgore.

Horčík sa v rastline nachádza na rovnakom mieste ako draslík a navyše je súčasťou chlorofylu.

Vápnik sa hromadí v dospelých orgánoch, najmä v listoch, slúži ako neutralizátor pre rastlinu škodlivú kyselinu šťaveľovú a chráni ju pred toxickými účinkami rôznych solí a podieľa sa na tvorbe mechanických membrán.

Okrem týchto životne dôležitých prvkov má určitú hodnotu chlorid sodný, mangán, železo, fluór, jód, bróm, zinok, kobalt, ktoré stimulujú rast rastlín atď.

Účel: Štúdium vplyvu minerálov na rast a vývoj rastlín.

1. Preštudovať si materiál o hlavných typoch minerálnych látok a ich vplyve na rast a vývoj rastlín.

2. Oboznámiť sa s metódami stanovenia minerálov v rastlinných pletivách.

3. Identifikujte príznaky nedostatku a prebytku minerálov v rastlinách

KAPITOLA 1. PREHĽAD LITERATÚRY

Rastliny sú schopné absorbovať z prostredia vo väčšom či menšom množstve takmer všetky prvky periodickej tabuľky. Medzitým je pre normálny životný cyklus rastlinného organizmu potrebná len určitá skupina základných živín, ktorých funkcie v rastline nie je možné nahradiť inými chemickými prvkami. Táto skupina obsahuje nasledujúcich 19 prvkov:

Z týchto základných živín je len 16 skutočne minerálnych, keďže C, H a O vstupujú do rastlín hlavne vo forme CO 2, O 2 a H 2 O. Prvky Na, Si a Co sú uvedené v zátvorkách, keďže sú nevyhnutné lebo všetky vyššie rastliny ešte neboli založené. Niektoré druhy tejto čeľade absorbujú sodík v relatívne vysokých množstvách. Chenopodiaceae (škrečky), najmä repa, ako aj druhy prispôsobené podmienkam salinizácie, sú v tomto prípade nevyhnutné. To isté platí pre kremík, ktorý sa nachádza vo zvlášť veľkom množstve v obilnej slame, pre ryžu je to nevyhnutný prvok.

Prvé štyri prvky – C, H, O, N – sa nazývajú organogény. Uhlík tvorí v priemere 45% suchej hmoty tkanív, kyslík - 42, vodík - 6,5 a dusík - 1,5 a všetko spolu - 95%. Zvyšných 5 % pripadá na látky popola: P, S, K, Ca, Mg, Fe, Al, Si, Na atď. Minerálne zloženie rastlín sa zvyčajne posudzuje podľa rozboru popola zostávajúceho po spálení organickej hmoty rastliny. Obsah minerálnych prvkov (alebo ich oxidov) v rastline sa zvyčajne vyjadruje v percentách vzhľadom na hmotnosť sušiny alebo v percentách hmotnosti popola. Vyššie uvedené látky popola sa označujú ako makroživiny.

Prvky, ktoré sú v tkanivách prítomné v koncentráciách 0,001 % alebo menej zo suchej hmoty tkanív, sa nazývajú stopové prvky. Niektoré z nich hrajú dôležitú úlohu v metabolizme (Mn, Cu, Zn, Co, Mo, B, C1).

Obsah jedného alebo druhého prvku v rastlinných tkanivách je premenlivý a môže sa značne meniť pod vplyvom faktorov prostredia. Napríklad Al, Ni, F a iné sa môžu akumulovať v rastlinách až na toxické úrovne. Medzi vyššími rastlinami existujú druhy, ktoré sa výrazne líšia v obsahu takých prvkov v pletivách ako Na, ako už bolo spomenuté, a Ca, v súvislosti s ktorými sa skupiny rastlín rozlišujú natriefil, kalciofil (väčšina strukovín vrátane fazule, fazule, ďateliny ), kalciofóbi (lupina, síh, šťavel atď.). Tieto špecifické vlastnosti sú dané povahou pôdy v miestach pôvodu a biotopu druhu, určitou geneticky fixovanou úlohou, ktorú tieto prvky zohrávajú v metabolizme rastlín.

Na minerálne prvky sú najbohatšie listy, v ktorých môže byť popol od 2 do 15 % hmotnosti sušiny. Minimálny obsah popola (0,4-1 %) bol zistený v kmeňoch stromov.

Dusík objavil v roku 1772 škótsky chemik, botanik a lekár D. Rutherford ako plyn, ktorý nepodporuje dýchanie a spaľovanie. Preto sa nazýval dusík, čo znamená „neživot“. Dusík je však súčasťou bielkovín, nukleových kyselín a mnohých životne dôležitých organických látok. Odstránenie nedostatku niektorých esenciálnych zlúčenín obsahujúcich dusík – aminokyselín, vitamínov atď. – je najakútnejším problémom programov ľudskej výživy.

Dusík je jedným z najrozšírenejších prvkov v prírode. Jeho hlavnými formami na Zemi sú viazaný dusík litosféry a plynný molekulárny dusík (N 2) atmosféry, ktorý tvorí 75,6 % hmotnosti vzduchu. Zásoby N 2 v atmosfére sa podľa prepočtov odhadujú na 4 * 10 15 t. Stĺpec vzduchu nad 1 m 2 zemského povrchu obsahuje 8 ton dusíka. Molekulárny dusík ako taký však nie je asimilovaný vyššími rastlinami a môže sa premeniť na formu, ktorá je im prístupná, len vďaka aktivite mikroorganizmov viažucich dusík.

Významné sú aj zásoby viazaného dusíka v litosfére, ktoré sa odhadujú na 18 * 10 15 ton.V pôde sa však koncentruje len minimálna časť litosférického dusíka Zeme a len 0,5 - 2 % z celkovej zásoby v pôda je pre rastliny priamo prístupná. 1 ha ornej černozeme obsahuje v priemere nie viac ako 200 kg dusíka dostupného pre rastliny a na podzoloch je jeho množstvo 3-4 krát menšie. Tento dusík je prítomný hlavne vo forme iónov NH 4 + - a NO 3 -.

Mikroorganizmy viažuce dusík. Mikroorganizmy vykonávajúce biologickú fixáciu dusíka možno rozdeliť do dvoch hlavných skupín: a) voľne žijúce fixátory dusíka ab) mikroorganizmy žijúce v symbióze s vyššími rastlinami.

Voľne žijúce fixátory dusíka – heterotrofy, vyžadujú zdroj sacharidovej potravy, a preto sú často spojené s mikroorganizmami schopnými rozkladať celulózu a iné polysacharidy. Baktérie rodov Azotobacter a Beijerinckia sa spravidla usadzujú na povrchu koreňov vyšších rastlín. Takéto asociácie sa vysvetľujú skutočnosťou, že baktérie používajú produkty vylučované koreňmi do rizosféry ako zdroj uhlíka.

V poslednej dobe sa veľká pozornosť venuje siniciam, najmä Tolypothrix tenius. Obohacovanie ryžových polí s nimi zvyšuje výnos ryže v priemere o 20 %. Vo všeobecnosti poľnohospodárska hodnota voľne žijúcich fixátorov dusíka nie je taká veľká. V miernom podnebí je nimi ročná fixácia dusíka spravidla niekoľko kilogramov dusíka na hektár, ale za priaznivých podmienok v pôde (napríklad veľké množstvo organických zvyškov) môže dosiahnuť 20-40 kg N / ha.

Do skupiny symbiotických fixátorov dusíka patria predovšetkým baktérie rodu Rhizobium, ktoré tvoria uzlíky na koreňoch bôbovitých rastlín, ako aj niektoré aktinomycéty a sinice. V súčasnosti existuje asi 190 druhov rastlín rôznych čeľadí, ktoré sú schopné symbioticky asimilovať dusík. Sú medzi nimi niektoré stromy a kríky: jelša, drevodom, los, rakytník atď. Uzlíky rastúce na koreňoch jelše a niektorých iných nestrukovinových rastlín obývajú aktinomycéty rodu Frankia.

Najväčší záujem pre poľnohospodárstvo sú uzlové baktérie rodu Rhizobium, žijúce v symbióze so strukovinami a fixujúce v priemere 100 až 400 kg N/ha za rok. Medzi strukovinami môže lucerna akumulovať až 500 - 600 kg N / ha za rok, ďatelina - 250 - 300, vlčí bôb - 150, kŕmna fazuľa, hrach, fazuľa - 50 - 60 kg N / ha. Vďaka rastlinným zvyškom a zelenému hnojeniu tieto rastliny výrazne obohacujú pôdu o dusík.

Zásoby dusíka v pôde možno doplniť rôznymi spôsobmi. Pri pestovaní poľnohospodárskych plodín sa veľká pozornosť venuje aplikácii minerálnych hnojív. V prírodných podmienkach má hlavná úloha špecializované skupiny mikroorganizmov. Ide o fixátory dusíka, ako aj pôdne baktérie schopné mineralizácie a premeny na formu NH 4 + alebo NO 3 - organický dusík rastlinných a živočíšnych zvyškov nedostupný pre rastliny a dusík humusu, ktoré tvoria prevažnú časť pôdneho dusíka.

Obsah dusíka dostupného pre rastliny v pôde je určený nielen mikrobiologickými procesmi mineralizácie organického dusíka a fixáciou dusíka, ale aj rýchlosťou absorpcie dusíka rastlinami a jeho vyplavovaním z pôdy, ale aj stratami dusíka v pôde. proces denitrifikácie, ktorý vykonávajú anaeróbne mikroorganizmy schopné redukovať ión NO 3 - na plynný N 2. Tento proces je obzvlášť intenzívny vo vlhkých, zaplavených, slabo prevzdušnených pôdach, najmä na ryžových poliach.

Dusík je teda veľmi labilný prvok cirkulujúci medzi atmosférou, pôdou a živými organizmami.

1.3 Fosfor

Fosfor, podobne ako dusík, je najdôležitejším prvkom výživy rastlín. Je nimi absorbovaný vo forme vyššieho oxidu PO 4 3- a nemení sa začlenením do organických zlúčenín. V rastlinných tkanivách je koncentrácia fosforu 0,2-1,3% suchej hmotnosti rastliny.

Formy zlúčenín fosforu dostupné pre rastliny

Zásoby fosforu v ornici sú relatívne malé, okolo 2,3 – 4,4 t/ha (v prepočte na P 2 O 5). Z tohto množstva pripadá 2/3 na minerálne soli kyseliny ortofosforečnej (H 3 PO 4) a 1/3 - na organické zlúčeniny obsahujúce fosfor (organické zvyšky, humus, fytát atď.). Fytáty tvoria až polovicu organického fosforu v pôde. Väčšina zlúčenín fosforu je slabo rozpustná v pôdnom roztoku. To na jednej strane znižuje straty fosforu z pôdy vyplavovaním, no na druhej strane obmedzuje možnosti jeho využitia rastlinami.

Hlavným prírodným zdrojom fosforu vstupujúceho do ornej vrstvy je zvetrávanie materskej horniny, kde je obsiahnutý najmä vo forme apatitov 3Са 3 (Р0 4) 2 * CaF 2 atď. Trisubstituované fosforečné soli vápnika a horčíka a soli seskvioxidov železa a hliníka (FeP0 4, AIPO 4 v kyslých pôdach) sú zle rozpustné a pre rastliny nedostupné. Dvojsýtne a najmä monosubstituované vápenaté a horečnaté soli, najmä soli jednomocných katiónov a voľnej kyseliny ortofosforečnej, sú rozpustné vo vode a rastliny ich využívajú ako hlavný zdroj fosforu v pôdnom roztoku. Rastliny sú schopné asimilovať aj niektoré organické formy fosforu (fosfáty cukru, fytín). Koncentrácia fosforu v pôdnom roztoku je nízka (0,1 - 1 mg / l). Fosfor organických zvyškov a humus je mineralizovaný pôdnymi mikroorganizmami a väčšina z neho sa premieňa na málo rozpustné soli. Rastliny z nich získavajú fosfor, vďaka čomu sú mobilnejšie. Dosahuje sa to vďaka uvoľňovaniu organických kyselín koreňmi, ktoré chelátujú dvojmocné katióny a okysľujú rizosféru, čím sa uľahčuje prechod HPO 4 3 -> HPO 4 2 -> HP0 4 -. Niektoré poľnohospodárske plodiny dobre asimilujú ťažko rozpustné fosfáty (lupina, pohánka, hrach). Táto schopnosť sa u rastlín zvyšuje s vekom.

Účasť fosforu na metabolizme

V rastlinných tkanivách je fosfor prítomný v organickej forme a vo forme kyseliny ortofosforečnej a jej solí. Je súčasťou bielkovín (fosfoproteínov), nukleových kyselín, fosfolipidov, fosforečných esterov cukrov, nukleotidov podieľajúcich sa na energetickom metabolizme (ATP, NAD+ atď.), vitamínov a mnohých ďalších zlúčenín.

Fosfor hrá obzvlášť dôležitú úlohu v energetike bunky, pretože je vo forme vysokoenergetických éterových väzieb fosforu (C - O ~ P) alebo pyrofosfátových väzieb v nukleozidových di-, nukleozidtrifosfátoch a v polyfosfátoch je energia. uložené v živej bunke. Tieto väzby majú vysokú štandardnú voľnú energiu hydrolýzy (napríklad 14 kJ/mol pre glukóza-6-fosfát a AMP, 30,5 pre ADP a ATP a 62 kJ/mol pre fosfoenolpyruvát). Toto je taký univerzálny spôsob skladovania a využívania energie, že takmer všetky metabolické cesty zahŕňajú určité estery fosforu a (alebo) nukleotidy a stav adenínového nukleotidového systému (energetický náboj) je dôležitým mechanizmom na kontrolu dýchania.

Vo forme stabilného diesteru je fosfát súčasťou štruktúry nukleových kyselín a fosfolipidov. V nukleových kyselinách tvorí fosfor mostíky medzi nukleozidmi a spája ich do obrovského reťazca. Fosfát robí fosfolipid hydrofilným, zatiaľ čo zvyšok molekuly je lipofilný. Preto na rozhraní medzi fázami v membránach sú fosfolipidové molekuly orientované polárne, s ich fosfátovými koncami smerom von, a lipofilné jadro molekuly je pevne držané v lipidovej dvojvrstve, čím sa membrána stabilizuje.

Ďalšou jedinečnou funkciou fosforu je jeho účasť na fosforylácii bunkových proteínov pomocou proteínkináz. Tento mechanizmus riadi mnohé metabolické procesy, pretože zahrnutie fosfátu do proteínovej molekuly vedie k redistribúcii elektrických nábojov v nej a v dôsledku toho k modifikácii jej štruktúry a funkcie. Fosforylácia proteínov reguluje procesy, ako je syntéza RNA a proteínov, delenie buniek, diferenciácia a mnohé ďalšie.

Hlavnou rezervnou formou fosforu v rastlinách je fytín – vápenato-horečnatá soľ kyseliny inozitolfosforečnej (inozitolhexafosfát):

V semenách sa hromadí značné množstvo fytínu (0,5 – 2 % sušiny), ktorý tvorí až 50 % celkového fosforu v nich.

Pozdĺž symplastu dochádza k radiálnemu pohybu fosforu v koreňovej zóne príjmu do xylemu a jeho koncentrácia v koreňových bunkách je desiatky až stokrát vyššia ako koncentrácia fosforečnanov v pôdnom roztoku. Transport pozdĺž xylemu sa uskutočňuje prevažne alebo úplne vo forme anorganického fosfátu; v tejto forme dosahuje listy a rastové zóny. Fosfor, podobne ako dusík, sa ľahko prerozdeľuje medzi orgány. Z buniek listov sa dostáva do sitových rúrok a cez floém je transportovaný do iných častí rastliny, najmä do rastúcich šišiek a vyvíjajúcich sa plodov. K podobnému odtoku fosforu dochádza aj zo starnúcich listov.

Síra je jednou zo základných živín pre život rastlín. Dostáva sa do nich najmä vo forme síranu. Jeho obsah v rastlinných tkanivách je relatívne nízky a pohybuje sa v rozmedzí 0,2 až 1,0 %, vztiahnuté na sušinu. Potreba síry je vysoká v rastlinách bohatých na bielkoviny, napríklad v strukovinách (lucerna, ďatelina), ale je obzvlášť výrazná u predstaviteľov čeľade krížokvetých, ktoré vo veľkom množstve syntetizujú horčičné oleje obsahujúce síru.

