Bitkilerin kimyasallara maruz kalması. Çeşitli tohum muamele türlerinin bitkilerin büyümesi ve gelişmesi üzerindeki etkisi. Humatların toprakların fiziksel özellikleri üzerindeki etkisi

Öğrenciler, yüksek lisans öğrencileri, bilgi tabanını çalışmalarında ve çalışmalarında kullanan genç bilim adamları size çok minnettar olacaktır.

Yayınlanan http://www.allbest.ru/

Yayınlanan http://www.allbest.ru/

BELARUS CUMHURİYETİ EĞİTİM BAKANLIĞI

Eğitim kurumu

"MOZİR DEVLETİ

PEDAGOJİK ÜNİVERSİTESİ onları. I.P. ŞAMYAKIN"

BİYOLOJİ BÖLÜMÜ

ÇEVRE YÖNETİM VE DOĞA KORUMA BAŞKANI

Disipline göre ders çalışması

"Bitki Fizyolojisi"

Minerallerin bitkilerin büyümesi ve gelişmesi üzerindeki etkisi

Yürütücü:

Bogdanovich Vladimir Grigorievich

2011

GİRİŞ

BÖLÜM 1. LİTERATÜR İNCELEMESİ

1.3 Fosfor

1.6 Kalsiyum

1.7 Magnezyum

3.4 Azot eksikliği

3.5 Fosfor eksikliği

3.6 Kükürt eksikliği

3.7 Potasyum eksikliği

3.8 Kalsiyum eksikliği

3.9 Magnezyum eksikliği

ÇÖZÜM

KAYNAKÇA LİSTESİ

GİRİŞ

mineral madde tesisi

Bitkilerin mineral beslenmesi, topraktan mineral tuz iyonları şeklinde elde edilen kimyasal elementlerin bitkiler tarafından absorpsiyon, hareket ve asimilasyon süreçleridir.

Her kimyasal element, bir bitkinin yaşamında özel bir rol oynar.

Azot, yapı taşları proteinlerin yapıldığı amino asitlerin ayrılmaz bir parçasıdır. Nitrojen ayrıca birçok başka bileşiğe de dahildir: pürinler, alkaloidler, enzimler, büyüme düzenleyiciler, klorofil ve hücre zarları

Fosfor, bitki tarafından fosforik asit tuzları (fosfatlar) şeklinde emilir ve içinde serbest halde veya plazma ve çekirdeği oluşturan proteinler ve diğer organik maddelerle birlikte bulunur.

Kükürt, bitki tarafından sülfürik asit tuzları şeklinde emilir ve proteinlerin ve uçucu yağların bir parçasıdır.

Potasyum, plazma açısından zengin genç organlarda ve ayrıca yedek maddelerin birikim organlarında - tohumlar, yumrular, muhtemelen hücre özsuyunun asidik reaksiyonunun nötrleştirici rolünü oynar ve turgora katılır.

Magnezyum bitkide potasyumla aynı yerde bulunur ve ayrıca klorofilin bir parçasıdır.

Kalsiyum yetişkin organlarında, özellikle yapraklarda birikir, bitkiye zararlı oksalik asidi nötralize eder ve onu çeşitli tuzların toksik etkilerinden korur ve mekanik zarların oluşumuna katılır.

Bu hayati elementlere ek olarak, bitki büyümesini teşvik eden sodyum klorür, manganez, demir, flor, iyot, brom, çinko, kobalt vb. belirli bir öneme sahiptir.

Amaç: Minerallerin bitkilerin büyümesi ve gelişmesi üzerindeki etkisini incelemek.

1. Ana mineral madde türleri ve bunların bitkilerin büyümesi ve gelişmesi üzerindeki etkileri hakkında materyali incelemek.

2. Bitki dokularındaki mineralleri belirleme yöntemlerini tanıyın.

3. Bitkilerde yetersiz ve fazla minerallerin belirtilerini belirleyin

BÖLÜM 1. LİTERATÜR İNCELEMESİ

Bitkiler, periyodik tablonun hemen hemen tüm elementlerini çevreden az veya çok miktarda emebilirler. Bu arada, bir bitki organizmasının normal yaşam döngüsü için, bir bitkide işlevleri başka kimyasal elementler tarafından değiştirilemeyen yalnızca belirli bir temel besin grubuna ihtiyaç vardır. Bu grup aşağıdaki 19 unsuru içerir:

Bu temel besin elementlerinden sadece 16'sı aslında mineraldir, çünkü C, H ve O bitkilere esas olarak CO 2, O 2 ve H 2 O şeklinde girer. Na, Si ve Co elementleri parantez içinde verilmiştir, çünkü bunlar tüm yüksek tesisler için gerekli olan henüz kurulmamıştır. Sodyum, bu ailenin bazı türleri tarafından nispeten yüksek miktarlarda emilir. Chenopodiaceae (hamster), özellikle pancarın yanı sıra tuzlanma koşullarına adapte olmuş türler, bu durumda gereklidir. Aynısı, özellikle tahıl samanında büyük miktarlarda bulunan silikon için de geçerlidir; pirinç için bu, temel bir elementtir.

İlk dört element - C, H, O, N - organojenler olarak adlandırılır. Karbon, dokuların kuru kütlesinin ortalama% 45'ini, oksijen - 42, hidrojen - 6.5 ve azot - 1.5 ve hep birlikte -% 95'ini oluşturur. Kalan %5 kül maddelerine düşer: P, S, K, Ca, Mg, Fe, Al, Si, Na, vb. Bitkilerin mineral bileşimi genellikle organik maddenin yanmasından sonra kalan külün analizi ile değerlendirilir. bitkiler. Bir bitkideki mineral elementlerin (veya bunların oksitlerinin) içeriği genellikle kuru madde kütlesine göre yüzde veya kül kütlesinin yüzdesi olarak ifade edilir. Yukarıda listelenen kül maddeleri makro besinler olarak adlandırılır.

Dokuların kuru kütlesinin %0,001'i veya daha az konsantrasyonda dokularda bulunan elementlere eser elementler denir. Bazıları metabolizmada önemli rol oynarlar (Mn, Cu, Zn, Co, Mo, B, C1).

Bitki dokularındaki bir veya başka elementin içeriği değişkendir ve çevresel faktörlerin etkisi altında büyük ölçüde değişebilir. Örneğin Al, Ni, F ve diğerleri bitkilerde toksik düzeylerde birikebilir. Daha yüksek bitkiler arasında, daha önce bahsedildiği gibi Na ve Ca gibi dokulardaki bu tür elementlerin içeriğinde, bitki gruplarının ayırt edildiği natriefil, kalsiofil (fasulye, fasulye, yonca dahil olmak üzere çoğu baklagil) ile bağlantılı olarak keskin bir şekilde farklılık gösteren türler vardır. ), kalsiofoblar (acı bakla, beyaz balık, kuzukulağı vb.). Bu spesifik özellikler, türlerin menşe yerlerindeki ve habitatlarındaki toprağın doğasından, bu elementlerin bitkilerin metabolizmasında oynadıkları genetik olarak sabit bir rolden kaynaklanmaktadır.

Yapraklar, külün kuru madde kütlesinin %2 ila %15'ini oluşturabildiği mineral elementler açısından en zengin olanlardır. Minimum kül içeriği (%0,4-1) ağaç gövdelerinde bulunmuştur.

Azot 1772 yılında İskoç kimyager, botanikçi ve doktor D. Rutherford tarafından nefes almayı ve yanmayı desteklemeyen bir gaz olarak keşfedilmiştir. Bu nedenle, "cansızlık" anlamına gelen azot olarak adlandırıldı. Ancak azot, proteinlerin, nükleik asitlerin ve birçok hayati organik maddenin bir bileşenidir. Bazı temel nitrojen içeren bileşiklerin - amino asitler, vitaminler vb. - eksikliğini ortadan kaldırmak, insan gıda programlarının en akut sorunudur.