V pôde sa síra nachádza v anorganickej a organickej forme. Vo väčšine pôd prevláda organická síra rastlinných a živočíšnych zvyškov a v rašelinových pôdach môže tvoriť až 100 % všetkej síry. Hlavnou anorganickou formou síry v pôde je síran, ktorý môže byť vo forme solí CaSO 4, MgSO 4, Na 2 SO 4 v pôdnom roztoku v iónovej forme alebo adsorbovaný na pôdnych koloidoch. V soľných pôdach obsahujúcich Na 2 SO 4 môže obsah síranov dosiahnuť 60 % pôdnej hmoty. V zaplavených pôdach je síra v redukovanej forme vo forme FeS, FeS 2 alebo H 2 S. Celkový obsah síry v pôdach miernych klimatických pásiem je v priemere 0,005-0,040 %.

Rastliny absorbujú síru hlavne vo forme síranu. Transmembránový prenos síranu sa uskutočňuje súbežným transportom s Н + alebo výmenou za НСО 3 - ióny. Menej oxidované (SO 2) alebo viac redukované (H 3 S) anorganické zlúčeniny síry sú pre rastliny toxické. Rastliny a organické zlúčeniny (aminokyseliny) obsahujúce redukovanú síru sú vnímané veľmi zle.

Síra sa v rastlinách nachádza v dvoch hlavných formách – oxidovaná (vo forme anorganického síranu) a redukovaná. Absolútny obsah a pomer oxidovanej a redukovanej formy síry v rastlinných orgánoch závisí jednak od aktivity procesov redukcie a asimilácie síranu, ako aj od koncentrácie SO 4 2- v živnom médiu.

Časť síry absorbovanej rastlinou sa zadržiava v síranovom bazéne koreňov, prípadne vo forme CaSO 4 alebo metabolického síranu, ktorý sa novotvorí v dôsledku sekundárnej oxidácie redukovanej síry. Hlavná časť síranu sa presúva z koreňov do ciev xylému a transpiračným prúdom je transportovaná do mladých rastúcich orgánov, kde sa intenzívne zapája do metabolizmu a stráca svoju pohyblivosť.

Z listov sa síran a redukované formy síry (aminokyseliny obsahujúce síru, glutatión) môžu pohybovať pozdĺž floému akropetálne aj bazipetálne do rastúcich častí rastlín a zásobných orgánov. V semenách je síra prevažne v organickej forme a v procese ich klíčenia čiastočne prechádza do oxidovanej formy. Počas dozrievania semien sa pozoruje redukcia síranu a syntéza aminokyselín a bielkovín obsahujúcich síru.

Podiel síranu na celkovej bilancii síry v tkanivách sa môže pohybovať od 10 do 50 % alebo viac. V mladých listoch je minimálny a prudko narastá starnutím v dôsledku zvýšeného odbúravania bielkovín obsahujúcich síru.

Síra je súčasťou najdôležitejších aminokyselín - cysteínu a metionínu, ktoré sa nachádzajú v rastlinách vo voľnej forme aj v bielkovinách. Metionín je jednou z 10 esenciálnych aminokyselín a vďaka svojej sírovej a metylovej skupine má jedinečné vlastnosti.

Jednou z hlavných funkcií síry v proteínoch a polypeptidoch je účasť SH-skupín na tvorbe kovalentných, vodíkových, merkaptidových väzieb, ktoré podporujú trojrozmernú štruktúru proteínu.

Síra je tiež súčasťou najdôležitejších biologických zlúčenín - koenzýmu A a vitamínov (kyselina lipoová, biotín, tiamín) a vo forme týchto zlúčenín sa podieľa na enzymatických reakciách bunky.

Draslík je jedným z najdôležitejších prvkov minerálnej výživy rastlín. Jeho obsah v tkanivách je v priemere 0,5 - 1,2% v prepočte na sušinu. Popol dlho slúžil ako hlavný zdroj draslíka, čo sa odráža aj v názve prvku (draslík pochádza zo slova potaše - téglikový popol). Obsah draslíka v bunke je 100-1000 krát vyšší ako jeho hladina vo vonkajšom prostredí. V tkanivách sa vyskytuje oveľa viac ako iné katióny.

Zásoby draslíka v pôde sú 8 - 40 krát väčšie ako obsah fosforu a dusíka - 5 - 50 krát. V pôde môže byť draslík v týchto formách: v zložení kryštálovej mriežky minerálov, vo výmennom a nevýmennom stave v koloidných časticiach, v zložení rastlinných zvyškov a mikroorganizmov, vo forme minerálnych solí napr. pôdny roztok.

Najlepším zdrojom výživy sú rozpustné draselné soli (0,5 – 2 % hrubých zásob v pôde). Pri spotrebe mobilných foriem draslíka sa jeho zásoby v pôde môžu dopĺňať výmennými formami, pri poklese naopak nevymeniteľnými fixnými formami draslíka. Striedavé vysychanie a zvlhčovanie pôdy, ako aj činnosť koreňového systému rastlín a mikroorganizmov prispievajú k prechodu draslíka do prístupných foriem.

V rastlinách je draslík najviac koncentrovaný v mladých, rastúcich tkanivách charakterizovaných vysokou úrovňou metabolizmu: meristémy, kambia, mladé listy, výhonky, puky. Draslík je v bunkách prítomný hlavne v iónovej forme, nie je súčasťou organických zlúčenín, má vysokú pohyblivosť a preto sa ľahko reutilizuje. Pohyb draslíka zo starých do mladých listov uľahčuje sodík, ktorý ho môže nahradiť v pletivách rastlín, ktoré prestali rásť.

V rastlinných bunkách je asi 80 % draslíka obsiahnutých vo vakuolách. Tvorí väčšinu katiónov v bunkovej šťave. Preto môže byť draslík z rastlín vyplavovaný dažďom, najmä zo starých listov. Pri hladovaní draslíkom je narušená lamelárno-granulárna štruktúra chloroplastov a dezorganizované membránové štruktúry mitochondrií. Až 20 % bunkového draslíka sa adsorbuje na cytoplazmatické koloidy. Na svetle je sila väzby draslíka s koloidmi vyššia ako v tme. V noci možno pozorovať dokonca aj uvoľňovanie draslíka cez koreňový systém rastlín.

Draslík prispieva k udržaniu hydratačného stavu cytoplazmatických koloidov, reguluje ich schopnosť zadržiavať vodu. Zvýšenie hydratácie bielkovín a schopnosti cytoplazmy zadržiavať vodu zvyšuje odolnosť rastlín voči suchu a mrazu.

Draslík je nevyhnutný pre absorpciu a transport vody cez rastlinu. Výpočty ukazujú, že práca "motora spodného konca", to znamená koreňový tlak, je 3/4 v dôsledku prítomnosti draselných iónov v šťave. Draslík je dôležitý v procese otvárania a zatvárania prieduchov. Vo svetle vo vakuolách ochranných buniek prieduchov sa koncentrácia draselných iónov prudko zvyšuje (4-5 krát), čo vedie k rýchlemu vstupu vody, zvýšeniu turgoru a otvoreniu prieduchovej trhliny. . V tme začne draslík opúšťať ochranné bunky, tlak turgoru v nich klesá a prieduchy sa uzatvárajú.

Draslík je absorbovaný rastlinami ako katión a vytvára len slabé väzby s rôznymi zlúčeninami v bunke. Pravdepodobne preto je to práve draslík, ktorý vytvára iónovú asymetriu a rozdiel v elektrických potenciáloch medzi bunkou a prostredím (membránový potenciál).

Draslík je jedným z katiónov – aktivátorov enzymatických systémov. V súčasnosti je známych viac ako 60 enzýmov aktivovaných draslíkom s rôznym stupňom špecifickosti. Je nevyhnutný pre zahrnutie fosfátu do organických zlúčenín, reakcie prenosu fosfátových skupín, pre syntézu proteínov a polysacharidov a podieľa sa na syntéze riboflavínu, zložky všetkých flavíndehydrogenáz. Vplyvom draslíka sa zvyšuje akumulácia škrobu v hľuzách zemiakov, sacharózy v cukrovej repe, monosacharidov v ovocí a zelenine, celulózy, hemicelulóz a pektínových látok v bunkovej stene rastlín. V dôsledku toho sa zvyšuje odolnosť obilnej slamy proti poliehaniu a zlepšuje sa kvalita vlákna ľanu a konope. Dostatočný prísun draslíka do rastlín zvyšuje ich odolnosť voči hubovým a bakteriálnym chorobám.

1.6 Vápnik

Celkový obsah vápnika v rôznych rastlinných druhoch je 5-30 mg na 1 g sušiny. Rastliny vo vzťahu k vápniku sa delia do troch skupín: kalciofoby, kalciofóby a neutrálne druhy. Veľa vápnika obsahujú strukoviny, pohánka, slnečnica, zemiaky, kapusta, konope, oveľa menej vápnika obilniny, ľan, cukrová repa. V tkanivách dvojklíčnolistových rastlín je tento prvok spravidla väčší ako v jednoklíčnolistových rastlinách.

Vápnik sa hromadí v starých orgánoch a tkanivách. Je to spôsobené tým, že jeho transport prebieha po xyléme a jeho recyklácia je náročná. Starnutím buniek alebo znížením ich fyziologickej aktivity sa vápnik z cytoplazmy presúva do vakuoly a ukladá sa vo forme nerozpustných solí kyseliny šťaveľovej, citrónovej a iných kyselín. Výsledné kryštalické inklúzie bránia mobilite a opätovnej využiteľnosti tohto katiónu.

Vo väčšine kultúrnych rastlín sa vápnik hromadí vo vegetatívnych orgánoch. V koreňovom systéme je jeho obsah nižší ako v nadzemnej časti. V semenách je vápnik prítomný hlavne ako soľ kyseliny inozitol fosforečnej (fytín).

Vápnik plní rôzne funkcie v metabolizme buniek a organizmu ako celku. Súvisia s jeho vplyvom na štruktúru membrán, toky iónov cez ne a bioelektrické javy, na prestavbu cytoskeletu, procesy polarizácie buniek a tkanív atď.

Vápnik aktivuje množstvo bunkových enzýmových systémov: dehydrogenázy (glutamátdehydrogenáza, malátdehydrogenáza, glukóza-6-fosfátdehydrogenáza, izocitrátdehydrogenáza závislá od NADP), b amyláza, adenylát a arginínkinázy, lipázy, fosfatázy. V tomto prípade môže vápnik podporovať agregáciu proteínových podjednotiek, slúžiť ako most medzi enzýmom a substrátom a ovplyvňovať stav alosterického centra enzýmu. Nadbytok vápnika v iónovej forme inhibuje oxidačnú fosforyláciu a fotofosforyláciu.

Ca 2 + ióny hrajú dôležitú úlohu pri stabilizácii membrány. Interakciou s negatívne nabitými fosfolipidovými skupinami stabilizuje membránu a znižuje jej pasívnu permeabilitu. Pri nedostatku vápnika sa zvyšuje priepustnosť membrán, dochádza k ich prasknutiu a fragmentácii, dochádza k narušeniu procesov membránového transportu.

Je dôležité poznamenať, že takmer celú kapacitu výmeny katiónov na povrchu koreňa zaberá vápnik a čiastočne H+. To naznačuje účasť vápnika na primárnych mechanizmoch vstupu iónov do koreňových buniek. Obmedzením toku iných iónov do rastlín pomáha vápnik eliminovať toxicitu nadmerných koncentrácií iónov amónia, hliníka, mangánu, železa, zvyšuje odolnosť rastlín voči zasoleniu a znižuje kyslosť pôdy. Práve vápnik najčastejšie pôsobí ako bilančný ión pri vytváraní fyziologickej rovnováhy iónového zloženia prostredia, keďže jeho obsah v pôde je pomerne vysoký.

Väčšina typov pôd je bohatá na vápnik a výrazný nedostatok vápnika je zriedkavý, napríklad so silnou kyslosťou alebo slanosťou pôd, na rašeliniskách, s narušeným vývojom koreňového systému za nepriaznivých poveternostných podmienok.

1,7 horčík

Z hľadiska obsahu v rastlinách je horčík na štvrtom mieste po draslíku, dusíku a vápniku. Vo vyšších rastlinách je jeho priemerný obsah na sušinu 0,02 – 3,1 %, v riasach 3,0 – 3,5 %. Hojný je najmä v rastlinách krátkeho dňa – kukurica, proso, cirok, konope, ako aj v zemiakoch, repe, tabaku a strukovinách. 1 kg čerstvých listov obsahuje 300 - 800 mg horčíka, z toho 30 - 80 mg (t.j. 1/10 dielu) je súčasťou chlorofylu. Horčík je obzvlášť hojný v mladých bunkách a rastúcich tkanivách, ako aj v generatívnych orgánoch a zásobných tkanivách. V obilkách sa horčík hromadí v embryu, kde je jeho hladina niekoľkonásobne vyššia ako obsah v endosperme a šupke (v prípade kukurice 1,6, 0,04 a 0,19 % na sušinu).

Akumuláciu horčíka v mladých tkanivách uľahčuje jeho relatívne vysoká mobilita v rastlinách, čo vedie k jeho sekundárnemu využitiu (reutilizácii) zo starnúcich pletív. Stupeň opätovného využitia horčíka je však oveľa nižší ako u dusíka, fosforu a draslíka. Ľahká mobilita horčíka sa vysvetľuje skutočnosťou, že asi 70% tohto katiónu v rastline je spojených s aniónmi organických a anorganických kyselín. Pohyb horčíka sa uskutočňuje pozdĺž xylému aj pozdĺž floému. Časť horčíka tvorí nerozpustné zlúčeniny, ktoré nie sú schopné prechádzať rastlinou (oxalát, pektát), druhá časť je viazaná vysokomolekulárnymi zlúčeninami. V semenách (embryá, škrupina) sa väčšina horčíka nachádza vo fytíne.

Nakoniec asi 10-12% horčíka sa nachádza v chlorofyle. Táto posledná funkcia horčíka je jedinečná: žiadny iný prvok ho nemôže nahradiť v chlorofyle. Horčík je potrebný na syntézu protoporfyrínu IX, priameho prekurzora chlorofylov.

Na svetle sa ióny horčíka uvoľňujú z tylakoidnej dutiny do strómy chloroplastu. Zvýšením koncentrácie horčíka v stróme sa aktivuje RDF karboxyláza a ďalšie enzýmy. Predpokladá sa, že zvýšenie koncentrácie Mg2+ (až 5 mmol/l) v stróme vedie k zvýšeniu afinity RDF karboxylázy k CO2 a aktivácii redukcie CO2. Horčík môže priamo ovplyvňovať konformáciu enzýmu, ako aj poskytovať optimálne podmienky pre jeho prácu, pričom ovplyvňuje pH cytoplazmy ako protiión protónov. Podobne môžu pôsobiť draselné ióny. Horčík pri fotofosforylácii aktivuje množstvo reakcií prenosu elektrónov: zníženie NADP+, rýchlosť Hillovej reakcie, je potrebný na prenos elektrónov z PS II do PS I.

Vplyv horčíka na iné metabolické miesta sa najčastejšie spája s jeho schopnosťou regulovať prácu enzýmov a jeho význam pre rad enzýmov je jedinečný. Len mangán môže v niektorých procesoch nahradiť horčík. Vo väčšine prípadov je však aktivácia enzýmov horčíkom (v optimálnej koncentrácii) vyššia ako mangánom.

Horčík je nevyhnutný pre mnohé enzýmy glykolýzy a Krebsov cyklus. V mitochondriách sa pri jeho nedostatku pozoruje pokles počtu, narušenie tvaru a v konečnom dôsledku vymiznutie krís. Deväť z dvanástich reakcií glykolýzy vyžaduje aktivačné kovy a šesť z nich je aktivovaných horčíkom.

Horčík podporuje syntézu éterických olejov, kaučuku, vitamínov A a C. Predpokladá sa, že vytvorením komplexnej zlúčeniny s kyselinou askorbovou odďaľuje jej oxidáciu. Mg2+ je potrebný na tvorbu ribozómov a polyzómov, na aktiváciu aminokyselín a syntézu bielkovín a používa sa pri všetkých procesoch v koncentrácii minimálne 0,5 mmol/l. Aktivuje DNA a RNA polymerázy, podieľa sa na tvorbe špecifickej priestorovej štruktúry nukleových kyselín.

So zvyšujúcim sa stupňom prísunu horčíka v rastlinách sa zvyšuje obsah organických a anorganických foriem zlúčenín fosforu. Tento účinok pravdepodobne súvisí s úlohou horčíka pri aktivácii enzýmov podieľajúcich sa na metabolizme fosforu.

Rastliny pociťujú nedostatok horčíka hlavne na piesočnatých pôdach. Podzolové pôdy sú chudobné na horčík a vápnik, bohaté na serozém; černozeme zaujímajú strednú polohu. Vo vode rozpustný a vymeniteľný horčík v pôde je 3-10%. Pôdoabsorbčný komplex obsahuje najviac iónov vápnika, horčík je na druhom mieste. Rastliny pociťujú nedostatok horčíka, ak ho obsahuje menej ako 2 mg na 100 g pôdy. S poklesom pH pôdneho roztoku sa horčík dostáva do rastlín v menšom množstve.

KAPITOLA 2. MATERIÁLY A VÝSKUMNÉ METÓDY

2.1 Metódy stanovenia minerálov

Stanovenie obsahu akéhokoľvek chemického prvku v závode zahŕňa ako povinný postup predchádzajúci samotnému stanoveniu štádium rozkladu (trávenia) vzorky.

V praxi biochemického rozboru sa používajú najmä dve metódy - suché a mokré spopolnenie. V oboch prípadoch postup zabezpečuje mineralizáciu všetkých prvkov, to znamená ich premenu do formy rozpustnej v jednom alebo druhom anorganickom rozpúšťadle.

Mokré spopolnenie je hlavným spôsobom rozkladu organických zlúčenín dusíka a fosforu a v niektorých prípadoch je spoľahlivejšie pri stanovení mnohých ďalších prvkov. Pri stanovovaní bóru je možné použiť iba suchý spopolnenie, pretože väčšina zlúčenín bóru prchá s vodou a kyslými parami.

Metóda suchého spopolňovania je použiteľná na analýzu obsahu takmer všetkých makro- a mikroprvkov v biologickom materiáli. Suché spopolnenie vzoriek rastlín sa zvyčajne vykonáva v elektrickej muflovej peci v porcelánových, kremenných alebo kovových téglikoch (alebo pohároch) pri teplote nepresahujúcej 450-500 °C. Najvhodnejšie sú kremenné tégliky, avšak tégliky vyrobené zo žiaruvzdorného skla resp. zvyčajne sa používa porcelán. Niektoré špeciálne štúdie môžu vyžadovať platinové tégliky. Nízka teplota pri spaľovaní a správna voľba materiálu téglika umožňuje vyhnúť sa stratám z prchavosti a stratám v dôsledku tvorby oxidov analytu, ktoré sú zle rozpustné v kyseline chlorovodíkovej. Oxidy môžu vznikať reakciou s materiálom, z ktorého sú tégliky vyrobené.

2.2 Mikrochemická analýza popola

Materiály a vybavenie: popol získaný zo spaľovania listov, semien, dreva; 10 % roztoky HCl a NH 3, 1 % roztoky solí v kvapkadle: Na 2 HCO 3, NaHC 4 H 4 O 6, K 4, (NH 4) 2 MoO 4 v 1 % HNO 3, 1 % H 2 SO roztok 4; skúmavky, sklenené lieviky s priemerom 4-5 cm, kovové špajdle alebo očné špajdle, sklenené podložné sklíčka, sklenené tyčinky, obrúsky alebo kúsky filtračného papiera, papierové filtre, podložky alebo banky s destilovanou vodou, poháre na oplachovanie vodou.

Stručné informácie:

Pri spálení tkaniva organogénne prvky (C; H; O; N) prchajú vo forme plynných zlúčenín a zostáva nehorľavá časť - popol. Jeho obsah v rôznych orgánoch je odlišný: v liste - až 10-15%, v semenách - asi 3%, v dreve - asi 1%. Väčšina popola je v živých, aktívne fungujúcich tkanivách, napríklad v listovom mezofyle. Jeho bunky obsahujú chlorofyl a mnohé enzýmy, medzi ktoré patria prvky ako horčík, železo, meď atď. Vzhľadom na vysokú metabolickú aktivitu živých tkanív obsahujú aj značné množstvo draslíka, fosforu a ďalších prvkov. Obsah popola závisí od zloženia pôdy, na ktorej rastlina rastie, od jej veku a biologickej povahy. Orgány rastlín sa líšia nielen kvantitatívnym, ale aj kvalitatívnym zložením popola.

Mikrochemická metóda umožňuje odhaliť množstvo prvkov v popole rastlín. Metóda je založená na schopnosti niektorých činidiel pri interakcii s prvkami popola vytvárať zlúčeniny, ktoré sa líšia špecifickou farbou alebo tvarom kryštálov.

Pokrok

Časť vysušeného materiálu (drevná štiepka, listy a drvené semená) vložte do téglika s trochou alkoholu a zapáľte. Opakujte postup 2-3 krát. Potom preložte téglik na elektrický sporák a zapaľujte, kým zuhoľnatený materiál nezíska popolavo-šedú farbu. Zvyšky uhlia sa musia spáliť umiestnením téglika do muflovej pece na 20 minút.

Na zistenie Ca, Mg, P a Fe je potrebné do skúmavky pridať sklenenou očnou špachtľou časť popola, zaliať 4 ml 10% HCl a pre lepšie rozpustenie niekoľkokrát pretrepať. Na zistenie draslíka je potrebné rovnaké množstvo popola rozpustiť v 4 ml destilovanej vody a prefiltrovať do čistej skúmavky cez malý papierový filter. Potom pomocou sklenenej tyčinky naneste malú kvapku extraktu popola na čisté sklíčko, vedľa nej vo vzdialenosti 10 mm kvapku činidla a spojte dve kvapky pomocou prepojky s tyčinkou. (Každé činidlo sa aplikuje samostatnou pipetou). V mieste kontaktu roztokov dôjde ku kryštalizácii reakčných produktov (zmiešanie dvoch kvapiek je nežiaduce, pretože v dôsledku rýchlej kryštalizácie sa tvoria malé atypické kryštály; okrem toho, keď kvapka zaschne, môžu kryštály počiatočných solí formulár).

Potom odstráňte kvapky zvyšných roztokov zo skla kúskami filtračného papiera a kryštály preskúmajte pod mikroskopom bez krycieho skla. Po každej reakcii opláchnite sklenenú tyčinku vodou a utrite dosucha filtračným papierom.

Na dôkaz draslíka sa používa 1% kyslý vínan sodný. V dôsledku reakcie s extraktom popola vznikajú kryštály kyslého vínanu draselného KHC 4 H 4 O 6, ktoré majú vzhľad veľkých hranolov. Extrakt draslíka vo vode sa musí najskôr neutralizovať, pretože reakčný produkt je rozpustný v kyslom a alkalickom prostredí. Reakcia prebieha podľa rovnice:

NaHC4H406 + K+> KNS4H406v + Na+.

Detekcia vápnika sa vykonáva s 1% kyselinou sírovou, reakcia prebieha podľa rovnice:

CaCl2 + H2S04 > CaS04 v + 2 HCl.

V dôsledku toho sa sadra vytvára vo forme jednotlivých alebo zhromaždených vo zväzkoch ihličkovitých kryštálov.

Pri detekcii horčíka sa ku kvapke extraktu popola najskôr pridá kvapka 10% roztoku amoniaku a spojí sa mostíkom s kvapkou 1% roztoku fosforečnanu sodného. Reakcia prebieha podľa rovnice:

MgCl2 + NH3 + Na2HP04> NH4MgP04v + 2NaCl.

Vytvorená fosforovo-amoniakálna magnéziová soľ vo forme plochých bezfarebných kryštálov vo forme obdĺžnikov, krídel, viečok.

Detekcia fosforu sa vykonáva pomocou 1% molybdénanu amónneho v kyseline dusičnej. Reakcia prebieha podľa rovnice:

H3P04 + 12 (NH4) 2 Mo04 + 21HNO3> (NH4)3P04*12MoO3v + 21NH4NO3 + 12H20.

Vytvorený fosfor-molybdénový amoniak vo forme malých hrudiek žltozelenej farby.

Na zistenie železa sa rovnaké množstvo extraktu popola z rôznych orgánov (1-2 ml) naleje do dvoch skúmaviek, pridá sa rovnaké množstvo 1% žltej krvnej soli, kým sa neobjaví modrá farba. Pruská modrá sa tvorí:

4FeCl3 + 3K4> Fe43 + 12KCl.

KAPITOLA 3. VÝSLEDKY ŠTÚDIE A ICH ANALÝZA

3.1 Príznaky nedostatku minerálov

Nedostatok minerálov spôsobuje zmeny v biochemických a fyziologických procesoch, v dôsledku ktorých sú často pozorované morfologické zmeny alebo viditeľné symptómy.

Niekedy v dôsledku nedostatku je rast inhibovaný, kým sa neobjavia ďalšie príznaky.

Viditeľné príznaky nedostatku. Najvýraznejším výsledkom nedostatku minerálov je pokles rastu. Najvýraznejším efektom je však žltnutie listov, spôsobené poklesom biosyntézy chlorofylu. Zdá sa, že listy sú obzvlášť náchylné na nedostatok. Pri nedostatku minerálov sa ich veľkosť zmenšuje, mení sa ich tvar či štruktúra, bledne farba, niekedy sa na hrotoch, okrajoch alebo medzi hlavnými žilami tvoria aj odumreté miesta. V niektorých prípadoch sa listy zbierajú do zväzkov alebo ružíc a ihličie sa niekedy nemôže oddeliť a vytvorí sa „zlúčené ihličie“. Bežným príznakom určitého typu nedostatku minerálov v bylinných rastlinách je potlačenie rastu stonky a znížený rast listových čepelí, čo vedie k tvorbe ružíc malých listov, často so sieťou chlorotických plôch. Viditeľné príznaky nedostatku rôznych prvkov sú také charakteristické, že skúsení pozorovatelia dokážu nedostatok identifikovať podľa vzhľadu listov.

Niekedy, s nedostatkom minerálov, stromy tvoria nadmerné množstvo gumy. Tento jav sa nazýva omosa. Uvoľňovanie živice okolo púčikov je charakteristické pre borovice s nedostatkom zinku v Austrálii. Guma sa nachádza aj na kôre ovocných stromov trpiacich suchými vrcholmi spôsobenými nedostatkom medi. Značný nedostatok často spôsobuje odumieranie listov, výhonkov a iných častí, teda prejavujú sa symptómy opísané ako suchý vrch. Odumieranie výhonkov spôsobené nedostatkom medi bolo pozorované na mnohých lesných a ovocných stromoch. Keď vrcholové výhonky jablone odumierajú, trpia nedostatkom medi, získavajú huňatý, zakrpatený vzhľad. Nedostatok bóru spôsobuje vysychanie vrcholových bodov rastu a v konečnom dôsledku odumieranie kambia u citrusových stromov a borovíc, odumieranie floemu a fyziologický rozklad plodov u iných druhov. Nedostatok jedného prvku niekedy prispieva k výskytu niekoľkých rôznych symptómov, napríklad nedostatok bóru v jabloniach spôsobuje deformáciu a krehkosť listov, nekrózu floému, poškodenie kôry a plodov.

Chloróza. Najčastejším príznakom pozorovaným pri nedostatku širokej škály prvkov je chloróza, ku ktorej dochádza v dôsledku narušenia biosyntézy chlorofylu. Povaha, stupeň a závažnosť chlorózy u mladých a starých listov závisí od druhu rastliny, od prvku a od stupňa nedostatku. Najčastejšie je chloróza spojená s nedostatkom dusíka, ale môže byť spôsobená aj nedostatkom železa, mangánu, horčíka, draslíka a ďalších prvkov. Príčinou chlorózy môže byť nielen nedostatok minerálov, ale aj mnohé ďalšie nepriaznivé faktory prostredia, medzi ktoré patrí nadbytok či nedostatok vody, nepriaznivé teploty, toxické látky (napríklad oxid siričitý) a nadbytok minerálov. Chloróza môže byť spôsobená aj genetickými faktormi, ktoré spôsobujú výskyt rôznofarebných rastlín: od albínov, úplne zbavených chlorofylu, až po zelenkasté sadenice alebo sadenice s rôznymi pruhmi a škvrnitosťami listov.

Na základe početných faktorov spôsobujúcich chlorózu možno usúdiť, že vzniká ako dôsledok celkovej metabolickej poruchy, tak aj špecifického vplyvu jednotlivých prvkov.

Jedným z najbežnejších a najškodlivejších typov vývoja rastlín je typ chlorózy, ktorý sa vyskytuje vo veľkom množstve ovocných, okrasných a lesných drevín rastúcich na alkalických a vápenatých pôdach. Zvyčajne je to spôsobené neprístupnosťou železa pri vysokých hodnotách pH, ​​ale niekedy je príčinou nedostatok mangánu.

Pri chloróze krytosemenných rastlín zostávajú stredné a menšie žilky listov zelené a oblasti medzi žilkami sa stávajú bledozelenými, žltými alebo dokonca bielymi. Chlorózou zvyčajne najviac trpia najmladšie listy. Na ihličnatých stromoch, stromoch sa mladé ihly stávajú bledozelenými alebo žltými a pri veľkom deficite môžu ihly zhnednúť a spadnúť.

Chlorózu spôsobenú nedostatkom železa možno čiastočne alebo úplne eliminovať znížením pH pôdy.

3.2 Fyziologický účinok nedostatku minerálov

Viditeľné morfologické prejavy alebo príznaky nedostatku minerálov sú výsledkom zmien rôznych vnútorných biochemických alebo fyziologických procesov. Vzhľadom na zložité vzťahy medzi nimi však môže byť ťažké určiť, ako nedostatok konkrétneho prvku spôsobuje pozorované účinky. Napríklad nedostatok dusíka môže inhibovať rast v dôsledku horšieho prísunu dusíka do procesov biosyntézy novej protoplazmy. Zároveň sa však znižuje rýchlosť syntézy enzýmov a chlorofylu a znižuje sa fotosyntetizujúci povrch. To spôsobuje oslabenie fotosyntézy, zhoršenie zásobovania rastových procesov sacharidmi. V dôsledku toho je možné ďalšie zníženie rýchlosti absorpcie dusíka a minerálov. Jeden prvok často vykonáva v rastline niekoľko funkcií, takže nie je ľahké určiť, či porušenie ktorej funkcie alebo kombinácie funkcií spôsobuje výskyt viditeľných symptómov. Napríklad mangán je okrem aktivácie určitých enzýmových systémov potrebný aj na syntézu. Chlorofyl. Jeho nedostatok spôsobuje niektoré funkčné poruchy. Nedostatok dusíka zvyčajne vedie k citeľnému oslabeniu fotosyntézy, ale vplyv nedostatku iných prvkov nie je taký jednoznačný.

Nedostatok minerálov znižuje biosyntézu sacharidov a ich pohyb do rastúcich tkanív. Nedostatok často ovplyvňuje fotosyntézu a dýchanie rôznymi spôsobmi. Napríklad výrazný nedostatok draslíka spomaľuje fotosyntézu a zvyšuje dýchanie, čím sa znižuje množstvo sacharidov, ktoré možno využiť na rast. Pohyb uhľohydrátov je niekedy tiež potlačený. Tento efekt je výrazný u stromov s nedostatkom bóru s nekrózou floému. V dôsledku zníženia množstva dostupných uhľohydrátov sa rýchlosť rastu tkanív v jednej časti stromu zníži, ale zároveň môže dôjsť k akumulácii uhľohydrátov v inej časti. Niekedy je tvorba semien znížená v dôsledku nízkeho obsahu zásobných sacharidov. Bohatá aplikácia dusíkatého hnojenia viedla k výraznému zvýšeniu procesu tvorby semien buka a javora cukrového, zvýšilo sa percento zdravých semien a sušina semien javora. Prudko sa zvýšila aj tvorba šišiek a semien v mladej borovici kadidlovej po oplodnení. Ak stromy nemajú nedostatok minerálov, aplikácia veľkého množstva dusíkatého hnojenia môže znížiť tvorbu plodov a semien stimuláciou vegetatívneho rastu.

3.3 Nadbytok minerálov

V lesných pôdach je zriedkavo prebytok minerálnych živín, ale hojné hnojenie záhrad a škôlok niekedy vedie ku koncentrácii solí, ktorá je dostatočná na to, aby spôsobila škody. Existujú aj veľké oblasti suchej pôdy, kde väčšina rastlinných druhov nemôže prežiť kvôli vysokému obsahu soli. Škodlivá je aj závlaha vodou obsahujúcou veľa soli. Je to spôsobené zvýšením osmotického tlaku, pre rastliny nepriaznivými posunmi pH, nerovnováhou rôznych iónov alebo v dôsledku kombinácie týchto faktorov.

Zvýšený osmotický tlak pôdneho roztoku znižuje príjem vody, zvyšuje nedostatok vody v listoch a v dôsledku toho vedie k poškodeniu tkaniva vysychaním v dňoch, keď vietor a vysoké teploty spôsobujú silnú transpiráciu. Pri dlhšej a hlbšej dehydratácii sa pozoruje aj uzavretie prieduchov, čo bráni fotosyntéze. Vysoké koncentrácie solí v pôde môžu spôsobiť poškodenie koreňov plazmolýzou, najmä v piesočnatých pôdach, ktorá narúša syntetickú aktivitu koreňov. Niekedy sú listy poškodené aplikáciou vysokých koncentrácií tekutých hnojív.