Azot doğada en çok bulunan elementlerden biridir. Dünyadaki ana formları, litosferin bağlı nitrojeni ve kütlece havanın %75.6'sını oluşturan atmosferin gaz halindeki moleküler nitrojenidir (N 2). Hesaplamalara göre, atmosferdeki N2 rezervlerinin 4 * 10 15 ton olduğu tahmin edilmektedir.Dünya yüzeyinin 1 m2'sinin üzerindeki bir hava sütunu 8 ton azot içerir. Bununla birlikte, moleküler nitrojen, yüksek bitkiler tarafından asimile edilmez ve sadece nitrojen sabitleyici mikroorganizmaların aktivitesi nedeniyle onlar için erişilebilir bir forma dönüştürülebilir.

Litosferdeki bağlı nitrojen rezervleri de önemlidir ve 18 * 10 15 ton olarak tahmin edilmektedir.Ancak, Dünya'nın litosferik nitrojeninin sadece minimal bir kısmı toprakta yoğunlaşmıştır ve toplam rezervin sadece %0.5 - 2'si toprakta yoğunlaşmıştır. toprak, bitkiler için doğrudan erişilebilirdir. 1 hektar ekilebilir chernozem, bitkiler için ortalama 200 kg'dan fazla azot içermez ve podzollerde miktarı 3-4 kat daha azdır. Bu nitrojen esas olarak NH 4 + - ve NO 3 - iyonları şeklinde sunulur.

Azot sabitleyen mikroorganizmalar. Biyolojik nitrojen fiksasyonu yapan mikroorganizmalar iki ana gruba ayrılabilir: a) serbest yaşayan nitrojen fiksatörleri ve b) yüksek bitkilerle simbiyoz halinde yaşayan mikroorganizmalar.

Serbest yaşayan nitrojen sabitleyiciler - heterotroflar, bir karbonhidrat gıda kaynağı gerektirir ve bu nedenle genellikle selüloz ve diğer polisakkaritleri parçalayabilen mikroorganizmalarla ilişkilidir. Azotobacter ve Beijerinckia cinsinin bakterileri, kural olarak, daha yüksek bitkilerin köklerinin yüzeyine yerleşir. Bu tür ilişkiler, bakterilerin kökler tarafından rizosfere salgılanan ürünleri karbon kaynağı olarak kullanması gerçeğiyle açıklanmaktadır.

Son zamanlarda, siyanobakterilere, özellikle Tolypothrix tenius'a çok dikkat edildi. Pirinç tarlalarını bunlarla zenginleştirmek, pirinç verimini ortalama %20 oranında artırır. Genel olarak, serbest yaşayan nitrojen sabitleyicilerin tarımsal değeri o kadar büyük değildir. Ilıman bir iklimde, onlar tarafından yıllık azot fiksasyonu, kural olarak, hektar başına birkaç kilogram azottur, ancak toprakta uygun koşulların varlığında (örneğin, büyük miktarda organik kalıntı), ulaşabilir. 20-40 kg N / ha.

Simbiyotik nitrojen sabitleyiciler grubu öncelikle baklagil bitkilerinin köklerinde nodüller oluşturan Rhizobium cinsinin bakterilerinin yanı sıra bazı aktinomisetler ve siyanobakterileri içerir. Şu anda, nitrojeni simbiyotik olarak özümseyebilen farklı familyalardan yaklaşık 190 bitki türü bulunmaktadır. Bunların arasında bazı ağaçlar ve çalılar vardır: kızılağaç, ağaç otu, geyik, deniz topalak, vb. Kızılağaç ve diğer bazı baklagil olmayan bitkilerin köklerinde büyüyen nodüllerde Frankia cinsinin aktinomisetler bulunur.

Tarım için en büyük ilgi, baklagiller ile simbiyoz içinde yaşayan ve yılda ortalama 100 ila 400 kg N / ha sabitleyen Rhizobium cinsinin nodül bakterileridir. Baklagiller arasında yonca yılda 500 - 600 kg N / ha, yonca - 250 - 300, acı bakla - 150, yem fasulyesi, bezelye, fasulye - 50 - 60 kg N / ha'ya kadar birikebilir. Mahsul artıkları ve yeşil gübre nedeniyle, bu bitkiler toprağı azotla önemli ölçüde zenginleştirir.

Topraktaki azot rezervleri farklı şekillerde yenilenebilir. Tarımsal ürünler yetiştirirken, mineral gübrelerin uygulanmasına çok dikkat edilir. Doğal koşullar altında, ana rol özel mikroorganizma gruplarına aittir. Bunlar azot fiksatörlerinin yanı sıra mineralize edebilen ve NH4 + veya NO3 - bitki ve hayvan kalıntılarının organik azotu formuna dönüştürebilen toprak bakterileri ve toprak azotunun büyük bir kısmını oluşturan humusun azotudur.

Toprakta bitkiler için mevcut olan nitrojen içeriği, sadece organik nitrojen mineralizasyonu ve nitrojen fiksasyonu gibi mikrobiyolojik süreçlerle değil, aynı zamanda bitkiler tarafından nitrojen absorpsiyon hızı ve topraktan sızması ile belirlenir, aynı zamanda topraktaki nitrojen kayıpları ile belirlenir. NO3 iyonunu gaz N2'ye indirgeyebilen anaerobik mikroorganizmalar tarafından gerçekleştirilen denitrifikasyon işlemi. Bu süreç özellikle ıslak, su basmış, kötü havalandırılmış topraklarda, özellikle pirinç tarlalarında yoğundur.

Bu nedenle azot, atmosfer, toprak ve canlı organizmalar arasında dolaşan çok kararsız bir elementtir.

1.3 Fosfor

Azot gibi fosfor da bitki beslenmesinin en önemli unsurudur. Onlar tarafından daha yüksek oksit PO 4 3- şeklinde emilir ve değişmez, organik bileşiklere dahil edilir. Bitki dokularında fosfor konsantrasyonu bitkinin kuru ağırlığının %0.2-1.3'ü kadardır.

Bitkiler için mevcut olan fosfor bileşiklerinin formları

Üst topraktaki fosfor rezervleri nispeten küçüktür, yaklaşık 2.3 - 4.4 t / ha (P 2 O 5 açısından). Bu miktarın 2/3'ü ortofosforik asidin (H 3 PO 4) mineral tuzlarına ve 1/3 - fosfor içeren organik bileşiklere (organik kalıntılar, humus, fitat vb.) düşer. Fitatlar, topraktaki organik fosforun yarısına kadar sorumludur. Fosfor bileşiklerinin çoğu toprak çözeltisinde az çözünür. Bu, bir yandan liç nedeniyle topraktan fosfor kaybını azaltırken, diğer yandan bitkiler tarafından kullanım olanaklarını sınırlar.

Ekilebilir katmana giren fosforun ana doğal kaynağı, esas olarak apatit 3Ca 3 (P0 4) 2 * CaF 2, vb. formunda bulunduğu ana kayanın ayrışmasıdır. Kalsiyum ve magnezyumun trisübstitüe fosfor tuzları ve tuzları demir ve alüminyum seskioksitler (asitli topraklarda FeP0 4, AIPO 4) zayıf çözünür ve bitkiler tarafından erişilemez. Dibazik ve özellikle monosübstitüe kalsiyum ve magnezyum tuzları, özellikle monovalent katyonların ve serbest ortofosforik asidin tuzları suda çözünürdür ve bitkiler tarafından toprak çözeltisinde ana fosfor kaynağı olarak kullanılır. Bitkiler ayrıca bazı organik fosfor formlarını (şeker fosfatları, fitin) asimile edebilirler. Toprak çözeltisindeki fosfor konsantrasyonu düşüktür (0,1 - 1 mg / l). Organik kalıntıların ve humusun fosforu, toprak mikroorganizmaları tarafından mineralize edilir ve çoğu, az çözünür tuzlara dönüştürülür. Bitkiler onlardan fosfor alır, bu da onu daha hareketli hale getirir. Bu, iki değerlikli katyonları şelatlayan ve rizosferi asitleştiren, HPO 4 3 -> HPO 4 2 -> HP0 4 - geçişini kolaylaştıran kökler tarafından organik asitlerin salınması nedeniyle elde edilir. Bazı tarım ürünleri, az çözünür fosfatları (acı bakla, karabuğday, bezelye) iyi özümser. Bitkilerde bu yetenek yaşla birlikte artar.

Fosforun metabolizmaya katılımı

Bitki dokularında fosfor organik formda ve ortofosforik asit ve tuzları şeklinde bulunur. Proteinlerin (fosfoproteinler), nükleik asitlerin, fosfolipidlerin, şekerlerin fosforik esterlerinin, enerji metabolizmasında yer alan nükleotitlerin (ATP, NAD +, vb.), vitaminlerin ve diğer birçok bileşiğin bir parçasıdır.

Fosfor, hücrenin enerjisinde özellikle önemli bir rol oynar, çünkü fosforun yüksek enerjili eter bağları (C - O ~ P) veya nükleosit di-, nükleosit trifosfatlarda ve enerjinin olduğu polifosfatlarda pirofosfat bağları şeklindedir. canlı bir hücrede saklanır. Bu bağlar yüksek bir standart serbest hidroliz enerjisine sahiptir (örneğin, glikoz-6-fosfat ve AMP için 14 kJ / mol, ADP ve ATP için 30.5 ve fosfoenolpiruvat için 62 kJ / mol). Bu, enerjiyi depolamanın ve kullanmanın o kadar evrensel bir yoludur ki, neredeyse tüm metabolik yollar belirli fosfor esterlerini ve (veya) nükleotitlerini içerir ve adenin nükleotit sisteminin durumu (enerji yükü) solunumu kontrol etmek için önemli bir mekanizmadır.

Stabil bir diester formundaki fosfat, nükleik asitlerin ve fosfolipitlerin yapısının bir parçasıdır. Nükleik asitlerde fosfor, nükleositler arasında köprüler oluşturarak onları dev bir zincir halinde birleştirir. Molekülün geri kalanı lipofilik iken fosfat, fosfolipid hidrofilik yapar. Bu nedenle, zarlardaki fazlar arasındaki arayüzde, fosfolipid molekülleri, fosfat uçları dışa doğru olacak şekilde polar olarak yönlendirilir ve molekülün lipofilik çekirdeği, zarı stabilize ederek lipid çift tabakasında sıkıca tutulur.

Fosforun bir başka benzersiz işlevi, protein kinazları kullanarak hücresel proteinlerin fosforilasyonuna katılmasıdır. Bu mekanizma birçok metabolik süreci kontrol eder, çünkü bir protein molekülüne fosfatın dahil edilmesi, içindeki elektrik yüklerinin yeniden dağılımına ve sonuç olarak yapısının ve fonksiyonunun değiştirilmesine yol açar. Proteinlerin fosforilasyonu, RNA ve protein sentezi, hücre bölünmesi, farklılaşma ve diğerleri gibi süreçleri düzenler.

Bitkilerde fosforun ana rezerv formu fitindir - inositol fosforik asidin (inositol heksafosfat) kalsiyum-magnezyum tuzu:

Tohumlarda önemli miktarlarda fitin (% 0,5 - 2 kuru ağırlık) birikir ve tohumlardaki toplam fosforun %50'sini oluşturur.

Fosforun kök alım bölgesindeki ksileme radyal hareketi, semplast boyunca meydana gelir ve kök hücrelerdeki konsantrasyonu, toprak çözeltisindeki fosfat konsantrasyonundan onlarca - yüzlerce kat daha yüksektir. Ksilem boyunca taşıma, esas olarak veya tamamen inorganik fosfat formunda gerçekleştirilir; bu formda yapraklara ve büyüme bölgelerine ulaşır. Fosfor, nitrojen gibi organlar arasında kolayca yeniden dağıtılır. Yaprak hücrelerinden elek tüplerine girer ve floem yoluyla bitkinin diğer kısımlarına, özellikle büyüyen kozalaklara ve gelişen meyvelere taşınır. Yaşlanan yapraklardan benzer bir fosfor çıkışı meydana gelir.

Kükürt, bitki yaşamı için gerekli besinlerden biridir. Onlara esas olarak sülfat şeklinde girer. Bitki dokularındaki içeriği nispeten düşüktür ve kuru ağırlığa göre %0.2-1.0'dır. Baklagiller (yonca, yonca) gibi proteinler açısından zengin bitkilerde kükürt ihtiyacı yüksektir, ancak özellikle kükürt içeren hardal yağlarını büyük miktarlarda sentezleyen turpgiller ailesinin temsilcilerinde belirgindir.

Toprakta kükürt inorganik ve organik formlarda bulunur. Çoğu toprakta, bitki ve hayvan kalıntılarının organik kükürdü baskındır ve turbalı topraklarda tüm kükürtün %100'ünü oluşturabilir. Sülfürün topraktaki ana inorganik formu, toprak çözeltisinde CaS04, MgS04, Na2S04 tuzları şeklinde iyonik formda olabilen veya toprak kolloidleri üzerinde adsorbe olabilen sülfattır. Na 2 SO 4 tuzlu topraklarda sülfat içeriği toprak kütlesinin %60'ına ulaşabilir. Su basmış topraklarda kükürt, FeS, FeS 2 veya H 2 S şeklinde indirgenmiş bir formdadır. Ilıman iklim bölgelerindeki topraklarda toplam kükürt içeriği ortalama %0,005-0,040'tır.

Bitkiler kükürdü esas olarak sülfat şeklinde emer. Sülfatın transmembran transferi, Н + ile birlikte taşımada veya НСО 3 - iyonları karşılığında gerçekleştirilir. Daha az oksitlenmiş (SO2) veya daha fazla indirgenmiş (H3S) inorganik kükürt bileşikleri bitkiler için toksiktir. İndirgenmiş kükürt içeren bitkiler ve organik bileşikler (amino asitler) çok az algılanır.

Kükürt bitkilerde iki ana formda bulunur - oksitlenmiş (inorganik sülfat formunda) ve indirgenmiş. Bitki organlarındaki oksitlenmiş ve indirgenmiş kükürt formlarının mutlak içeriği ve oranı, hem sülfatın indirgeme ve asimilasyon işlemlerinin aktivitesine hem de besin ortamındaki SO42 konsantrasyonuna bağlıdır.

Bitki tarafından emilen kükürtün bir kısmı, muhtemelen CaS04 veya indirgenmiş kükürtün ikincil oksidasyonunun bir sonucu olarak yeni oluşan metabolik sülfat formunda köklerin sülfat havuzunda tutulur. Sülfatın ana kısmı köklerden ksilemin damarlarına hareket eder ve terleme akımıyla birlikte metabolizmaya yoğun olarak dahil olduğu ve hareketliliğini kaybettiği genç büyüyen organlara taşınır.

Yapraklardan, sülfat ve indirgenmiş kükürt formları (kükürt içeren amino asitler, glutatyon), floem boyunca hem akropetal hem de bazipet olarak bitkilerin büyüyen kısımlarına ve depolama organlarına hareket edebilir. Tohumlarda, kükürt ağırlıklı olarak organik bir formdadır ve çimlenme sürecinde kısmen oksitlenmiş bir forma dönüşür. Tohum olgunlaşması sırasında sülfatın azalması ve kükürt içeren amino asitlerin ve proteinlerin sentezi gözlenir.

Dokulardaki toplam kükürt dengesindeki sülfat oranı %10 ila %50 veya daha fazla olabilir. Genç yapraklarda minimumdur ve kükürt içeren proteinlerin artan bozunması nedeniyle yaşlanma ile keskin bir şekilde artar.