Škodlivý účinok nadmerného hnojenia závisí od druhu rastliny, druhu použitého hnojiva a doby aplikácie.

Nadmerné hnojenie ovocných a okrasných drevín niekedy predĺži vegetačné obdobie natoľko, že stromy a kríky nestihnú pred mrazom nadobudnúť odolnosť voči chladu. Prehnojenie niekedy stimuluje tvorbu veľkého množstva konárov, kvetov a plodov na starších stromoch. Iné typy reakcie rastlín na nadmerné hnojenie zahŕňajú fasciáciu alebo sploštenie stoniek a vnútornú nekrózu kôry. Na semenákoch sa nežiaduci účinok nadmerného hnojenia prejavuje v podobe nadmerného vrcholového rastu, čo vedie k nízkym hodnotám pomeru podzemných a nadzemných častí, v dôsledku čoho sa rastliny po presadení často dobre nezakorenia.

Nadmerné hnojenie je ekonomicky nehospodárne. Je tiež nežiaduci pre životné prostredie, pretože prebytok sa môže vyplaviť a dostať sa do vodných útvarov alebo podzemných vôd. Dôležité je najmä vyplavenie prebytočného dusíka, zvyčajne vo forme dusičnanov, ale problém znečistenia životného prostredia môže nastať aj pri vnášaní nadmerného množstva akéhokoľvek prvku.

3.4 Nedostatok dusíka

Pri nedostatku dusíka v biotope sa brzdí rast rastlín, oslabuje sa tvorba bočných výhonkov a odnožovanie obilnín, pozorujú sa malé listy. Súčasne sa znižuje rozvetvenie koreňov, ale môže sa zvýšiť pomer hmotnosti koreňov a nadzemnej časti. Jedným z prvých prejavov nedostatku dusíka je svetlozelená farba listov spôsobená oslabením syntézy chlorofylu. Dlhodobé hladovanie dusíkom vedie k hydrolýze bielkovín a deštrukcii chlorofylu predovšetkým v spodných, starších listoch a k odtoku rozpustných zlúčenín dusíka do mladších listov a rastových bodov. V dôsledku ničenia chlorofylu farba spodných listov v závislosti od druhu rastliny získava žlté, oranžové alebo červené tóny a pri výraznom nedostatku dusíka môže dôjsť k nekróze, vysychaniu a odumieraniu pletív. Hladovanie dusíka vedie ku kratšiemu vegetatívnemu rastu a skoršiemu dozrievaniu semien.

3.5 Nedostatok fosforu

Vonkajším príznakom hladovania fosforom je modrozelená farba listov, často s fialovým alebo bronzovým odtieňom (dôkaz oneskorenia syntézy bielkovín a hromadenia cukrov). Listy sa zmenšujú a zužujú. Rast rastlín je pozastavený, dozrievanie úrody je oneskorené.

Pri nedostatku fosforu sa znižuje rýchlosť absorpcie kyslíka, mení sa aktivita enzýmov podieľajúcich sa na metabolizme dýchania a aktívnejšie začínajú pracovať niektoré nemitochondriálne oxidačné systémy (oxidáza kyseliny glykolovej, askorbátoxidáza). V podmienkach hladovania fosforom sa aktivujú procesy rozkladu organofosforových zlúčenín a polysacharidov, inhibuje sa syntéza proteínov a voľných nukleotidov.

Rastliny sú najcitlivejšie na nedostatok fosforu v skorých štádiách rastu a vývoja. Normálna výživa fosforom v neskoršom období urýchľuje vývoj rastlín (na rozdiel od dusíka), čo v južných oblastiach umožňuje znížiť pravdepodobnosť ich pádu v suchu av severných oblastiach - pod mrazom.

3.6 Nedostatok síry

Nedostatočný prísun síry do rastlín inhibuje syntézu aminokyselín a bielkovín s obsahom síry, znižuje fotosyntézu a rýchlosť rastu rastlín, najmä nadzemnej časti. V akútnych prípadoch je tvorba chloroplastov narušená a je možný ich rozpad. Príznaky nedostatku síry – blednutie a žltnutie listov – sú podobné nedostatku dusíka, ale objavujú sa najskôr na najmladších listoch. To ukazuje, že odtok síry zo starších listov nedokáže kompenzovať nedostatočný prísun síry k rastlinám cez korene.

3.7 Nedostatok draslíka

Pri nedostatku draslíka začínajú žltnúť listy zdola nahor – od starých po mladé. Listy na okrajoch žltnú. Následne ich okraje a vrcholy získajú hnedú farbu, niekedy s červenými "hrdzavými" škvrnami; dochádza k smrti a zničeniu týchto oblastí. Listy vyzerajú ako spálené. Prísun draslíka je dôležitý najmä pre mladé, aktívne rastúce orgány a tkanivá. Preto sa pri hladovaní draslíka znižuje fungovanie kambia, narúša sa vývoj cievnych tkanív, zmenšuje sa hrúbka bunkovej steny epidermis a kutikuly a inhibujú sa procesy delenia a predlžovania buniek. V dôsledku skracovania internódií sa môžu vytvárať ružicové formy rastlín. Nedostatok draslíka vedie k zníženiu dominantného účinku apikálnych obličiek. Apikálne a apikálno-laterálne púčiky sa prestávajú vyvíjať a odumierajú, aktivuje sa rast bočných výhonkov a rastlina nadobúda formu kríka.

Podobné dokumenty

Štúdium fyzikálneho a chemického zloženia pôd izbových rastlín, druhov minerálnych hnojív. Príznaky nedostatku minerálov v pôde. Tipy na pestovanie izbových rastlín v školskom prostredí. Choroby a škodcovia rastlín, prostriedky ochrany.

semestrálna práca, pridaná 9.3.2014


Úloha minerálov v živote buniek a tkanív tela zvieraťa. Hodnota makroživín pre telo zvieraťa. Acidobázický pomer prvkov v krmive. Použitie stopových prvkov v kŕmení, denný príjem.

abstrakt, pridaný 25.10.2009


Klasifikácia minerálnych hnojív (jednoduché a zmiešané). Vyčerpanie poľnohospodárskej pôdy. Organické a minerálne hnojivá. Úplný vývoj rastlín pomocou komplexných hnojív. Vplyv vody na životnú aktivitu rastlín.

prezentácia pridaná dňa 14.05.2014


Popis bielkovín, tukov, sacharidov, vitamínov, minerálov a mikroelementov. Hodnotenie nutričnej hodnoty krmiva. Metódy štúdia metabolizmu v tele zvieraťa založené na zákone zachovania energie. Rovnováha dusíka, uhlíka a energie u kravy.

abstrakt, pridaný 15.06.2014


Pôdy, pôdotvorné podmienky. Charakteristika minerálnych hnojív. Geológia, geomorfológia, klíma okolia rieky Sozh. Charakteristika pôdnych a klimatických podmienok. Vplyv minerálnych hnojív na produktivitu a druhové zloženie bylín.

práca, pridané 11.03.2012


Závislosť kvality poľnohospodárskych produktov od obsahu základných organických a minerálnych zlúčenín v nich. Vplyv minerálnych hnojív (dusík, fosfor, potaš a komplex) v rôznych kombináciách na vývoj a produktivitu rastlín.

abstrakt, pridaný 10.7.2009


Hodnota minerálov a vitamínov v tele ošípaných. Použitie endogénnych stimulantov a biologicky aktívnych látok v zložení premixov. Možnosť použitia biostimulantov v strave (antibiotiká, enzýmy, Eleutherococcus).

návod, pridaný 10.5.2012


Používanie organických a minerálnych hnojív v regióne Duvan v Republike Bashkortostan, metódy výpočtu dávky minerálnych hnojív, plánovanie zberu plodín. Dlhodobý plán používania hnojív pri striedaní plodín s prihliadnutím na úrodnosť pôdy.

ročníková práca, pridaná 15.07.2009


Fyziologický význam minerálov v tele ošípaných. Použitie pikumínu u prasníc počas obdobia gravidity. Faktory prostredia a ich vplyv na prirodzenú odolnosť a úžitkovosť ošípaných. Krvné ukazovatele prasníc.

monografia, pridaná dňa 10.05.2012


Strava psa v mestskom prostredí. Trávenie potravy a kapacita žalúdka. Požiadavky na živiny a energiu. Úloha tukov vo výžive vitamínov a metabolizme vody. Príznaky nedostatku kyseliny listovej. Funkcie minerálnych látok v tele.

Všetky humínové látky vznikajú následkom posmrtnej (postmortálnej) premeny organických zvyškov. Premena organických zvyškov na humínové látky sa nazýva proces humifikácie. Ide mimo živých organizmov, a to za ich účasti aj prostredníctvom čisto chemických reakcií oxidácie, redukcie, hydrolýzy, kondenzácie atď.

Na rozdiel od živej bunky, v ktorej syntéza biopolymérov prebieha v súlade s genetickým kódom, v procese humifikácie neexistuje žiadny zavedený program, a preto môžu vzniknúť akékoľvek zlúčeniny, jednoduchšie aj zložitejšie ako pôvodné biomolekuly. Výsledné produkty opäť podliehajú syntéze alebo rozkladným reakciám a tento proces prebieha takmer nepretržite.

Humínové látky tvoria špecifickú skupinu vysokomolekulárnych tmavo sfarbených látok vznikajúcich pri rozklade organických zvyškov v pôde syntézou z produktov rozkladu a rozkladu odumretých rastlinných a živočíšnych tkanív. Množstvo uhlíka viazaného v humínových kyselinách pôd, rašeliny a uhlia je takmer štyrikrát vyššie ako množstvo uhlíka viazaného v organickej hmote všetkých rastlín a živočíchov na svete. Ale humínové látky nie sú len odpadové produkty životných procesov, sú to prirodzené a najdôležitejšie produkty spoločného vývoja minerálnych látok a rastlinného sveta Zeme.

Humínové látky môžu priamo pôsobiť na rastliny, sú zdrojom minerálnych živín (bazén živín). Organická hmota pôdy obsahuje značné množstvo živín, rastlinné spoločenstvo ich po premene pôdnymi mikroorganizmami na minerálnu formu spotrebuje. Práve v minerálnej forme sa živiny dostávajú do rastlinnej biomasy.

Humínové látky môžu ovplyvňovať rastliny nepriamo, t.j. ovplyvňovať fyzikálno-mechanické, fyzikálno-chemické a biologické vlastnosti pôdy. Poskytujú komplexný účinok na pôdu, zlepšujú jej fyzikálne, chemické a biologické vlastnosti. Okrem toho plnia ochrannú funkciu, viažu ťažké kovy, rádionuklidy a organické toxické látky, čím zabraňujú ich vstupu do rastlín. Pôsobením na pôdu teda nepriamo ovplyvňujú rastliny, čím prispievajú k ich aktívnejšiemu rastu a vývoju.

V poslednej dobe sa vyvinuli nové smery vplyvu humínových látok na rastliny, a to: Rastliny sú heterotrofy, ktoré sa živia priamo humínovými látkami; Humínové látky sú schopné hormonálne pôsobiť na rastlinu, čím stimulujú jej rast a vývoj.

1. Biosférické funkcie humínových látok ovplyvňujúcich vývoj rastlín

V posledných rokoch vedci identifikovali všeobecné biochemické a ekologické funkcie humínových látok a ich vplyv na vývoj rastlín. Medzi najdôležitejšie patria nasledovné:

Akumulačné- schopnosť humínových látok akumulovať dlhodobé zásoby všetkých živín, sacharidov, aminokyselín v rôznych prostrediach;

Doprava- tvorba komplexných organominerálnych zlúčenín s kovmi a mikroelementmi, ktoré aktívne migrujú do rastlín;

Regulačné- humínové látky tvoria farbu pôdy a regulujú minerálnu výživu, výmenu katiónov, pufrovacie a redoxné procesy v pôde;

Našľapovať- sorpciou toxických látok a rádionuklidov bránia humínové látky ich vstupu do rastlín.

Kombinácia všetkých týchto funkcií poskytuje zvýšené výnosy a požadovanú kvalitu poľnohospodárskych produktov. Zvlášť dôležité je zdôrazniť pozitívny vplyv humínových látok za nepriaznivých podmienok prostredia: nízkych a vysokých teplôt, nedostatku vlahy, slanosti, hromadenia pesticídov a prítomnosti rádionuklidov.

Úloha humínových látok ako fyziologicky aktívnych látok je nepopierateľná. Menia priepustnosť bunkových membrán, zvyšujú aktivitu enzýmov, stimulujú procesy dýchania, syntézu bielkovín a sacharidov. Zvyšujú obsah chlorofylu a produktivitu fotosyntézy, čo následne vytvára predpoklady na získavanie produktov šetrných k životnému prostrediu.

Pri poľnohospodárskom využívaní pôdy je potrebné neustále dopĺňať humus v pôde, aby sa udržala požadovaná koncentrácia humínových látok.

Doteraz sa toto dopĺňanie uskutočňovalo najmä zavádzaním kompostu, hnoja a rašeliny. Keďže je však obsah skutočných humínových látok v nich relatívne malý, miera ich zavádzania je veľmi vysoká. To zvyšuje náklady na dopravu a iné výrobné náklady, ktoré sú mnohonásobne vyššie ako náklady na samotné hnojivá. Okrem toho obsahujú semená burín a tiež baktérie spôsobujúce choroby.

Na dosiahnutie vysokých a udržateľných výnosov sa nestačí spoliehať na biologické schopnosti poľnohospodárskych plodín, ktoré, ako viete, sa využívajú len na 10 – 20 %. Samozrejme, je potrebné používať vysokoúrodné odrody, efektívne metódy poľnohospodárstva a fytotechniky, hnojivá, ale už sa to nezaobíde bez rastových regulátorov rastlín, ktoré ku koncu dvadsiateho storočia zohrávajú nemenej dôležitú úlohu ako pesticídy. a hnojivá.

2. Vplyv úrovne obsahu humusu v pôde na úrodu poľnohospodárskych rastlín

Vysoko humózne pôdy sa vyznačujú vyšším obsahom fyziologicky aktívnych látok. Humus aktivuje biochemické a fyziologické procesy, zvyšuje metabolizmus a celkovú energetickú hladinu procesov v rastlinnom organizme, prispieva k zvýšenému príjmu živín do neho, čo je sprevádzané zvýšením úrody a zlepšením jeho kvality.

V literatúre sa nahromadil experimentálny materiál, ktorý ukazuje úzku závislosť úrody od úrovne pôdneho humusu. Korelačný koeficient obsahu humusu v pôde a úrody je 0,7 ... 0,8 (údaje z VNIPTIOU, 1989). Takže v štúdiách Bieloruského výskumného ústavu pôdoznalectva a agrochémie (BelNIIPA) došlo k zvýšeniu množstva humusu v podzolových pôdach o 1% (v rozsahu jeho zmeny z 1,5 na 2,5 ... 3% ) zvyšuje úrodu zrna ozimnej raže a jačmeňa o 10 ... 15 c / ha. V kolektívnych a štátnych farmách regiónu Vladimir, s obsahom humusu v pôde do 1%, úroda obilia v období 1976-1980. neprekročila 10 c / ha, pri 1,6 ... 2 % to bolo 15 c / ha, 3,5 ... 4 % - 35 c / ha. V regióne Kirov sa 1% zvýšenie humusu vyplatí získaním ďalších 3 ... 6 centov obilia, v regióne Voronež - 2 centy, na území Krasnodar - 3 ... 4 centy / ha.

Ešte významnejšia je úloha humusu pri zvyšovaní výkonu pri šikovnom používaní chemických hnojív, pričom jeho účinnosť sa zvyšuje 1,5 ... 2 krát. Treba však pripomenúť, že chemické hnojivá aplikované do pôdy spôsobujú zvýšený rozklad humusu, čo vedie k zníženiu jeho obsahu.

Prax modernej poľnohospodárskej výroby ukazuje, že zvyšovanie obsahu humusu v pôdach je jedným z hlavných ukazovateľov ich obrábania. Pri nízkej úrovni zásob humusu nevedie zavedenie niektorých minerálnych hnojív k stabilnému zvýšeniu úrodnosti pôdy. Okrem toho je používanie vysokých dávok minerálnych hnojív na pôdach chudobných na organickú hmotu často sprevádzané ich nepriaznivým vplyvom na pôdnu mikro- a makroflóru, hromadením dusičnanov a iných škodlivých látok v rastlinách a v mnohých prípadoch aj poklesom úrodu poľnohospodárskych plodín.

3. Vplyv humínových látok na rastliny

Humínové kyseliny sú produktom prirodzenej biochemickej premeny organickej hmoty v biosfére. Sú hlavnou súčasťou organickej hmoty pôdy – humusu, zohrávajú kľúčovú úlohu v kolobehu látok v prírode a udržiavajú úrodnosť pôdy.