Kükürt, bitkilerde hem serbest formda hem de proteinlerde bulunabilen en önemli amino asitlerin - sistein ve metionin'in bir parçasıdır. Metionin, 10 temel amino asitten biridir ve kükürt ve metil grubu sayesinde benzersiz özelliklere sahiptir.

Proteinlerde ve polipeptitlerde kükürtün ana işlevlerinden biri, proteinin üç boyutlu yapısını destekleyen kovalent, hidrojen, merkaptit bağlarının oluşumuna SH gruplarının katılımıdır.

Kükürt ayrıca en önemli biyolojik bileşiklerin bir parçasıdır - koenzim A ve vitaminler (lipoik asit, biotin, tiamin) ve bu bileşikler şeklinde hücrenin enzimatik reaksiyonlarında yer alır.

Potasyum, bitki mineral beslenmesinin en önemli unsurlarından biridir. Dokulardaki içeriği, kuru ağırlık üzerinden hesaplandığında ortalama %0.5 - 1.2'dir. Uzun bir süre kül, elementin adına yansıyan ana potasyum kaynağı olarak görev yaptı (potasyum, potas - pota külü kelimesinden gelir). Hücredeki potasyum içeriği, dış ortamdaki seviyesinden 100-1000 kat daha fazladır. Dokularda diğer katyonlardan çok daha fazla miktarda bulunur.

Topraktaki potasyum rezervleri, fosfor içeriğinden 8 - 40 kat, azot - 5 - 50 kat daha fazladır. Toprakta potasyum şu şekillerde olabilir: minerallerin kristal kafesinin bileşiminde, kolloidal partiküllerde değişim ve değişim olmayan durumda, mahsul artıkları ve mikroorganizmaların bileşiminde, mineral tuzları şeklinde. toprak çözeltisi.

En iyi besin kaynağı çözünür potasyum tuzlarıdır (topraktaki brüt rezervlerin %0,5 - 2'si). Potasyumun hareketli formları tüketildiğinde, topraktaki rezervleri değişebilir formlar nedeniyle ve potasyumun değiştirilemeyen sabit formları nedeniyle ikincisinde bir azalma ile yenilenebilir. Toprağın alternatif olarak kurutulması ve nemlendirilmesi ile bitki ve mikroorganizmaların kök sisteminin aktivitesi, potasyumun erişilebilir formlara geçişine katkıda bulunur.

Bitkilerde potasyum en çok, yüksek düzeyde metabolizma ile karakterize edilen genç, büyüyen dokularda yoğunlaşır: meristemler, kambiya, genç yapraklar, sürgünler, tomurcuklar. Hücrelerde potasyum esas olarak iyonik formda bulunur, organik bileşiklerin bir parçası değildir, yüksek hareketliliğe sahiptir ve bu nedenle kolayca yeniden kullanılabilir. Potasyumun yaşlı yapraklardan genç yapraklara hareketi, büyümeyi durduran bitkilerin dokularında yerini alabilen sodyum tarafından kolaylaştırılır.

Bitki hücrelerinde potasyumun yaklaşık %80'i vakuollerde bulunur. Hücre özsuyundaki katyonların büyük kısmını oluşturur. Bu nedenle potasyum, özellikle yaşlı yapraklardan yağmurla bitkilerden yıkanabilir. Potasyum açlığı ile kloroplastların lamel-granüler yapısı bozulur ve mitokondrinin zar yapıları düzensizleşir. Hücre potasyumunun %20'ye kadarı sitoplazmik kolloidler üzerinde adsorbe edilir. Işıkta, potasyumun kolloidlerle olan bağ gücü karanlıkta olduğundan daha yüksektir. Geceleri, bitkilerin kök sisteminden potasyum salınımı bile gözlemlenebilir.

Potasyum, su tutma kapasitesini düzenleyerek sitoplazmik kolloidlerin hidrasyon durumunun korunmasına katkıda bulunur. Proteinlerin hidrasyonundaki ve sitoplazmanın su tutma kapasitesindeki artış, bitkilerin kuraklığa ve dona karşı direncini arttırır.

Potasyum, suyun bitki tarafından emilmesi ve taşınması için gereklidir. Hesaplamalar, özsuda potasyum iyonlarının varlığından dolayı "alt uç motor"un, yani kök basıncının çalışmasının 3/4 olduğunu göstermektedir. Potasyum, stomaların açılıp kapanması sürecinde önemlidir. Stomaların koruyucu hücrelerinin vakuollerindeki ışıkta, potasyum iyonlarının konsantrasyonu keskin bir şekilde artar (4 - 5 kat), bu da hızlı bir su girişine, turgorda bir artışa ve stoma fissürünün açılmasına yol açar. . Karanlıkta potasyum koruyucu hücrelerden ayrılmaya başlar, içlerindeki turgor basıncı düşer ve stomalar kapanır.

Potasyum bitkiler tarafından katyon olarak emilir ve hücredeki çeşitli bileşiklerle sadece zayıf bağlar oluşturur. İyonik asimetriyi ve hücre ile çevre arasındaki elektriksel potansiyel farkını (zar potansiyeli) yaratanın potasyum olmasının nedeni muhtemelen budur.

Potasyum katyonlardan biridir - enzimatik sistemlerin aktivatörleri. Halihazırda, 60'tan fazla enzimin, değişen derecelerde özgüllük ile potasyum tarafından aktive edildiği bilinmektedir. Fosfatın organik bileşiklere dahil edilmesi, fosfat grubu transfer reaksiyonları, proteinlerin ve polisakkaritlerin sentezi için gereklidir ve tüm flavin dehidrojenazların bir bileşeni olan riboflavin sentezinde yer alır. Potasyumun etkisi altında patates yumrularında nişasta, şeker pancarında sakkaroz, meyve ve sebzelerde monosakkaritler, selüloz, hemiselüloz ve pektin maddelerinin bitkilerin hücre duvarında birikmesi artar. Sonuç olarak, tahıl samanının yatmaya karşı direnci artar ve keten ve kenevirin lif kalitesi iyileşir. Bitkilere yeterli miktarda potasyum verilmesi, onların mantar ve bakteri hastalıklarına karşı direncini arttırır.

1.6 Kalsiyum

Farklı bitki türlerindeki toplam kalsiyum içeriği, 1 g kuru ağırlık başına 5-30 mg'dır. Kalsiyum ile ilgili bitkiler üç gruba ayrılır: kalsiofiller, kalsiofoblar ve nötr türler. Baklagiller, karabuğday, ayçiçeği, patates, lahana, kenevir çok fazla kalsiyum içerir, tahıllar, keten ve şeker pancarı çok daha az kalsiyum içerir. Dikotiledonlu bitkilerin dokularında, bu element kural olarak monokotiledonlardan daha fazladır.

Kalsiyum eski organ ve dokularda birikir. Bunun nedeni, taşınmasının ksilem boyunca gerçekleştirilmesi ve geri dönüşümünün zor olmasıdır. Hücrelerin yaşlanması veya fizyolojik aktivitelerinde bir azalma ile, sitoplazmadan kalsiyum vakuole hareket eder ve çözünmeyen oksalik, sitrik ve diğer asit tuzları şeklinde biriktirilir. Ortaya çıkan kristalli inklüzyonlar, bu katyonun hareketliliğini ve yeniden kullanılabilirliğini engeller.

Kültür bitkilerinin çoğunda, vejetatif organlarda kalsiyum birikir. Kök sistemde içeriği yer üstü kısmından daha düşüktür. Tohumlarda, kalsiyum esas olarak inositol fosforik asidin (fitin) bir tuzu olarak bulunur.

Kalsiyum, hücrelerin ve bir bütün olarak vücudun metabolizmasında çeşitli işlevleri yerine getirir. Membranların yapısı, içlerinden iyon akıları ve biyoelektrik fenomenler, hücre iskeletinin yeniden düzenlenmesi, hücre ve dokuların polarizasyon süreçleri vb. üzerindeki etkisi ile ilişkilidirler.

Kalsiyum bir dizi hücre enzim sistemini aktive eder: dehidrojenazlar (glutamat dehidrojenaz, malat dehidrojenaz, glukoz-6-fosfat dehidrojenaz, NADP'ye bağlı izositrat dehidrojenaz), b amilaz, adenilat ve arginin kinazlar, lipazlar, fosfatazlar. Bu durumda kalsiyum, protein alt birimlerinin agregasyonunu teşvik edebilir, enzim ve substrat arasında bir köprü görevi görebilir ve enzimin allosterik merkezinin durumunu etkileyebilir. İyonik formdaki fazla kalsiyum, oksidatif fosforilasyonu ve fotofosforilasyonu engeller.

Ca2+ iyonları membran stabilizasyonunda önemli bir rol oynar. Negatif yüklü fosfolipid gruplarıyla etkileşerek zarı stabilize eder ve pasif geçirgenliğini azaltır. Kalsiyum eksikliği ile zarların geçirgenliği artar, yırtılmaları ve parçalanmaları ortaya çıkar ve zar taşıma süreçleri bozulur.

Kök yüzeyinin katyon değişim kapasitesinin neredeyse tamamının kalsiyum ve kısmen H + tarafından işgal edildiğini belirtmek önemlidir. Bu, iyonların kök hücrelere girişinin birincil mekanizmalarına kalsiyumun katılımını gösterir. Kalsiyum, diğer iyonların bitkilere akışını sınırlayarak, aşırı amonyum, alüminyum, manganez, demir iyonları konsantrasyonlarının toksisitesini ortadan kaldırmaya yardımcı olur, bitkinin tuzluluğa karşı direncini arttırır ve toprak asitliğini azaltır. Topraktaki içeriği oldukça yüksek olduğu için, ortamın iyonik bileşiminin fizyolojik dengesini oluştururken çoğu zaman bir denge iyonu görevi gören kalsiyumdur.

Çoğu toprak türü kalsiyum bakımından zengindir ve belirgin kalsiyum açlığı, örneğin, olumsuz hava koşullarında kök sisteminin gelişiminin ihlali ile turba bataklıklarında, güçlü asitlik veya toprak tuzluluğu ile nadirdir.

1.7 Magnezyum

Bitkilerdeki içerik açısından magnezyum potasyum, azot ve kalsiyumdan sonra dördüncü sırada yer alır. Daha yüksek bitkilerde, kuru ağırlık başına ortalama içeriği %0.02 - %3.1, alglerde %3.0 - 3.5'tir. Özellikle kısa gün bitkilerinde - mısır, darı, sorgum, kenevir ve ayrıca patates, pancar, tütün ve baklagillerde bol miktarda bulunur. 1 kg taze yaprak 300 - 800 mg magnezyum içerir, bunun 30 - 80 mg'ı (yani 1/10 kısım) klorofilin bir parçasıdır. Magnezyum özellikle genç hücrelerde ve büyüyen dokularda, ayrıca üretici organlarda ve depo dokularında bol miktarda bulunur. Karyopslarda magnezyum, seviyesinin endosperm ve kabuktaki içerikten birkaç kat daha yüksek olduğu embriyoda birikir (mısır için sırasıyla kuru ağırlıkta 1,6, 0,04 ve 0,19).

Magnezyumun genç dokularda birikmesi, bitkilerde nispeten yüksek hareketliliği ile kolaylaştırılır, bu da onun yaşlanan dokulardan ikincil kullanımına (yeniden kullanılmasına) yol açar. Bununla birlikte, magnezyumun yeniden kullanım derecesi azot, fosfor ve potasyumdan çok daha düşüktür. Magnezyumun kolay hareketliliği, bitkideki bu katyonun yaklaşık %70'inin organik ve inorganik asitlerin anyonları ile ilişkili olmasıyla açıklanır. Magnezyumun hareketi hem ksilem boyunca hem de floem boyunca gerçekleştirilir. Magnezyumun bir kısmı bitki içinde hareket edemeyen çözünmeyen bileşikler (oksalat, pektat) oluşturur, diğer kısmı ise yüksek moleküler bileşiklerle bağlanır. Tohumlarda (embriyo, kabuk), magnezyumun çoğu fitinde bulunur.

Son olarak, klorofilde magnezyumun yaklaşık %10-12'si bulunur. Magnezyumun bu son işlevi benzersizdir: Klorofilde başka hiçbir element onun yerini alamaz. Klorofillerin doğrudan öncüsü olan protoporfirin IX'un sentezi için magnezyum gereklidir.

Işıkta, magnezyum iyonları tilakoid boşluktan kloroplast stromasına salınır. Stromadaki magnezyum konsantrasyonunun arttırılması, RDF karboksilaz ve diğer enzimleri aktive eder. Stromadaki Mg2 + konsantrasyonundaki (5 mmol / L'ye kadar) bir artışın, RDF karboksilazın CO2 için afinitesinde bir artışa ve CO2 azalmasının aktivasyonuna yol açtığı varsayılmaktadır. Magnezyum, enzimin yapısını doğrudan etkileyebilir ve ayrıca çalışması için en uygun koşulları sağlayarak, bir proton karşıt iyonu olarak sitoplazmanın pH'ını etkileyebilir. Potasyum iyonları benzer şekilde hareket edebilir. Magnezyum, fotofosforilasyon sırasında bir dizi elektron transfer reaksiyonunu aktive eder: NADP + azalması, Hill reaksiyon hızı, elektronların PS II'den PS I'e aktarılması için gereklidir.

Magnezyumun diğer metabolik bölgeler üzerindeki etkisi, çoğunlukla enzimlerin çalışmasını düzenleme yeteneği ile ilişkilidir ve bir dizi enzim için önemi benzersizdir. Bazı işlemlerde sadece manganez magnezyumun yerini alabilir. Bununla birlikte, çoğu durumda, enzimlerin magnezyum tarafından (optimum konsantrasyonda) aktivasyonu, manganezden daha yüksektir.

Magnezyum, birçok glikoliz enzimi ve Krebs döngüsü için gereklidir. Mitokondride, eksikliği ile sayısında azalma, şeklin ihlali ve nihayetinde cristae'nin kaybolması gözlenir. On iki glikoliz reaksiyonunun dokuzu aktivatör metaller gerektirir ve bunlardan altısı magnezyum tarafından aktive edilir.

Magnezyum, uçucu yağlar, kauçuk, A ve C vitaminlerinin sentezini arttırır. Askorbik asit ile kompleks bir bileşik oluşturarak oksidasyonunu geciktirdiği varsayılmaktadır. Mg2 +, ribozomların ve polisomların oluşumu, amino asitlerin aktivasyonu ve proteinlerin sentezi için gereklidir ve tüm işlemler için en az 0,5 mmol / L konsantrasyonda kullanılır. DNA ve RNA polimerazlarını aktive eder, nükleik asitlerin belirli bir uzaysal yapısının oluşumuna katılır.

Bitkilerde magnezyum arzının derecesinin artmasıyla, fosfor bileşiklerinin organik ve inorganik formlarının içeriği artar. Bu etki muhtemelen magnezyumun fosfor metabolizmasında yer alan enzimlerin aktivasyonundaki rolü ile ilgilidir.

Bitkiler, esas olarak kumlu topraklarda magnezyum eksikliği yaşarlar. Podzolik topraklar magnezyum ve kalsiyum bakımından fakir, serozem bakımından zengindir; chernozemler bir ara pozisyonda bulunur. Toprakta suda çözünen ve değişebilen magnezyum %3-10'dur. Toprak emici kompleks en fazla kalsiyum iyonunu içerir, magnezyum ikinci sıradadır. Bitkiler, 100 g toprak başına 2 mg'dan az içerdiğinde magnezyum eksikliği yaşarlar. Toprak çözeltisinin pH'ında bir azalma ile magnezyum bitkilere daha küçük miktarlarda girer.