Humínové kyseliny majú rozvetvenú molekulárnu štruktúru, ktorá zahŕňa veľké množstvo funkčných skupín a aktívnych centier. K tvorbe týchto prírodných zlúčenín dochádza pod vplyvom fyzikálno-chemických procesov prebiehajúcich v pôde a aktivity pôdnych organizmov. Zdrojom syntézy humínových kyselín sú rastlinné a živočíšne zvyšky, ako aj odpadové produkty pôdnej mikroflóry.

Huminové kyseliny sú teda akumulátormi pôdnej organickej hmoty – aminokyselín, sacharidov, pigmentov, biologicky aktívnych látok a lignínu. Okrem toho huminové kyseliny koncentrujú cenné anorganické zložky pôdy – prvky minerálnej výživy (dusík, fosfor, draslík), ako aj mikroprvky (železo, zinok, meď, mangán, bór, molybdén atď.).

Pod vplyvom prírodných procesov vyskytujúcich sa v pôde sú všetky vyššie uvedené zložky zahrnuté do jedného molekulárneho komplexu - humínových kyselín. Rôznorodosť počiatočných zložiek pre syntézu tohto komplexu určuje komplexnú molekulárnu štruktúru a v dôsledku toho širokú škálu fyzikálnych, chemických a biologických účinkov humínových kyselín na pôdu a rastliny.

Huminové kyseliny, ako neoddeliteľná súčasť humusu, sa nachádzajú takmer vo všetkých typoch pôd. Sú súčasťou pevných fosílnych palív (tvrdé a mäkké hnedé uhlie), ako aj rašeliny a sapropelu. Vo svojom prirodzenom stave sú však tieto zlúčeniny neaktívne a sú takmer úplne v nerozpustnej forme. Fyziologicky aktívne sú len soli tvorené humínovými kyselinami s alkalickými kovmi - sodík, draslík (humáty).

3.1 Vplyv humátov na vlastnosti pôdy

Vplyv humátov na fyzikálne vlastnosti pôd

Mechanizmus tohto účinku sa líši v závislosti od typu pôdy.

Na ťažkých ílovitých pôdach humáty prispievajú k vzájomnému odpudzovaniu ílových častíc odstránením prebytočných solí a deštrukciou kompaktnej trojrozmernej štruktúry ílu. Pôda sa vďaka tomu uvoľní, prebytočná vlhkosť sa z nej ľahšie odparí, zlepší sa prúdenie vzduchu, čo uľahčuje dýchanie a pohyb koreňov.

Pri zavedení do ľahkých pôd humáty obaľujú a zlepujú minerálne pôdne častice, čím prispievajú k vytvoreniu veľmi hodnotnej vodeodolnej hrudkovitej zrnitej štruktúry, ktorá zlepšuje kultiváciu a schopnosť pôdy zadržiavať vodu, jej priedušnosť. Tieto vlastnosti sú spôsobené schopnosťou humínových kyselín gélovať.

Zadržiavanie vlhkosti. K zadržiavaniu vody humátmi dochádza v dôsledku tvorby vodíkových väzieb medzi molekulami vody a nabitými skupinami humátov, ako aj kovovými iónmi, ktoré sú na nich adsorbované. V dôsledku toho sa odparovanie vody zníži v priemere o 30%, čo vedie k zvýšeniu absorpcie vlhkosti rastlinami na suchých a piesočnatých pôdach.

Tvorba tmavej farby. Humáty farbia pôdu na tmavo. To je dôležité najmä v oblastiach s chladným a miernym podnebím, pretože tmavé sfarbenie zlepšuje absorpciu a skladovanie slnečnej energie pôdou. V dôsledku toho teplota pôdy stúpa.

Vplyv humátov na chemické vlastnosti pôd a vlastnosti pôdnej vlhkosti.

Humínové kyseliny sú svojou povahou polyelektrolyty. V kombinácii s organickými a minerálnymi pôdnymi časticami tvoria pôdny absorbčný komplex. Humínové kyseliny, ktoré obsahujú veľké množstvo rôznych funkčných skupín, sú schopné absorbovať a zadržiavať živiny, makro- a mikroprvky vstupujúce do pôdy. Živiny zadržané humínovými kyselinami nie sú viazané pôdnymi minerálmi a nie sú vymývané vodou, sú v stave dostupnom pre rastliny.

Zvýšenie vyrovnávacej kapacity pôdy. Zavádzanie humátov zvyšuje tlmivú kapacitu pôd, teda schopnosť pôdy udržiavať prirodzenú úroveň pH aj pri nadmernom príjme kyslých alebo zásaditých látok. Takže po zavedení sú humáty schopné odstrániť nadmernú kyslosť pôdy, čo časom umožňuje zasiať plodiny na týchto poliach, ktoré sú citlivé na vysokú kyslosť.

Vplyv humátov na transport živín a stopových prvkov do rastlín.

Na rozdiel od voľných humínových kyselín sú humáty vo vode rozpustné mobilné zlúčeniny. Absorbovaním živín a stopových prvkov uľahčujú ich prenos z pôdy do rastlín.
Pri zavádzaní humátov je zreteľná tendencia k zvýšeniu obsahu mobilného fosforu (1,5-2-násobok), výmenného draslíka a asimilovateľného dusíka (2-2,5-násobok) vo vrstve ornej pôdy.

Všetky mikroelementy, ktoré sú prechodnými kovmi (okrem bóru a jódu), tvoria s humátmi mobilné chelátové komplexy, ktoré ľahko prenikajú do rastlín, čo zabezpečuje ich asimiláciu, a železo a mangán sa podľa vedcov absorbujú výlučne vo forme humátov. kovy.

Predpokladaný mechanizmus tohto procesu sa scvrkáva na skutočnosť, že humáty sú za určitých podmienok schopné absorbovať kovové ióny a pri zmene podmienok ich uvoľňujú. K pridávaniu kladne nabitých iónov kovov dochádza v dôsledku negatívne nabitých funkčných skupín humínových kyselín (karboxyl, hydroxyl atď.).

V procese absorpcie vody koreňmi rastlín sa rozpustné humáty kovov priblížia ku koreňovým bunkám v tesnej vzdialenosti. Negatívny náboj koreňového systému prevyšuje negatívny náboj humátov, čo vedie k eliminácii kovových iónov z molekúl humínových kyselín a absorpcii iónov bunkovou membránou.

Mnohí vedci sa domnievajú, že malé molekuly humínových kyselín spolu s kovovými iónmi a inými živinami, ktoré sú na ne naviazané, môže rastlina priamo absorbovať a asimilovať.
Vďaka opísaným mechanizmom sa zlepšuje pôdna výživa rastlín, čo prispieva k ich efektívnejšiemu rastu a vývoju.

Vplyv humátov na biologické vlastnosti pôd.

Humínové kyseliny sú zdrojom dostupných fosfátov a uhlíka pre mikroorganizmy. Molekuly humínových kyselín sú schopné vytvárať veľké agregáty, na ktorých prebieha aktívny vývoj kolónií mikroorganizmov. Humáty tak výrazne zintenzívňujú činnosť rôznych skupín mikroorganizmov, ktoré úzko súvisia s mobilizáciou pôdnych živín a premenou potenciálnej úrodnosti na efektívnu.
Rastom počtu silikátových baktérií dochádza k neustálemu dopĺňaniu vymeniteľného draslíka asimilovaného rastlinami.

Humáty zvyšujú počet mikroorganizmov v pôde, ktoré rozkladajú zle rozpustné minerálne a organické zlúčeniny fosforu.

Humáty zlepšujú dostupnosť zásob asimilovateľného dusíka v pôde: počet amonifikačných baktérií sa zvyšuje tri až päťkrát, v niektorých prípadoch bol zaznamenaný desaťnásobný nárast amonifikátorov; počet nitrifikačných baktérií sa zvyšuje 3-7 krát. Zlepšením životných podmienok voľne žijúcich baktérií sa ich schopnosť fixovať molekulárny dusík z atmosféry zvyšuje takmer 10-krát.

Vďaka tomu je pôda obohatená o dostupné živiny. Pri rozklade organickej hmoty vzniká veľké množstvo organických kyselín a oxidu uhličitého. Pod ich vplyvom sa ťažko dostupné minerálne zlúčeniny fosforu, vápnika, draslíka, horčíka premieňajú na formy prístupné rastlinám.

Ochranné vlastnosti humátov

Komplexné pôsobenie humátov na pôdu zabezpečuje ich ochranné vlastnosti.
Ireverzibilná väzba ťažkých kovov a rádionuklidov. Táto vlastnosť humátov je dôležitá najmä v podmienkach zvýšeného technogénneho zaťaženia pôdy. Zlúčeniny olova, ortuti, arzénu, niklu a kadmia uvoľnené pri spaľovaní uhlia, prevádzke hutníckych podnikov a elektrární sa do pôdy dostávajú z atmosféry vo forme prachu a popola, ako aj s výfukovými plynmi vozidiel. Zároveň sa v mnohých regiónoch výrazne zvýšila úroveň radiačného znečistenia.
Humáty po zavedení do pôdy nezvratne viažu ťažké kovy a rádionuklidy. V dôsledku toho vznikajú nerozpustné, neaktívne komplexy, ktoré sú odstránené z kolobehu látok v pôde. Humáty teda bránia prenikaniu týchto zlúčenín do rastlín a následne do poľnohospodárskych produktov.

Spolu s tým vedie aktivácia humátov mikroflóry k ďalšiemu obohateniu pôdy humínovými kyselinami. V dôsledku vyššie opísaného mechanizmu sa pôda stáva odolnejšou voči technogénnemu znečisteniu.
Urýchlenie rozkladu organických ekotoxických látok. V dôsledku aktivácie aktivity pôdnych mikroorganizmov prispievajú humáty k zrýchlenému rozkladu toxických organických zlúčenín vznikajúcich pri spaľovaní paliva, ako aj pesticídov.
Viaczložkové zloženie humínových kyselín im umožňuje efektívne adsorbovať ťažko dostupné organické zlúčeniny, čím sa znižuje ich toxicita pre rastliny a ľudí.

3.2 Vplyv humátov na celkový vývoj rastlín, semien a koreňového systému

Intenzifikácia fyzikálno-chemických a biochemických procesov. Humáty zvyšujú aktivitu všetkých rastlinných buniek. V dôsledku toho sa zvyšuje energia bunky, zlepšujú sa fyzikálno-chemické vlastnosti protoplazmy, zintenzívňuje sa metabolizmus, fotosyntéza a dýchanie rastlín.

V dôsledku toho sa zrýchľuje delenie buniek, čo znamená, že sa zlepšuje celkový rast rastliny. Zlepšenie výživy rastlín. V dôsledku používania humátov sa koreňový systém aktívne rozvíja, zlepšuje sa koreňová výživa rastlín, ako aj absorpcia vlhkosti. Komplexné pôsobenie humátov na pôdu prispieva k zintenzívneniu výživy koreňov. Nárast rastlinnej biomasy a aktivácia metabolizmu vedie k zvýšenej fotosyntéze a hromadeniu sacharidov v rastlinách.

Zvýšenie odolnosti rastlín. Humáty sú nešpecifické aktivátory imunitného systému. V dôsledku ošetrenia humátmi sa výrazne zvyšuje odolnosť rastlín voči rôznym chorobám. Namáčanie semien v humátových roztokoch je mimoriadne účinné, aby sa zabránilo infekciám semien a najmä hnilobe koreňov. Spolu s tým sa pri spracovaní humátov zvyšuje odolnosť rastlín voči nepriaznivým faktorom prostredia - extrémnym teplotám, podmáčaniu, silnému vetru.

Vplyv humátov na semená

Vďaka ošetreniu prípravkami na báze humínových látok sa zvyšuje odolnosť semien voči chorobám a traumatickým poraneniam a dochádza k uvoľňovaniu z povrchových infekcií.

Pri spracovaní semien sa zvyšuje klíčivosť, energia klíčenia, stimuluje sa rast a vývoj sadeníc.
Ošetrenie teda zvyšuje klíčivosť semien a zabraňuje rozvoju hubových chorôb, najmä koreňových infekcií.

Vplyv humátov na koreňový systém

Zvyšuje sa priepustnosť membrány koreňových buniek. Vďaka tomu sa zlepšuje prenikanie živín a mikroelementov z pôdneho roztoku do rastliny. Výsledkom je, že živiny prichádzajú hlavne vo forme komplexov s humátmi.

Zlepšuje sa vývoj koreňového systému, zlepšuje sa fixácia rastlín v pôde, to znamená, že rastliny sú odolnejšie voči silnému vetru, vymývaniu v dôsledku výdatných zrážok a eróznych procesov.
Je obzvlášť účinný na plodiny s nedostatočne vyvinutým koreňovým systémom: jarná pšenica, jačmeň, ovos, ryža, pohánka.

Rozvoj koreňového systému zintenzívňuje vstrebávanie vlhkosti a kyslíka rastlinou, ako aj výživu pôdy.
Výsledkom je zvýšenie syntézy aminokyselín, cukrov, vitamínov a organických kyselín v koreňovom systéme. Zlepšuje sa metabolizmus medzi koreňmi a pôdou. Organické kyseliny vylučované koreňmi (uhličité, jablčné atď.) aktívne ovplyvňujú pôdu a zvyšujú dostupnosť živín a mikroelementov.

4. Záver

Humínové látky nepochybne ovplyvňujú rast a vývoj rastlín. Pôdna organická hmota slúži ako zdroj živín pre rastliny. Mikroorganizmy, rozkladajúce humusové látky, dodávajú rastlinám minerálne živiny.

Humínové látky majú významný vplyv na komplex pôdnych vlastností, čím nepriamo ovplyvňujú vývoj rastlín.

Humínové látky zlepšujúce fyzikálno-chemické, chemické a biologické vlastnosti pôdy stimulujú intenzívnejší rast a vývoj rastlín.

Veľký význam má aj v súčasnosti v dôsledku intenzívneho zintenzívnenia antropogénneho vplyvu na životné prostredie všeobecne a na pôdu zvlášť, nadobúda ochranná funkcia humínových látok. Humínové látky viažu toxické látky a rádionuklidy a tým prispievajú k výrobe produktov šetrných k životnému prostrediu.

Humínové látky majú nepochybne priaznivý vplyv na pôdu aj rastliny.

Zoznam použitej literatúry.

1. Alexandrova L.N. Pôdna organická hmota a procesy jej premeny. L., Science, 1980,
2. Orlov D.S., Humínové kyseliny pôd a všeobecná teória humifikácie. M .: Vydavateľstvo Moskovskej štátnej univerzity, 1990.
3. Ponomareva V.V., Plotniková T.A. Tvorba humusu a pôdy. L., Science, 1980,
4. Tyurin I.V. Pôdna organická hmota a jej úloha pri tvorbe pôdy a úrodnosti. Náuka o pôdnom humuse. Selchozgiz, 1967.
5. Tate R., III. Pôdna organická hmota. M.: Mir, 1991 ..
6. Hristova LA .. Stimulačný účinok kyseliny humínovej na rast vyšších rastlín a podstatu tohto javu. 1957.
7. Huminové látky v biosfére. Ed. D.S. Orlová. Moskva: Nauka, 1993.

Vplyv chemikálií na rast a vývoj rastlín. Vyplnila: Viktoria Ignatieva, žiačka 6. ročníka Vedúca: Yu. K. Putina, učiteľka biológie a chémie

Účel: študovať vplyv chemikálií na rast a vývoj rastlín. Úlohy: Preštudovať dostupnú literatúru k tejto problematike; Zoznámte sa s dostupnými metódami štúdia vplyvu chemikálií na rast a vývoj rastlín. Urobte si záver o účinku chemikálií na základe vlastného výskumu. Vypracovať odporúčania na zlepšenie podmienok pre pestovanie kultúrnych rastlín. Hypotéza: Predpokladáme, že chemikálie negatívne ovplyvnia rast a vývoj rastlín.

Predmet výskumu: cibuľa, fazuľa obyčajná Predmet výskumu: vplyv chemikálií na rastliny.