BÖLÜM 2. MATERYALLER VE ARAŞTIRMA YÖNTEMLERİ

2.1 Minerallerin belirlenmesi için yöntemler

Bir bitkideki herhangi bir kimyasal elementin içeriğinin belirlenmesi, zorunlu bir prosedür olarak, belirlemenin kendisinden önce, numunenin ayrışma (sindirme) aşamasını içerir.

Biyokimyasal analiz uygulamasında esas olarak iki yöntem kullanılır - kuru ve ıslak külleme. Her iki durumda da prosedür, tüm elementlerin mineralleşmesini, yani bunların bir veya başka bir inorganik çözücüde çözünür bir forma dönüştürülmesini sağlar.

Islak külleme, azot ve fosforun organik bileşiklerinin ayrışmasının ana yoludur ve bazı durumlarda diğer birçok elementin belirlenmesinde daha güvenilirdir. Bor belirlenirken, bor bileşiklerinin çoğu su ve asit buharları ile uçucu hale geldiğinden sadece kuru külleme kullanılabilir.

Kuru külleme yöntemi, biyolojik materyaldeki hemen hemen tüm makro ve mikro elementlerin içeriğinin analizine uygulanabilir. Genellikle, bitki numunelerinin kuru küllenmesi, porselen, kuvars veya metal potalarda (veya kaplarda) 450-500 ° C'yi aşmayan bir sıcaklıkta elektrikli bir kül fırınında gerçekleştirilir. Kuvars potaları en iyisidir, ancak refrakter camdan yapılmış potalar veya porselen genellikle kullanılır. Bazı özel çalışmalar platin potalar gerektirebilir. Yanma sırasındaki düşük sıcaklık ve doğru pota malzemesi seçimi, hidroklorik asitte az çözünür olan analitin oksitlerinin oluşumundan kaynaklanan buharlaşma ve kayıplardan kaynaklanan kayıpların önlenmesini mümkün kılar. Oksitler, potaların yapıldığı malzeme ile reaksiyondan ortaya çıkabilir.

2.2 külün mikrokimyasal analizi

Malzeme ve ekipman: yanan yapraklardan, tohumlardan, odundan elde edilen kül; %10 HCl ve NH3 solüsyonları, bir damlalık içinde aşağıdaki tuzların %1 solüsyonları: Na 2 HCO 3, NaHC 4 H 4 O 6, K 4, (NH 4) 2 MoO 4 %1 HNO 3, %1 H 2SO çözüm 4; test tüpleri, 4-5 cm çapında cam huniler, metal spatulalar veya göz spatulaları, cam slaytlar, cam çubuklar, peçeteler veya filtre kağıdı parçaları, kağıt filtreler, damıtılmış su içeren yıkayıcılar veya şişeler, yıkama suyu için kaplar.

Kısa bilgi:

Doku yandığında, organojenik elementler (C; H; O; N) gaz halindeki bileşikler şeklinde uçar ve yanmaz bir kısım - kül kalır. Farklı organlardaki içeriği farklıdır: yaprakta - %10-15'e kadar, tohumlarda - yaklaşık %3, tahtada - yaklaşık %1. Küllerin çoğu, örneğin yaprak mezofilinde yaşayan, aktif olarak çalışan dokularda bulunur. Hücreleri klorofil ve magnezyum, demir, bakır vb. gibi elementleri içeren birçok enzim içerir. Canlı dokuların yüksek metabolik aktivitesi nedeniyle, ayrıca önemli miktarda potasyum, fosfor ve diğer elementleri içerirler. Kül içeriği, bitkinin büyüdüğü toprağın bileşimine, yaşına ve biyolojik doğasına bağlıdır. Bitkilerin organları sadece niceliksel olarak değil, aynı zamanda külün niteliksel bileşiminde de farklılık gösterir.

Mikrokimyasal yöntem, bitki külündeki bir dizi elementi tespit etmeyi mümkün kılar. Yöntem, bazı reaktiflerin, kül elementleri ile etkileşime girdiğinde, belirli bir renk veya kristal şeklinde farklılık gösteren bileşikler verme kabiliyetine dayanmaktadır.

İlerlemek

Kurutulmuş malzemenin bir kısmını (talaşlar, yapraklar ve ezilmiş tohumlar) biraz alkol içeren bir potaya koyun ve tutuşturun. Prosedürü 2-3 kez tekrarlayın. Daha sonra potayı bir elektrikli sobaya aktarın ve kömürleşmiş malzeme kül grisi bir renk alana kadar ateşleyin. Kömür kalıntıları, pota 20 dakika boyunca bir kül fırınına yerleştirilerek yakılmalıdır.

Ca, Mg, P ve Fe'yi tespit etmek için, bir cam göz spatula ile test tüpüne bir kısım kül ilave etmek, 4 ml %10 HCl'yi dökmek ve daha iyi çözünmesi için birkaç kez sallamak gerekir. Potasyumu tespit etmek için aynı miktarda kül 4 ml distile suda çözülmeli ve küçük bir kağıt filtreden temiz bir test tüpüne süzülmelidir. Ardından, bir cam çubukla, temiz bir cam slayt üzerine küçük bir damla kül özü, yanına 10 mm mesafede bir reaktif damlası uygulayın ve iki damlayı bir jumper ile bir çubukla bağlayın. (Her reaktif ayrı bir pipet ile uygulanır). Reaksiyon ürünlerinin kristalleşmesi, çözeltilerin temas noktasında meydana gelecektir (hızlı kristalleşmenin bir sonucu olarak, küçük atipik kristaller oluştuğu için iki damlanın karıştırılması istenmez; ayrıca, damla kuruduğunda, ilk tuzların kristalleri oluşur). oluşturabilir).

Bundan sonra, kalan çözeltilerin damlalarını filtre kağıdı parçaları ile camdan çıkarın ve kristalleri kapaksız bir mikroskop altında inceleyin. Her reaksiyondan sonra cam çubuğu suyla durulayın ve filtre kağıdı ile silerek kurutun.

Potasyum tespiti için %1 asidik sodyum tartarat kullanılır. Kül özü ile reaksiyonun bir sonucu olarak, büyük prizmalar görünümüne sahip asidik potasyum tartrat KHC 4 H 4 O 6 kristalleri oluşur. Reaksiyon ürünü asidik ve alkali bir ortamda çözünür olduğundan, sudaki potasyum özütü önce nötralize edilmelidir. Reaksiyon denkleme göre gider:

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

Kalsiyum tespiti %1 sülfürik asit ile gerçekleştirilir, reaksiyon aşağıdaki denkleme göre ilerler:

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

Sonuç olarak, alçı, tek tek veya iğne şeklindeki kristallerin demetleri halinde toplanmıştır.

Magnezyum tespit edildiğinde, önce bir damla kül özüne bir damla %10 amonyak çözeltisi eklenir ve bir damla %1 sodyum fosfat çözeltisi ile bir köprü ile bağlanır. Reaksiyon denkleme göre gider:

MgCl2 + NH3 + Na2HPO 4> NH4 MgP04v + 2NaCl.

Dikdörtgenler, kanatlar, kapaklar şeklinde düz renksiz kristaller şeklinde oluşturulmuş fosfor-amonyak magnezya tuzu.

Fosfor tespiti, nitrik asit içinde %1 amonyum molibdat kullanılarak gerçekleştirilir. Reaksiyon denkleme göre ilerler:

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

Sarı-yeşil renkli küçük topaklar şeklinde oluşan fosfor-molibden amonyak.

Demiri tespit etmek için, iki test tüpüne eşit miktarda farklı organlardan (1-2 ml) kül özü dökülür, mavi bir renk görünene kadar eşit miktarda% 1 sarı kan tuzu eklenir. Prusya mavisi oluşur:

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

BÖLÜM 3. ÇALIŞMA SONUÇLARI VE ANALİZLERİ

3.1 Mineral eksikliği belirtileri

Mineral eksikliği, biyokimyasal ve fizyolojik süreçlerde değişikliklere neden olur ve bunun sonucunda morfolojik değişiklikler veya görünür semptomlar sıklıkla görülür.