Postup odberu vzoriek chemikálií

Na štúdium účinku chemikálií bolo odobraných 6 vzoriek: č.1 - síran meďnatý CuSO4 * 5H2O č.2 - síran zinočnatý ZnSO4 * 7H2O č.3 - síran železnatý FeSO4 * 7H2O č.4 - manganistan draselný KMnO4 č.5 - síran olovnatý - kontrolná vzorka PbSO4 č. 6 (bez pridaných chemikálií)

Výsledky štúdie kontrolných vzoriek Kontrolná vzorka č. 6 (cibuľová cibuľka) vývoj prebieha intenzívne s tvorbou mnohých náhodných koreňov) Kontrolná vzorka č. 6 (fazuľová rastlina) —rast a vývoj prebieha v medziach normy

Výsledky štúdie skúšobných vzoriek pod vplyvom síranu meďnatého Vzorka č.1 Vzhľad malého počtu koreňov, ich rast sa čoskoro zastaví, stmavnú. Vzorka č.1U rastliny, po pridaní roztoku síranu meďnatého, listy ihneď zvinuté, rastlina uhynula do konca 1. týždňa pokusu

Výsledky štúdie skúšobných vzoriek pod vplyvom síranu zinočnatého Vzorka č. 2 Vzhľad veľkého počtu koreňov, ich rast je nevýznamný. Vzorka č. 2 V rastline po pridaní roztoku síranu zinočnatého sa listy zvyčajne vyvinuli počas prvého týždňa pokusov, potom so zvýšením koncentrácie roztoku listy zožltli a zrazili sa

Výsledky štúdie skúšobných vzoriek pod vplyvom síranu železnatého Vzorka č. 3 Vzhľad malého počtu koreňov, ich rast sa čoskoro zastaví, stmavnú. Vzorka č. 3. Rastlina vyvinula tri listy, ale potom sa začali krútiť a žltnúť

Výsledky štúdia skúšobných vzoriek pod vplyvom manganistanu draselného Vzorka č. 4 Cibuľa s prídavkom roztoku manganistanu draselného (č. 4) sa vyvíjala slabo, korene boli 1-2 mm, potom sa rast zastavil. Vzorka č. 4 Rastlina stratila 3 listy na 4. deň, potom zvyšok uschol

Výsledky štúdie skúšobných vzoriek pod vplyvom síranu olovnatého Vzorka č.5 Cibuľa mala dostatočný počet koreňov, ale malých rozmerov. Rastlina fazule mala veľké listy, ale bledú farbu, ktorá sa na konci 2 týždňov tiež mierne zvlnila.

Kontrolná vzorka (# 6) mala hladké svetelné bunky bez akýchkoľvek známok deformácie.

Cibuľové bunky z testovacej vzorky doplnenej síranom železnatým (č. 3) mali rovnomernú štruktúru, ale ich cytoplazma bola tmavo sfarbená.

Bunky cibule z testovanej vzorky s prídavkom manganistanu draselného (č. 4) zmodreli. Bunky mali rovnomernú štruktúru.

Závery: Nadbytok síranu železnatého farbí bunky do tmava a spomaľuje rast koreňového systému. Manganistan draselný má podobný účinok. Nadbytok síranu meďnatého ničí rastlinné bunky a zastavuje ich rast.

KURZOVÁ PRÁCA

Vplyv rôznych druhov ošetrovania osiva na rast a vývoj rastlín

Úvod

Problematika predsejbovej úpravy osiva napriek početným štúdiám zostáva aktuálna a otvorená dodnes. Záujem je spôsobený perspektívou použitia rôznych druhov ošetrovania osiva v poľnohospodárstve s cieľom zvýšiť produktivitu rastlín a získať vyšší výnos.

Semená počas skladovania starnú, znižuje sa kvalita a klíčivosť semien, preto sa v niekoľkoročnej dávke semien nachádzajú semená silné, slabé (živé, ale neklíčiace) a mŕtve. Sú známe spôsoby predsejbovej úpravy semien, pomocou ktorých je možné zvýšiť klíčivosť semien stratených pri skladovaní. Ionizačné žiarenie v malých dávkach, sonikácia, krátkodobé ošetrenie teplom a rázovou vlnou, expozícia elektrickým a magnetickým poliam, laserové ožarovanie, predsejbové namáčanie v roztokoch biologicky aktívnych látok a iné môžu zvýšiť klíčivosť semien a úrodu o 15-25 %.

Ako viete, minerálne hnojivá sa používajú na zvýšenie výnosov, pohodlne sa aplikujú do pôdy, tento proces je mechanizovaný. Použitie minerálnych hnojív spôsobuje zrýchlený rast rastlín a zvýšenú produktivitu. Často však paralelne vznikajú dusičnany a dusitany, ktoré nie sú nebezpečné pre rastliny, ale nebezpečné pre človeka. Okrem toho sú závažnejšie dôsledky používania minerálnych hnojív spojené so zmenami v štruktúre pôdy. V dôsledku toho sa hnojivá vyplavujú z horných vrstiev pôdy do spodných, kde už nie sú pre rastliny dostupné minerálne zložky. Minerálne hnojivá potom padajú do podzemných vôd a prenášajú sa do povrchových vôd, čím výrazne znečisťujú životné prostredie. Používanie organických hnojív je šetrnejšie k životnému prostrediu, no na uspokojenie ľudských potrieb na zvýšenie úrody zjavne nestačia.

Ekologické fyzikálne metódy biostimulácie semien sú veľmi sľubné. V súčasnosti je experimentálne dokázané, že biologické objekty sú schopné citlivo reagovať na vplyv vonkajších elektromagnetických polí. Táto reakcia môže prebiehať na rôznych štrukturálnych úrovniach živého organizmu – od molekulárnej a bunkovej až po organizmus ako celok. Pri pôsobení milimetrových elektromagnetických vĺn v bunkách biologických objektov sa aktivujú procesy biosyntézy a bunkového delenia, obnovujú sa spojenia a funkcie narušené chorobami a dodatočne sa syntetizujú látky ovplyvňujúce imunitný stav organizmu.

K dnešnému dňu sa vyvinulo veľké množstvo rôznych zariadení na ožarovanie a spôsobov aktivácie semien. Nedočkali sa však širokej distribúcie, hoci v porovnaní s chemickými metódami sú technologickejšie, ekologickejšie a oveľa lacnejšie. Jedným z dôvodov tejto situácie je, že existujúce metódy ošetrenia semien žiarením nedávajú trvalo vysoké výsledky. Je to spôsobené tým, že pri existujúcich spôsoboch predsejbovej úpravy nie sú kvalitatívne a kvantitatívne charakteristiky žiarenia optimalizované.

Účel štúdie - študovať vplyv rôznych druhov predsejbovej úpravy osiva na rast a vývoj rastlín.

V tejto súvislosti boli doručené nasledovné úlohy :

· Študovať vplyv chemikálií na rast a vývoj rastlín;

· Študovať vplyv elektromagnetického (biofyzikálneho) spracovania na rastové procesy v rastlinách;

· Odhaliť vplyv laserového ožiarenia na indikátory klíčivosti semien jačmeňa.

1. Predsejbové ošetrenie osiva a jeho vplyv na rast a vývoj rastlín

1.1 Vplyv chemikálií na rast a vývoj rastlín

laser ožarovania semien jačmeňa

Najdôležitejšou a najúčinnejšou súčasťou ošetrenia je chemické, čiže morenie semien.

Už pred 4 000 rokmi, v starovekom Egypte a Grécku, sa semená počas skladovania namáčali v cibuľovej šťave alebo prenášali cyprusovými ihličkami.

V stredoveku s rozvojom alchýmie a vďaka nej začali chemici namáčať semená do kamennej a draselnej soli, síranu meďnatého, solí arzénu. V Nemecku boli obľúbené najjednoduchšie metódy - uchovávanie semien v horúcej vode alebo v roztoku hnoja.

Začiatkom 16. storočia sa zistilo, že semená, ktoré boli počas stroskotania lode v morskej vode, produkujú plodiny, ktoré boli menej postihnuté tvrdou sneťou. Oveľa neskôr, pred 300 rokmi, bola účinnosť predsejbového chemického ošetrenia osiva vedecky dokázaná v priebehu experimentov francúzskeho vedca Thieleho, ktorý skúmal vplyv ošetrenia osiva soľou a vápnom na šírenie tvrdej osiva semenami. .

Začiatkom 19. storočia bolo používanie drog s arzénom ako nebezpečným pre ľudský život zakázané, no začiatkom 20. storočia sa začali používať látky s obsahom ortuti, ktorých používanie bolo zakázané až v roku 1982, resp. len v západnej Európe.

Až v 60-tych rokoch minulého storočia boli vyvinuté systémové fungicídy na predúpravu semien a priemyselné krajiny ich začali aktívne používať. Od 90. rokov sa začali používať komplexy moderných, vysoko účinných a relatívne bezpečných insekticídov a fungicídov.

V závislosti od technológie úpravy osiva existujú tri typy: jednoduché morenie, peletovanie a intarzia.

Štandardné morenie je najbežnejšou a tradičnou metódou ošetrenia osiva. Najčastejšie sa používa v domácnostiach a na farmách, ako aj pri výrobe semien. Zvyšuje hmotnosť semien nie o viac ako 2%. Ak filmotvorná kompozícia úplne pokrýva semená, ich hmotnosť sa môže zvýšiť až o 20%.

Vkladanie - semená sú potiahnuté lepkavými látkami, ktoré zaisťujú chemikálie na ich povrchu. Ošetrené semená môžu byť až 5-krát ťažšie, ale tvar sa nemení.

Peletovanie - látky pokrývajú semená hrubou vrstvou, čím zvyšujú ich hmotnosť až 25-krát a menia ich tvar na guľovitý alebo eliptický. Najsilnejšie peletovanie (peletovanie) robí semená až 100-krát ťažšími.

Na ošetrenie semien obilnín sú najaktívnejšie používané prípravky raxil, premix, vincit, divident, kolfugo super color. Sú to fungicídy so systémovým účinkom, ktoré zabíjajú spóry kameňa, prašné a tvrdé sneť, háďatká, účinne bojujú proti fuzáriám, septoriám a hnilobe koreňov. Vyrábajú sa vo forme tekutín, práškov alebo koncentrovaných suspenzií a používajú sa na spracovanie semien v špeciálnych zariadeniach v množstve 0,5-2 kg na 1 tonu semien.

V súkromných a súkromných farmách nie je použitie vysoko účinných chemikálií vždy opodstatnené. Pomerne malé množstvá malých semien zeleniny alebo okrasných plodín, ako sú nechtík, mrkva alebo paradajky, možno ošetriť menej toxickými látkami. Dôležité je nielen a nie až tak zničiť celú infekciu na semenách, ale vytvoriť odolnosť rastliny voči chorobám, teda stabilnú imunitu, a to už v štádiu embrya semena.

Na začiatku klíčenia je prospešný aj vplyv rastových stimulantov, ktoré podporia rozvoj veľkého množstva postranných koreňov v rastlinách, čím sa vytvorí silný koreňový systém. Rastlinné stimulanty, ktoré vstupujú do embrya pred vyklíčením, spôsobujú aktívny transport živín do nadzemných častí rastliny. Semená ošetrené takýmito prípravkami klíčia rýchlejšie, ich klíčivosť sa zvyšuje. Sadenice sa stávajú odolnejšie nielen voči chorobám, ale aj teplotným extrémom, nedostatku vlahy a iným stresovým podmienkam. Za vzdialenejšie dôsledky správnej predúpravy predsejbovými prípravkami sa považuje zvýšenie úrody a skrátenie doby dozrievania.

Mnohé prípravky na predsejbové ošetrenie osiva sú vytvorené na humínovej báze. Predstavujú koncentrovaný (do 75%) vodný roztok humínových kyselín a humátov, draslíka a sodíka, nasýtený komplexom minerálov potrebných pre rastlinu, ktorý možno použiť aj ako hnojivo. Takéto prípravky sa vyrábajú na báze rašeliny, ktorá je jej vodným extraktom.

Z.F. Rakhmankulova et al študovali vplyv predsejbového ošetrenia semien pšenice (Triticum aestivum L.) 0,05 mm kyselinou salicylovou (SA) na jej endogénny obsah a pomer voľných a viazaných foriem v výhonkoch a koreňoch sadeníc. Počas dvoch týždňov rastu semenáčikov sa pozoroval postupný pokles celkového obsahu SA v výhonkoch; v koreňoch neboli zistené žiadne zmeny. Zároveň došlo k redistribúcii SA foriem v výhonkoch - zvýšenie hladiny konjugovanej formy a zníženie voľnej formy. Predsejbové ošetrenie semien salicylátom viedlo k zníženiu celkového obsahu endogénnej SA tak v výhonkoch, ako aj v koreňoch sadeníc. Najintenzívnejší pokles obsahu voľného SA vo výhonkoch, v koreňoch - o niečo menej. Predpokladalo sa, že takýto pokles bol spôsobený poruchou biosyntézy SA. To bolo sprevádzané nárastom hmoty a dĺžky výhonkov a najmä koreňov, stimuláciou celkového tmavého dýchania a zmenou pomeru dýchacích ciest. Zvýšenie podielu cytochrómovej dýchacej cesty bolo pozorované v koreňoch a v výhonkoch - alternatívna kyanid-rezistentná. Sú znázornené zmeny v antioxidačnom systéme rastlín. Stupeň peroxidácie lipidov bol výraznejší v výhonkoch. Pod vplyvom predúpravy SA sa obsah MDA v výhonkoch zvýšil 2,5-krát, zatiaľ čo v koreňoch klesol 1,7-krát. Z prezentovaných údajov vyplýva, že povaha a intenzita účinku exogénneho SA na rast, energetickú bilanciu a antioxidačný stav rastlín môže súvisieť so zmenou jeho obsahu v bunkách a s redistribúciou medzi voľnými a konjugovanými formami SA.

E.K. Eskov v produkčných pokusoch študoval vplyv predsejbového ošetrenia semien kukurice nanočasticami železa na intenzifikáciu rastu a vývoja, zvýšenie úrody zelenej hmoty a zrna tejto plodiny. V dôsledku toho došlo k zintenzívneniu fotosyntetických procesov. Obsah Fe, Cu, Mn, Cd a Pb v ontogenéze kukurice kolísal v širokých medziach, ale adsorpcia nanočastíc Fe v počiatočných štádiách vývoja rastlín ovplyvnila pokles obsahu týchto chemických prvkov v dozrievacom zrne. , čo bolo sprevádzané zmenou jeho biochemických vlastností.

Predsejbové ošetrenie semien chemikáliami je teda spojené s vysokými mzdovými nákladmi a nízkou spracovateľnosťou. Okrem toho používanie pesticídov na dezinfekciu semien spôsobuje veľké škody na životnom prostredí.

1.2 Vplyv elektromagnetického (biofyzikálneho) spracovania na rastové procesy v rastlinách

V súvislosti s prudkým nárastom nákladov na nosiče energie, technogénnym znečisťovaním agroekosystémov je potrebné hľadať environmentálne bezpečné a ekonomicky rentabilné materiálové a energetické zdroje ako alternatívu k drahým a environmentálne nebezpečným prostriedkom zvyšovania úrody pri zvyšovaní kvality. poľnohospodárskych plodín.

Existujúce metódy a technologické metódy predsejbovej stimulácie osiva, založené na použití vysoko toxických chemikálií, sú spojené s vysokými mzdovými nákladmi a nízkou adaptabilitou procesu ošetrovania osiva. Okrem toho používanie pesticídov na dezinfekciu semien spôsobuje veľké škody na životnom prostredí. Keď sa semená ošetrené fungicídmi zavedú do pôdy, pesticídy sa pod vplyvom vetra a dažďa dostanú do vodných útvarov, rozšíria sa na veľké plochy, čo znečisťuje životné prostredie a poškodzuje prírodu.

Najväčší záujem o získanie produktov šetrných k životnému prostrediu sú fyzikálne faktory vplyvu elektromagnetického poľa, ako je gama žiarenie, röntgenové žiarenie, ultrafialové, viditeľné optické, infračervené, mikrovlnné žiarenie, rádiofrekvencia, magnetické a elektrické pole, ožarovanie alfa a beta častice, ióny rôznych prvkov, gravitačné pôsobenie atď. Použitie gama a röntgenového žiarenia je nebezpečné pre ľudský život, a preto nevhodné na použitie v poľnohospodárstve. Používanie ultrafialového, mikrovlnného a rádiofrekvenčného žiarenia spôsobuje prevádzkové problémy. Relevantné je štúdium vplyvu elektromagnetických polí pri pestovaní obilnín, nočných semien, olejnín, strukovín, melónov a okopanín.

Pôsobenie magnetických polí je spojené s ich účinkom na bunkové membrány. Účinok dipólu stimuluje tieto zmeny v membránach, zvyšuje aktivitu enzýmov. Okrem toho sa inými autormi zistilo, že v dôsledku takéhoto ošetrenia dochádza v semenách k niekoľkým procesom, ktoré vedú k zvýšeniu priepustnosti obalu semena, a tým sa znižuje prietok vody a kyslíka do semien. zrýchlené. V dôsledku toho sa zvyšuje enzymatická aktivita, predovšetkým hydrolytických a redoxných enzýmov. Tým je zabezpečený rýchlejší a kompletnejší prísun živín do embrya, zrýchlenie rýchlosti delenia buniek a aktivácia rastových procesov vôbec. U rastlín pestovaných z ošetrených semien sa intenzívnejšie rozvíja koreňový systém a urýchľuje sa prechod k fotosyntéze, t.j. vytvára sa pevný základ pre ďalší rast a vývoj rastlín.

To všetko prispieva k vegetatívnemu procesu, urýchľuje jeho rast.

Ako alternatíva k chemickým metódam boli realizované nové nanotechnológie mikrovlnného predsejbového ošetrenia a dezinsekcie. Na dezinsekciu obilia a semien bol použitý pulzný režim mikrovlnného ošetrenia, ktorý vďaka ultra vysokej intenzite EMP v pulze zabezpečuje úhyn hmyzích škodcov. Zistilo sa, že pre 100% účinok mikrovlnnej dezinsekcie je potrebná dávka nie viac ako 75 MJ na 1 tonu semien. Dnes však tieto technológie nemožno použiť priamo v agropriemyselnom komplexe, pretože prebieha iba ich vývoj a odhadované náklady na implementáciu vo výrobe sú veľmi vysoké. Medzi perspektívne poľnohospodárske postupy, ktoré majú stimulačný účinok na rast a vývoj rastlín, treba zaradiť využitie elektrických a magnetických polí, ktoré sa využívajú tak pri predsejbovej príprave semien, ako aj počas vegetačného obdobia rastlín zvýšením odolnosť rastlín voči stresovým faktorom, zvýšenie využitia živín.látok z pôdy, čo vedie k zvýšeniu úrod plodín. Je dokázaný pozitívny vplyv elektromagnetického poľa na osevné a úrodové vlastnosti obilnín.

Elektromagnetické ošetrenie osiva v porovnaní s množstvom iných metód ošetrenia nezahŕňa pracné a nákladné operácie, nemá škodlivý vplyv na obsluhujúci personál (napríklad chemické alebo rádionuklidové ošetrenie) ani používanie pesticídov, podávať dávky, ktoré sú pre osivo smrteľné, je to veľmi technologický a ľahko automatizovaný proces, účinok sa ľahko a presne dávkuje, je to druh spracovania šetrný k životnému prostrediu, ľahko sa hodí k aktuálne používanej poľnohospodárskej technike. Je dôležité, aby rastliny pestované z ošetrených semien nemali ďalšie patologické zmeny a indukované mutácie. Ukazuje sa, že vplyvom elektromagnetického poľa sa zvyšuje počet produktívnych stoniek, počet kláskov, priemerná dĺžka rastlín a klasov, zvyšuje sa počet zŕn v klase a tým aj hmotnosť zrna. To všetko vedie k zvýšeniu výnosu o 10-15%.

G.V. Novitskaya študovala vplyv slabého konštantného horizontálneho magnetického poľa (PMF) so silou 403 A / m na zloženie a obsah polárnych a neutrálnych lipidov a FA v ich zložení v listoch hlavných typov magnetickej orientácie (MOT) reďkovka (Raphanus sativus L., var.radicula D. C.) odrody Ružovo-červené s bielou špičkou: sever-juh (NJ) a západ-východ (JZ), v ktorých sú roviny orientácie koreňových rýh umiestnené pozdĺž a cez magnetický poludník, resp. Vplyvom PMF na jar celkový obsah lipidov v listoch CIO ILO klesol a vo ZV ILO sa zvýšil; na jeseň naopak celkový obsah lipidov v listoch CIO ILO stúpol, kým v ZV ILO klesol. Na jar sa pomer fosfolipidov k sterolom, čo nepriamo poukazuje na zvýšenie tekutosti lipidovej dvojvrstvy membrán, zvýšil v rastlinách oboch ILO a na jeseň iba v CIO ILO. Relatívny obsah nenasýtených mastných kyselín, vrátane kyseliny linolénovej a linolovej, v kontrole bol vyšší v polutantoch ILO v porovnaní s CIO ILO. Pôsobením PMF sa obsah týchto kyselín v lipidoch listov CIO ILO zvýšil, zatiaľ čo vo ZV ILO zostal nezmenený. Slabá horizontálna PMF teda rôznym spôsobom, niekedy aj opačne, ovplyvňovala obsah lipidov v listoch reďkovky CIO a ZV ILO, čo bolo zrejme spôsobené ich rozdielnou citlivosťou na pôsobenie poľa, spojenú s zvláštnosti ich fyziologického stavu.

Okrem toho G.V. Novitskaya et al. Študovali vplyv PMF so silou 403 A/m na zloženie a obsah polárnych (hlava) a neutrálnych lipidov a ich zložiek FA izolovaných z 3,4 a 5 listov cibuľových rastlín (Allium cepa L. ) cv. Arzamasskii a použitím metód TLC a GLC. Ako kontrola slúžili rastliny pestované v prirodzenom magnetickom poli Zeme. Vplyvom PMF boli najväčšie zmeny v obsahu lipidov zistené vo štvrtom liste cibule: celkový obsah lipidov sa zvýšil, najmä polárne lipidy (glyko- a fosfolipidy), zatiaľ čo množstvo neutrálnych lipidov sa znížilo, resp. zostal nezmenený. Pomer fosfolipid/sterol sa zvýšil, čo naznačuje zvýšenie tekutosti membránovej lipidovej dvojvrstvy. Vplyvom PMF sa zvýšil podiel kyseliny linolénovej, ako aj relatívny obsah sumy nenasýtených mastných kyselín. Vplyv PMF na zloženie a obsah lipidov v treťom a piatom cibuľovom liste bol menej výrazný, čo poukazuje na rozdielnu citlivosť cibuľových listov rôzneho veku na pôsobenie poľa. Dospelo sa k záveru, že zmeny v slabom PMF v rámci minulých evolučno-historických zmien intenzity magnetického poľa Zeme môžu ovplyvniť biochemické zloženie a fyziologické procesy v rastlinách.

V rámci štúdií študovať vplyv striedavého magnetického poľa (AMF) s frekvenciou 50 Hz na dynamiku rozmiestnenia listov kotyledónu, zloženie a obsah polárnych a neutrálnych lipidov a FA v ich zložení v 5- jednodňové sadenice reďkovky pestované na svetle a v tme ( Raphanus sativus L. var.radicula DL) odroda Ružovočervená s bielou špičkou, zistilo sa, že PMF oslabuje inhibičný účinok svetla na dynamiku nasadenia klíčnych listov. . Na svetle v PMF bol celkový obsah lipidov, obsah polárnych a neutrálnych lipidov v semenákoch vyšší ako v kontrole. Medzi polárnymi lipidmi sa zvýšil celkový obsah glyko- a fosfolipidov, medzi neutrálnymi lipidmi obsah triacylglycerolov. Pomer fosfolipidov k sterolom (PL / ST) sa zvýšil. V tme, v PMF, bol celkový obsah lipidov, ako aj neutrálnych lipidov, v semenákoch nižší ako v kontrole a pomer PL / ST sa znížil. V kontrole neboli zistené rozdiely v relatívnom celkovom obsahu nenasýtených mastných kyselín na svetle a v tme, obsah kyseliny linolénovej v semenákoch bol vyšší na svetle ako v tme. Vplyvom PMF sa obsah kyseliny linolénovej na svetle znížil, v tme zvýšil a na svetle sa znížila kyselina eruková. Pomer nenasýtených mastných kyselín k nasýteným mastným kyselinám klesal za svetla aj za tmy. Dospelo sa k záveru, že PMF s frekvenciou 50 Hz významne zmenil obsah lipidov v semenákoch reďkovky na svetle a v tme, čo pôsobí ako korekčný faktor.

Štúdie mnohých autorov teda preukázali, že vplyvom elektromagnetického poľa dochádza k mobilizácii síl a uvoľneniu energetických zásob organizmu, aktivácii fyziologických a biochemických procesov v skorých štádiách klíčenia semien, k zvýšeniu intra- výmenné procesy a neustále zvyšovanie energie klíčenia, klíčenia, sily, počiatočného rastu, prežívania jari-leta, ktoré priaznivo ovplyvňujú celé nasledujúce obdobie vývoja rastlín.

Nedočkali sa však širokej distribúcie, hoci v porovnaní s chemickými metódami sú technologickejšie, ekologickejšie a oveľa lacnejšie. Jedným z dôvodov tejto situácie je, že existujúce metódy ošetrenia semien žiarením nedávajú trvalo vysoké výsledky. Vysvetľuje sa to zmenami vonkajších podmienok, heterogenitou semenného materiálu a nedostatočnou znalosťou podstaty interakcie semenných buniek s elektromagnetickými poľami a elektrickými nábojmi.

1.3 Vplyv laserového ožarovania na rast a vývoj rastlín

Za najdôležitejšiu podmienku zvyšovania produktivity rastlinnej výroby sa dlhodobo právom považuje zlepšenie úrodnosti pôdy. Na celom svete sa obrovské finančné prostriedky a úsilie vedcov vynakladajú na rekultiváciu pôdy, zavlažovanie a chemizáciu poľnohospodárstva. Smutným paradoxom pokroku v chemizácii poľnohospodárstva však je, že po nadmernom používaní dusičnanov, fosfátov, pesticídov, syntetických regulátorov rastu, otravách plodín, potravín, vody nasleduje ohrozenie ľudského zdravia a života zlý tieň. V dôsledku toho dochádza k zintenzívneniu vývoja nových spôsobov a metód na zintenzívnenie produktivity rastlinnej výroby.

Vo forme jednej z takýchto metód je prezentovaný laser alebo laserové žiarenie. Odkedy moderné výskumné centrá začali venovať veľkú pozornosť moderným technológiám pestovania plodín, v takýchto podmienkach sa vyvinulo množstvo metód na ovplyvnenie poľnohospodárskych plodín rôznymi fyzikálnymi faktormi, ktoré stimulujú rast a vývoj rastlín a v konečnom dôsledku aj produktivitu. samotné plodiny. Rastliny alebo ich semená sa začali umiestňovať do silných magnetických alebo elektrických polí, ovplyvňovať plodiny ionizujúcim žiarením alebo plazmou, ako aj ožarovaním koncentrovaným slnečným žiarením – svetlom moderných umelo vytvorených zdrojov žiarenia – laserov.

Účinok laserového ošetrenia vo všeobecnosti možno nazvať špecifickým, keďže ide o pozitívny faktor z hľadiska ekológie a bezpečnosti pre životné prostredie, keďže pri jeho vystavení sa do prírody nedostávajú žiadne cudzie prvky.

Metóda laserovej expozície v sebe koncentruje dostatočné množstvo výhod v porovnaní s inými existujúcimi fyzikálnymi a chemickými metódami predsejbovej prípravy osiva, a to:

1) stabilné zvyšovanie produktivity poľnohospodárskych plodín na pozadí rôznych pôdnych a klimatických podmienok;

2) zlepšenie kvality poľnohospodárskych produktov (zvýšenie obsahu cukrov, vitamínov, bielkovín a lepku);

3) možnosť zníženia výsevu o 10-30% zvýšením poľnej klíčivosti semien a zlepšením rastových procesov (v závislosti od odrody, druhu plodín, frekvencie ošetrovania);

4) zvýšenie odolnosti rastlín voči poškodeniu rôznymi chorobami;

5) neškodnosť ošetrenia pre semená a servisný personál.

Pozitívny účinok laserového ožarovania semien a rastlín však predstavuje určitý podiel nevýhod, ktoré je tiež potrebné vziať do úvahy. Veľkosť aktivačného účinku a jeho reprodukovateľnosť teda závisí od stavu semien, ktorý je ovplyvnený mnohými prírodnými a nekontrolovanými faktormi počas skladovania a ožarovania. Navyše za určitých podmienok ožarovanie semien optimálnymi dávkami nemusí vôbec ovplyvniť aktivitu rastlín a dokonca pôsobiť depresívne.

F. D. Samuilov pomocou rotačnej sondy skúmal mikroviskozitu vodného média v embryách a endosperme semien kukurice (Zea mays L.) ožiarených elektronickou laserovou inštaláciou Lvov-1. Parametre EPR spektier nitroxylových radikálov (sond) absorbovaných semenami s vodou počas napučania boli použité na stanovenie korelačných časov rotačnej difúzie C sondy v embryách a endosperme semien. Zistil sa pokles C sond v embryách ožiarených semien v porovnaní s neožiarenými, bola zistená závislosť hodnoty C od času napučania semena. Dospelo sa k záveru, že v bunkách embryí semien pôsobením laserového ožiarenia dochádza k zníženiu mikroviskozity vodného média, k zvýšeniu mobility sond. Vplyv ožiarenia na C sond v endosperme semien sa prejavuje v menšej miere a je sprevádzaný aj zvýšením pohyblivosti sond.

Metóda laserového ošetrenia má teda oproti fyzikálnym a chemickým spôsobom predsejbovej prípravy osiva množstvo výhod. Patria sem: zlepšenie kvality poľnohospodárskych produktov (zvýšenie obsahu cukrov, vitamínov, bielkovín a lepku); možnosť zníženia výsevu o 10-30% zvýšením klíčivosti semien na poli a posilnením rastových procesov; neškodnosť ošetrenia osiva a servisného personálu; krátke trvanie expozície. Ošetrenie semien laserom je však veľmi drahé, a preto sa na farme veľmi nepoužíva. Gama ožarovanie umožňuje urýchliť klíčenie semien niektorých kultúrnych rastlín, zvyšuje poľnú klíčivosť a počet produktívnych stoniek a v dôsledku toho aj produktivitu (až 13 %). Medzi nevýhody patrí závislosť účinnosti predsejbového ožiarenia od poveternostných podmienok počas vegetácie, negatívny vplyv na množstvo ekonomických vlastností rastlín a zníženie intenzity dýchacieho režimu rastlín. Hlavnou nevýhodou tohto spôsobu stimulácie je, že zvýšenie dávky liečby môže byť smrteľné.

2. Predmety a metódy výskumu

Výskum sa uskutočnil na Katedre botaniky a základov poľnohospodárstva BSPU pomenovanej po M. Tanka a Fyzikálnej fakulty BSU.

2.1 Predmet výskumu

Predmetom výskumu sú semená jačmeňa Yakub. Táto odroda bieloruského výberu, ktorú získalo RUE „Vedecké a praktické centrum Národnej akadémie vied Bieloruska pre poľnohospodárstvo“ a zaradené do štátneho registra v roku 2002.

Morfologické znakyodrody. Rastlina je vo fáze odnožovania stredného typu. Stonka je vysoká až 100 cm Poloha klasu je polovzpriamená. Hrot je dvojradový, valcovitý, dlhý do 10 cm, s 26-28 kláskami na klas. Markýza je v pomere k uchu stredne dlhá. Zrno je filmové. Brušná drážka nie je pubescentná. Aleurónová vrstva obilky je mierne sfarbená. Typ vývoja je jarný.

Ekonomické a biologické charakteristikyodrody. Odroda je obilná. Zrnitosť je vysoká (hmotnosť 1000 zŕn je 45-50 g). Odroda s vysokým obsahom bielkovín (obsah bielkovín v priemere 15,4 %, zber bielkovín na hektár do 6,0 centov). Stredne neskorý stupeň. Priemerný výnos - 42,3 kg / ha , m Maximálny výnos 79,3 c / ha sa dosiahol na Shchuchinsky GSU v roku 2001. Stredne odolná proti poliehaniu a suchu. Vysoko odolný voči chorobám. Vysoké nároky na pestovateľské podmienky. Vysoko reaguje na fungicídy. Stredná citlivosť na herbicídy.

2.2 Metódy výskumu

Metódy výskumu - experiment, porovnávacia metóda.

Skúsenosti boli položené podľa nasledujúcich možností:

1) kontrola (semená bez ošetrenia);

2) ošetrenie semien vlnami 660 nm počas 15 minút;

3) ošetrenie semien vlnami 660 nm počas 30 minút;

4) ošetrenie semien vlnami 775 nm počas 15 minút

5) ošetrenie semien vlnami 775 nm počas 30 minút.

V možnostiach 2-5 je výkon lasera (P) 100 mW.

Ošetrenie semien sa uskutočňovalo pomocou laserových zariadení (obrázok 2.2).

Experiment sa opakoval 3-krát. Počet semien v replikácii je 20 ks.

V podmienkach laboratórneho experimentu bola stanovená klíčivosť a energia klíčenia semien. Na tento účel sa semená obilnín nechali klíčiť pri teplote 23 ° C počas 7 dní.