Bazen, bir eksiklik nedeniyle, diğer semptomlar ortaya çıkana kadar büyüme engellenir.

Görünür eksiklik belirtileri. Mineral eksikliğinin en önemli sonucu büyümede bir azalmadır. Bununla birlikte, en belirgin etki, klorofil biyosentezindeki bir azalmanın neden olduğu yaprakların sararmasıdır. Yapraklar özellikle noksanlığa duyarlı görünmektedir. Mineral eksikliğinde boyutları küçülür, şekil veya yapıları değişir, renkleri solar ve hatta bazen uçlarında, kenarlarında veya ana damarların arasında ölü alanlar oluşur. Bazı durumlarda yapraklar salkım veya rozetler halinde toplanır ve bazen çam iğneleri ayrılamaz ve "birleştirilmiş iğneler" oluşur. Otsu bitkilerde belirli bir tür mineral eksikliğinin yaygın bir belirtisi, gövde büyümesinin baskılanması ve yaprak bıçaklarının büyümesinin azalmasıdır, bu da genellikle bir klorotik alan ağı ile küçük yapraklardan oluşan rozetlerin oluşumuna yol açar. Çeşitli elementlerin eksikliğinin gözle görülür belirtileri o kadar karakteristiktir ki deneyimli gözlemciler eksikliği yaprakların görünümünden tespit edebilirler.

Bazen, mineral eksikliği ile ağaçlar aşırı miktarda sakız oluşturur. Bu fenomene omoza denir. Tomurcukların etrafındaki reçine salınımı, Avustralya'daki çinko eksikliği olan çam ağaçlarının karakteristiğidir. Sakız ayrıca, bakır eksikliğinden kaynaklanan kuru tepelerden muzdarip meyve ağaçlarının kabuğunda da bulunur. Önemli bir eksiklik genellikle yaprakların, sürgünlerin ve diğer kısımların ölümüne, yani kuru tepe olarak tanımlanan semptomların gelişmesine neden olur. Birçok orman ve meyve ağacında bakır eksikliğinden kaynaklanan sürgün ölümleri gözlendi. Elma ağacının apikal sürgünleri bakır eksikliğinden öldüğünde gür, bodur bir görünüm kazanırlar. Bor eksikliği, apikal büyüme noktalarının kurumasına ve nihayetinde narenciye ve çamlarda kambiyumun ölümüne, diğer türlerde floem ölümüne ve meyvelerin fizyolojik bozulmasına neden olur. Bir elementin eksikliği bazen birkaç farklı semptomun ortaya çıkmasına katkıda bulunur, örneğin elma ağaçlarında bor eksikliği yapraklarda deformasyona ve kırılganlığa, floem nekrozuna, kabuk ve meyvelerde hasara neden olur.

Kloroz. Çok çeşitli elementlerin eksikliği ile gözlenen en yaygın semptom, klorofil biyosentezinin ihlali sonucu ortaya çıkan klorozdur. Genç ve yaşlı yapraklarda klorozun doğası, derecesi ve şiddeti bitkinin tipine, elemente ve noksanlık derecesine bağlıdır. Çoğu zaman, kloroz azot eksikliği ile ilişkilidir, ancak aynı zamanda demir, manganez, magnezyum, potasyum ve diğer elementlerin eksikliğinden de kaynaklanabilir. Ayrıca, kloroz sadece mineral eksikliğinden değil, aynı zamanda fazla veya su eksikliği, uygun olmayan sıcaklıklar, toksik maddeler (örneğin kükürt dioksit) ve fazla miktarda mineral dahil olmak üzere diğer birçok olumsuz çevresel faktörden de kaynaklanabilir. Kloroz, çeşitli renkli bitkilerin ortaya çıkmasına neden olan genetik faktörlerden de kaynaklanabilir: tamamen klorofil içermeyen albinolardan, yeşilimsi fidelere veya çeşitli şerit ve yaprak lekeli fidelere kadar.

Kloroza neden olan çok sayıda faktöre dayanarak, hem genel bir metabolik bozukluğun hem de bireysel elementlerin spesifik etkisinin bir sonucu olarak ortaya çıktığı sonucuna varılabilir.

Bitki gelişiminin en yaygın ve en zararlı türlerinden biri, alkali ve kireçli topraklarda yetişen çok sayıda meyve, süs ve orman ağaçlarında bulunan kloroz türüdür. Genellikle yüksek pH değerlerinde demirin erişilememesinden kaynaklanır, ancak bazen manganez eksikliği neden olur.

Angiospermlerde kloroz ile yaprakların orta ve küçük damarları yeşil kalır ve damarlar arasındaki alanlar soluk yeşil, sarı ve hatta beyaz olur. Genellikle en genç yapraklar klorozdan en çok zarar görür. Kozalaklı ağaçlarda, ağaçlarda, genç iğneler soluk yeşil veya sarı olur ve büyük bir eksiklikle iğneler kahverengiye dönebilir ve düşebilir.

Demir eksikliğinden kaynaklanan kloroz, toprağın pH'ı düşürülerek kısmen veya tamamen ortadan kaldırılabilir.

3.2 Mineral eksikliğinin fizyolojik etkisi

Mineral eksikliğinin görünür morfolojik etkileri veya semptomları, çeşitli dahili biyokimyasal veya fizyolojik süreçlerdeki değişikliklerin sonucudur. Bununla birlikte, aralarındaki karmaşık ilişkiler nedeniyle, belirli bir unsurun eksikliğinin gözlenen etkilere nasıl neden olduğunu belirlemek zor olabilir. Örneğin, nitrojen eksikliği, yeni protoplazmanın biyosentez süreçlerine daha zayıf nitrojen sağlanması nedeniyle büyümeyi engelleyebilir. Ancak aynı zamanda enzimlerin ve klorofilin sentez hızı azalır ve fotosentez yüzeyi azalır. Bu, fotosentezin zayıflamasına neden olarak büyüme süreçlerinin karbonhidratlarla beslenmesini bozar. Sonuç olarak, nitrojen ve minerallerin absorpsiyon hızında daha fazla azalma mümkündür. Bir element genellikle bir bitkide birkaç işlevi yerine getirir, bu nedenle hangi işlevin veya işlev kombinasyonunun ihlalinin görünür semptomların ortaya çıkmasına neden olup olmadığını belirlemek kolay değildir. Manganez, örneğin, belirli enzim sistemlerini aktive etmenin yanı sıra, sentez için de gereklidir. Klorofil. Eksikliği bazı fonksiyonel bozukluklara neden olur. Azot eksikliği genellikle fotosentezde gözle görülür bir zayıflamaya yol açar, ancak diğer elementlerin eksikliğinin etkisi o kadar kesin değildir.

Mineral eksikliği hem karbonhidratların biyosentezini hem de büyüyen dokulara hareketini azaltır. Eksiklik genellikle fotosentezi ve solunumu farklı şekillerde etkiler. Örneğin, önemli bir potasyum eksikliği fotosentezi yavaşlatır ve solunumu artırır, böylece büyüme için kullanılabilecek karbonhidrat miktarını azaltır. Karbonhidratların hareketi de bazen baskılanır. Bu etki, floem nekrozu olan bor eksikliği olan ağaçlarda belirgindir. Mevcut karbonhidrat miktarındaki azalmanın bir sonucu olarak, ağacın bir kısmındaki dokuların büyüme hızı azalır, ancak aynı zamanda başka bir kısımda karbonhidrat birikimi meydana gelebilir. Bazen düşük karbonhidrat içeriği nedeniyle tohum oluşumu azalır. Bol miktarda azotlu gübreleme uygulaması kayın ve şeker akçaağaçlarında tohum oluşum sürecinde önemli bir artışa yol açtı, sağlıklı tohum yüzdesi ve akçaağaç tohumlarının kuru ağırlığı arttı. Döllenmeden sonra genç tütsü çamında kozalak ve tohum oluşumu da keskin bir şekilde arttı. Ağaçlarda mineral eksikliği yoksa, büyük miktarlarda azotlu gübreleme uygulanması vejetatif büyümeyi uyararak meyve ve tohum oluşumunu azaltabilir.