Definícia vpodobnosť sadeníc jačmeňa. Klíčivosť sa stanovila, aby sa stanovil počet semien schopných produkovať normálne vyvinuté sadenice. U normálne vyvinutých sadeníc by mal mať embryonálny koreň aspoň polovicu dĺžky semena. Na výpočet klíčivosti semien jednej vzorky sa spočíta počet normálne vyklíčených semien s prihliadnutím na rýchlosť klíčivosti a celkový počet semien sa vyjadrí v %. V priebehu tohto experimentu sa sadenice kvantitatívne spočítali z tých istých pozemkov na 7. deň.

Stanovenie energie klíčenia. Energia klíčenia sa stanovila v jednom teste s klíčením, ale počet normálne vyklíčených semien sa uskutočnil v deň 3.

V normálne vyvinutých semenákoch by mal mať embryonálny koreň aspoň dĺžku alebo priemer semena a zvyčajne by mal mať koreňové chĺpky a klíčok by mal mať aspoň polovicu dĺžky semena. Tie druhy, ktoré klíčia viacerými koreňmi (jačmeň, pšenica, raž), musia mať aspoň dva korene.

3. Vplyv laserového žiarenia na rýchlosť rastu semien jačmeňa

Výsledkom štúdie bol zistený selektívny charakter pôsobenia lasera na rastové parametre semien jačmeňa, a to na energiu klíčenia a klíčivosť. Množstvo a kvalitu úrody spravidla určuje stav osiva.

Energia klíčenia charakterizuje priateľskosť a rýchlosť klíčenia semien. Energia klíčenia je percento normálne vyklíčených semien vo vzorke odobratej na analýzu.

Výsledky nášho výskumu ukázali (obrázok 3.1), že energia klíčenia semien jačmeňa bola najvyššia pri vystavení laserovému ožiareniu s vlnovou dĺžkou 775 nm počas 30 minút. V porovnaní s kontrolou vzrástla o 54 % a dosiahla 54 %.

Semená ožiarené rovnakou vlnovou dĺžkou, len 15 minút, mali nižšiu energiu klíčenia – 27 %. To je 1,3-krát menej ako kontrolné výsledky.

Semená ožiarené vlnovou dĺžkou 660 nm mali pri ožiarení 30 min. nižšiu energiu klíčenia. V porovnaní s kontrolou sa znížil o 77 % a dosiahol 8 %. Pri ožiarení rovnakou vlnovou dĺžkou, ale 15 minút, sa aj tento ukazovateľ znížil v porovnaní s kontrolou o 46 % a dosiahol 19 %.

Klíčivosť semien je jedným z dôležitých ukazovateľov ich výsevných vlastností. Pokles klíčivosti aj o 10-20% vedie k dvojnásobnému trojnásobnému zníženiu úrody.

V priebehu výskumu sa zistil nepriaznivý vplyv laserového ošetrenia na laboratórne klíčenie semien jačmeňa (obrázok 3.2).

Najviac deprimujúce bolo ošetrenie vlnami s dĺžkou 660 nm po dobu 30 min. Podľa tohto variantu sa klíčivosť v porovnaní s kontrolou (85 %) znížila o 75 % a dosiahla 21 %. Keď sa semená ožiaria rovnakou vlnovou dĺžkou, ale do 15 minút, pozoruje sa zvýšenie klíčivosti, ktoré však nepresiahne kontrolnú hodnotu. Tento ukazovateľ je o 18% nižší ako kontrola a dosiahol 70%.

Ošetrenie semien vlnami 775 nm znížilo ich klíčivosť v porovnaní s kontrolou o 33 % (expozícia 15 minút) a 25 % (expozícia 30 minút).

Laserové ošetrenie teda nemalo pozitívny vplyv ani na energiu klíčenia semien jačmeňa odrody Yakub, s výnimkou možnosti s použitím lúčov s vlnovou dĺžkou 775 nm po dobu 30 minút, tak na ich laboratórne klíčenie. Najviac depresívnym účinkom na rýchlosť klíčenia semien bolo ošetrenie lúčmi 660 nm počas 30 minút.

Záver

Po preštudovaní literárnych zdrojov na túto tému možno vyvodiť tieto závery:

1. Predsejbové ošetrenie semien chemikáliami je spojené s vysokými mzdovými nákladmi a nízkou adaptabilitou procesu. Okrem toho používanie pesticídov na dezinfekciu semien spôsobuje veľké škody na životnom prostredí.

2. Vplyvom elektromagnetického poľa sa mobilizujú sily a uvoľňujú sa energetické zásoby organizmu, aktivujú sa fyziologické a biochemické procesy v skorých štádiách klíčenia semien, dochádza k nárastu vnútrovýmenných procesov a neustálemu zvyšovaniu energie klíčenia, klíčenia, sily, počiatočného rastu, prežívania jar-leto, ktoré priaznivo ovplyvňujú celé nasledujúce obdobie vývoja rastlín. Nedočkali sa však širokej distribúcie, hoci v porovnaní s chemickými metódami sú technologickejšie, ekologickejšie a oveľa lacnejšie. Jedným z dôvodov tejto situácie je, že existujúce metódy ošetrenia semien žiarením nedávajú trvalo vysoké výsledky. Vysvetľuje sa to zmenami vonkajších podmienok, heterogenitou semenného materiálu a nedostatočnou znalosťou podstaty interakcie semenných buniek s elektromagnetickými poľami a elektrickými nábojmi.

3. Metóda laserového ošetrenia má oproti fyzikálnym a chemickým metódam predsejbovej úpravy osiva množstvo výhod:

· Zlepšenie kvality poľnohospodárskych produktov (zvýšenie obsahu cukrov, vitamínov, bielkovín a lepku);

· Možnosť zníženia výsevu o 10-30% zvýšením poľnej klíčivosti semien a posilnením rastových procesov;

· Neškodnosť ošetrenia pre semená a obsluhujúci personál;

· Zvyšovanie odolnosti rastlín voči poškodeniu rôznymi chorobami;

· Krátke trvanie expozície;

· Zvýšenie klíčivosti semien niektorých kultúrnych rastlín, poľná klíčivosť a počet produktívnych stoniek a v dôsledku toho aj úroda (až o 13 %).

Nevýhody tejto metódy zahŕňajú:

· Závislosť účinnosti predsejbového ožiarenia od poveternostných podmienok počas vegetačného obdobia;

· Negatívny vplyv na množstvo ekonomických vlastností rastlín, zníženie intenzity dýchacieho režimu rastlín;

· Zvyšovanie dávky liečby môže byť smrteľné;

· Veľmi drahé, a preto v domácnostiach málo používané.

4. Na základe výsledkov nášho výskumu možno vyvodiť tieto závery:

Laserové ošetrenie nemalo pozitívny vplyv na energiu klíčenia semien jačmeňa Yakub, okrem možnosti s použitím lúčov s vlnovou dĺžkou 775 nm počas 30 minút. V tomto variante bol pozorovaný nárast Epr o 54 % v porovnaní s kontrolou.

Použitie laserového ošetrenia s výkonom 100 mW bez ohľadu na vlnovú dĺžku a expozíciu znížilo klíčivosť semien jačmeňa v laboratórnych podmienkach. Najviac depresívnym účinkom na rýchlosť klíčenia semien bolo ošetrenie lúčmi 660 nm počas 30 minút.

Zoznam použitých zdrojov

1. Atroshchenko, E.E. Vplyv ošetrenia semien rázovou vlnou na morfofyziologické vlastnosti a produktivitu rastlín: autor. dis .... Cand. bio. Vedy: VAK 03.00.12. - M., 1997.

2. Veselová, T.V. Zmeny stavu semien počas skladovania, klíčenia a vplyvom vonkajších faktorov (ionizujúce žiarenie v malých dávkach a iné slabé vplyvy), stanovené metódou oneskorenej luminiscencie: autor. dis .... DR. bio. Vedy: 03.00.02-03. - M., 2008.

3. Danko, S.F. Zintenzívnenie procesu sladovníckeho jačmeňa pôsobením zvuku rôznych frekvencií: dis ... Cand. tie. Vedy: VAK RF. - M., 2001.

4. Eskov, E.K. Vplyv ošetrenia semien kukurice ultradispergovaným železným práškom na vývoj rastlín a akumuláciu chemických prvkov v nich / E.K. Eskov // Agrochémia, č. 1, 2012. - S. 74-77.

5. Kazakova, A.S. Vplyv predsejbového ošetrenia semien jarného jačmeňa elektromagnetickým poľom s premenlivou frekvenciou na ich výsevné vlastnosti. / A.S. Kazaková, M.G. Fedorishchenko, P.A. Bondarenko // Technológia, agrochémia a ochrana poľnohospodárskych plodín. Medziuniverzitný zborník vedeckých prác. Zernograd, 2005. Ed. RIO FGOU VPO ACHGAA. - S. 207-210.

6. Ksenz, N.V. Analýza elektrických a magnetických účinkov na semená / N.V. Ksenz, S.V. Kacheishvili // Mechanizácia a elektrifikácia poľnohospodárstva. - 2000. - č. 5. - S. 10-12.

7. Melniková, A.M. Vplyv laserového ožiarenia na klíčenie semien a vývoj sadeníc / Melnikova A.M., Pastukhova N. // Ekológia. Radiačná bezpečnosť. Sociálno-ekologické problémy. - Štátna technická univerzita Donbass.

8. Neschadim, N.N. Teoretické štúdium vplyvu ošetrenia osív a plodín rastovými látkami, magnetickým poľom, laserovým žiarením na úrodu a kvalitu produktu, praktické odporúčania; pokusy s pšenicou, jačmeňom, arašidmi a ružou: autor. dis .... DR. poľnohospodárske vedy: Kuban Agronomical University. - Krasnodar, 1997.

9. Novitskaya, G.V. Zmeny v zložení a obsahu lipidov v listoch magneticky orientovaných typov reďkovky pod vplyvom slabého konštantného magnetického poľa / G.V. Novitskaya, T.V. Feofilaktová, T.K. Kocheshkova, I.U. Yusupova, Yu.I. Novitsky // Fyziológia rastlín, zväzok 55, č. 4. - S. 541-551.

10. Novitskaya, G.V. Vplyv striedavého magnetického poľa na zloženie a obsah lipidov v semenákoch reďkovky / G.V. Novitskaja, O.A. Tserenova, T.K. Kocheshkova, Yu.I. Novitsky // Fyziológia rastlín, zväzok 53, č. - S. 83-93.

11. Novitskaya, G.V. Vplyv slabého konštantného magnetického poľa na zloženie a obsah lipidov v cibuľových listoch rôzneho veku / G.V. Novitskaya, T.K. Kocheshkova, Yu.I. Novitsky // Fyziológia rastlín, zväzok 53, č. -
S. 721-731.

12. Ošetrenie semien - ochrana pred chorobami a záruka úrody // ChPUP "Biohim" URL: http://biohim-bel.com/obrabotka-semyan (dátum prístupu: 20.03.2013).

13. Rakhmankulova, Z.F. Vplyv predsejbového ošetrenia semien pšenice kyselinou salicylovou na jej endogénny obsah, aktivitu dýchacích ciest a antioxidačnú rovnováhu rastlín / Z.F. Rakhmankulova, V.V. Fedyaev, S.R. Rakhmatullina, S.P. Ivanov, I.G. Gilvanová, I. Yu. Usmanov // Fyziológia rastlín, ročník 57, číslo 6, s. 835-840.

Podobné dokumenty

Systém produkcie osiva viacročných tráv v Bieloruskej republike. Morfologické a biologicko-ekologické znaky lipnice lúčnej. Vplyv ošetrenia osiva regulátormi rastu na poľnú klíčivosť a prežívanie semien, na produktivitu semien.

práca, doplnené 10.7.2013


Semenná dormancia a podmienky na jej prekonanie. Fyzikálno-geografické, pôdne a klimatické podmienky Irkutskej oblasti. Ekologicko – morfologické charakteristiky študovaných rastlín. Ekonomická efektívnosť použitia albitu na zvýšenie klíčivosti semien.

práca, pridané 14.10.2011


Vlastnosti rastu a vývoja sójových bôbov. Choroby a škodcovia. Regulátory rastu a vývoja rastlín, ako technologický prvok, ktorý zvyšuje odolnosť rastlín voči stresu. Vlastnosti rastu a vývoja odrody sóje Vilana. Predsejbové ošetrenie osiva regulátormi.

práca, pridané 26.02.2009


Charakteristika potreby zinku pre normálny rast veľkého počtu vyšších rastlinných druhov. Štúdium vplyvu Zn na stupeň klíčivosti slnečnicových semien. Meranie obsahu chlorofylu. Stanovenie nasiakavosti koreňového systému.

správa z praxe, doplnená 27.08.2015


Výnos sóje v regióne Kaluga. Účinnosť strukovinovo-rhizobiálnej symbiózy. Obsah bielkovín v semienkach sóje. Výnos semien sóje závisí od typu prípravku a spôsobu ošetrenia rastovými regulátormi. Namáčanie semien v roztoku fusicoccinu.

článok pridaný dňa 08.02.2013


Huby z rodu Fusarium ako pôvodcovia chorôb viac ako 200 druhov kultúrnych rastlín. Zdroje primárnej infekcie: semená, pôda, zvyšky rastlín. Vlastnosti techniky klíčenia semien. Hodnota mykoríznych húb vo výžive vyšších rastlín.

práca, pridané 4.11.2012


Skúmanie ekonomickej hodnoty a biologických vlastností jarného jačmeňa. Úloha minerálnej výživy v jačmeni. Analýza vplyvu hnojív a prípravkov na ochranu rastlín na úrodu, chemické zloženie a kvalitu úrody, na vznik chorôb jačmeňa.

ročníková práca, pridaná 15.12.2013


Všeobecná charakteristika PPR. Vplyv fytohormónov na rast tkanív a orgánov, tvorbu semien a plodov. Mechanizmus účinku fytohormónov na stresový stav rastlín, ich rast a morfogenézu. Použitie fytohormónov a fyziologicky aktívnych látok.

test, pridaný 11.11.2010


Charakteristika pestovania jarného jačmeňa, jeho biologická charakteristika, vlastnosti pôdy a spracovania osiva. Miera spotreby pesticídov na ošetrenie plodín jačmeňa pred škodcami. Podstata a účel bránenia, agrotechnické požiadavky.

semestrálna práca, pridaná 01.04.2011


Pozberové spracovanie obilia. Aktívne vetranie obilia a semien. Hlavné typy sýpok v poľnohospodárskych podnikoch. Prevádzkový výkon sekundárneho čistiaceho stroja MVU-1500. Technológia spracovania na perličkový jačmeň.

Snímka 1

Účinok ošetrenia semien fazule chemickými roztokmi na rast a vývoj rastlín

Snímka 2

Cieľ štúdie: zistiť stimulačný účinok ošetrenia semien rôznymi chemikáliami na vývoj fazule. Hypotéza: Ošetrenie semien má stimulačný účinok na vývoj rastlín

Snímka 3

Ciele výskumu: poskytnúť vedecký opis stimulačného účinku rôznych chemikálií na vývoj rastlín; zvládnuť experimentálnu techniku ​​na identifikáciu stimulujúceho účinku rôznych chemikálií na vývoj rastlín; podľa navrhovanej metodológie študovať stimulačný účinok šiestich chemikálií na vývoj rastlín fazule; vyvodiť závery na základe získaných výsledkov o stimulačnom účinku chemikálií na rast a vývoj rastlín.

Snímka 4

Relevantnosť výskumu: Moderné pestovanie rastlín sa nezaobíde bez špeciálnych techník, ktoré zvyšujú produktivitu rastlín, zlepšujú ich rast a vývoj a chránia pred chorobami a škodcami. V súčasnosti sa v praxi používa predsejbové ošetrenie osiva. Neexistujú však úplné informácie o tom, ktoré chemikálie a ako ovplyvňujú semená určitých rastlín, ako funguje ošetrenie semien v rôznych fázach rastliny. V tomto smere je téma nášho výskumu aktuálna.

Snímka 5

PRAKTICKÁ ŠTÚDIA 1 vzorka - 1 % roztok kuchynskej soli 2 vzorka - % roztok glukózy 3 vzorka – 1 % roztok sódy bikarbóny 4 vzorka – 1 % roztok kyseliny boritej 5 vzorka – 1 % roztok manganistanu draselného 6 vzorka – voda.

Snímka 6

Snímka 7

Snímka 8

Snímka 9

Výsledky výskumu ukázali, že mnohé chemikálie sú regulátory rastu rastlín; niektoré chemikálie majú inhibičný účinok. V tomto prípade ide o roztok kyseliny boritej; stimulačný účinok chemikálií sa prejavuje v rôznych štádiách vývoja rastlín fazule; jedlá soľ ovplyvňuje rýchlosť dozrievania ovocia; jedlá sóda ovplyvňuje rýchlosť vzniku embryonálneho koreňa, dynamiku sadeníc; manganistan draselný ovplyvňuje výšku rastlín; glukóza ovplyvňuje výnos.