3.3 Aşırı mineraller

Orman topraklarında nadiren mineral besin fazlalığı bulunur, ancak bahçelerin ve fidanlıkların bol miktarda gübrelenmesi bazen zarar vermeye yetecek kadar tuz konsantrasyonuna yol açar. Ayrıca, yüksek tuz içeriği nedeniyle çoğu bitki türünün yaşayamayacağı geniş kuru arazi alanları da vardır. Çok fazla tuz içeren su ile sulama da zararlıdır. Bunun nedeni ozmotik basınçtaki artış, bitkiler için elverişsiz pH kaymaları, çeşitli iyonların dengesizliği veya bu faktörlerin bir kombinasyonudur.

Toprak çözeltisinin artan ozmotik basıncı, su alımını azaltır, yapraklardaki su eksikliğini artırır ve sonuç olarak rüzgar ve yüksek sıcaklıkların kuvvetli terlemeye neden olduğu günlerde kuruma nedeniyle doku hasarına yol açar. Daha uzun süreli ve daha derin dehidrasyon ile fotosentezi engelleyen stoma kapanması da gözlenir. Topraktaki yüksek tuz konsantrasyonları, özellikle kumlu topraklarda, köklerin sentetik aktivitesine müdahale eden plazmoliz yoluyla kök hasarına neden olabilir. Bazen yapraklar yüksek konsantrasyonlarda sıvı gübrelerin uygulanmasından zarar görür.

Aşırı gübrelemenin zararlı etkisi bitkinin cinsine, kullanılan gübrenin cinsine ve uygulama zamanına bağlıdır.

Meyve ve süs ağaçlarının aşırı gübrelenmesi bazen büyüme mevsimini o kadar uzatır ki, ağaçların ve çalıların dondan önce soğuğa dayanıklılık kazanması için zamanları olmaz. Aşırı gübreleme bazen yaşlı ağaçlarda çok sayıda dal, çiçek ve meyve oluşumunu uyarır. Aşırı gübrelemeye diğer bitki tepkisi türleri arasında fasyalaşma veya gövdelerin düzleşmesi ve kabuğun iç nekrozu bulunur. Fideler üzerinde, aşırı gübrelemenin istenmeyen etkisi, aşırı apikal büyüme şeklinde kendini gösterir ve yeraltı ve yer üstü kısımlarının oranının düşük olmasına yol açar, bunun sonucunda bitkiler genellikle transplantasyondan sonra kök salmaz.

Aşırı gübreleme ekonomik olarak israftır. Fazlalık yıkanıp su kütlelerine veya yeraltı suyuna girebileceğinden çevre için de istenmez. Genellikle nitrat formundaki fazla nitrojeni temizlemek özellikle önemlidir, ancak herhangi bir elementin aşırı miktarda eklenmesiyle bile çevre kirliliği sorunu ortaya çıkabilir.

3.4 Azot eksikliği

Habitatta azot eksikliği ile bitki büyümesi engellenir, tahıllarda yanal sürgünlerin oluşumu ve kardeşlenme zayıflar ve küçük yapraklar gözlenir. Aynı zamanda, köklerin dallanması azalır, ancak köklerin ve hava kısmının kütlesinin oranı artabilir. Azot eksikliğinin en erken belirtilerinden biri, klorofil sentezinin zayıflamasının neden olduğu yaprakların soluk yeşil rengidir. Uzun süreli nitrojen açlığı, proteinlerin hidrolizine ve esas olarak alt, yaşlı yapraklarda klorofilin yok edilmesine ve çözünür nitrojen bileşiklerinin genç yapraklara ve büyüme noktalarına çıkışına yol açar. Klorofilin yok edilmesi nedeniyle, bitkinin türüne bağlı olarak alt yaprakların rengi sarı, turuncu veya kırmızı tonlar alır ve belirgin bir azot eksikliği ile nekroz, kuruma ve doku ölümü meydana gelebilir. Azot açlığı, daha kısa vejetatif büyüme periyoduna ve daha erken tohum olgunlaşmasına yol açar.

3.5 Fosfor eksikliği

Fosfor açlığının harici bir belirtisi, yaprakların genellikle mor veya bronz bir renk tonu ile mavimsi-yeşil bir rengidir (protein sentezinde bir gecikme ve şeker birikiminin kanıtı). Yapraklar küçülür ve daralır. Bitkilerin büyümesi askıya alınır, mahsulün olgunlaşması ertelenir.

Fosfor eksikliği ile oksijen emilim hızı azalır, solunum metabolizmasında yer alan enzimlerin aktivitesi değişir ve bazı mitokondriyal olmayan oksidasyon sistemleri (glikolik asit oksidaz, askorbat oksidaz) daha aktif çalışmaya başlar. Fosfor açlığı koşulları altında, organofosfor bileşiklerinin ve polisakkaritlerin ayrışma süreçleri aktive edilir, proteinlerin ve serbest nükleotitlerin sentezi inhibe edilir.

Bitkiler fosfor noksanlığına en çok büyüme ve gelişmenin erken evrelerinde duyarlıdır. Daha sonraki bir dönemde normal fosfor beslenmesi, güney bölgelerinde kuraklık altında ve kuzey bölgelerinde - don altında düşme olasılığını azaltmayı mümkün kılan bitkilerin (azotun aksine) gelişimini hızlandırır.

3.6 Kükürt eksikliği

Bitkilere yetersiz kükürt arzı, kükürt içeren amino asitlerin ve proteinlerin sentezini engeller, fotosentezi ve bitkilerin, özellikle de yer üstü kısmının büyüme hızını azaltır. Akut vakalarda kloroplast oluşumu bozulur ve çürümeleri mümkündür. Kükürt eksikliğinin belirtileri - yapraklarda ağartma ve sararma - azot eksikliğine benzer, ancak ilk önce en genç yapraklarda görülür. Bu, yaşlı yapraklardan kükürt çıkışının, kökler yoluyla bitkilere yetersiz kükürt arzını telafi edemediğini gösterir.

3.7 Potasyum eksikliği

Potasyum eksikliği ile yapraklar aşağıdan yukarıya doğru sararmaya başlar - yaşlıdan gence. Yapraklar kenarlarda sararır. Daha sonra, kenarları ve üstleri, bazen kırmızı "paslı" lekelerle kahverengi bir renk alır; bu alanların ölümü ve tahribatı meydana gelir. Yapraklar yanmış gibi görünüyor. Potasyum temini özellikle genç, aktif olarak büyüyen organlar ve dokular için önemlidir. Bu nedenle, potasyum açlığı ile kambiyumun işleyişi azalır, vasküler dokuların gelişimi bozulur, epidermisin ve kütikülün hücre duvarının kalınlığı azalır ve hücre bölünmesi ve uzama süreçleri engellenir. Boğum aralarının kısalması sonucunda bitkilerin rozet formları oluşabilmektedir. Potasyum eksikliği, apikal böbreklerin baskın etkisinde bir azalmaya yol açar. Apikal ve apikal-lateral tomurcuklar gelişmeyi durdurur ve ölür, yan sürgünlerin büyümesi aktive olur ve bitki çalı şeklini alır.

benzer belgeler

İç mekan bitkilerinin topraklarının fiziksel ve kimyasal bileşiminin incelenmesi, mineral gübre çeşitleri. Toprakta mineral eksikliği belirtileri. Okul ortamında iç mekan bitkileri yetiştirmek için ipuçları. Bitki hastalıkları ve zararlıları, korunma yolları.

dönem ödevi, eklendi 09/03/2014


Minerallerin hayvan vücudundaki hücre ve dokuların yaşamındaki rolü. Hayvanın vücudu için makro besinlerin değeri. Yemdeki elementlerin asit-baz oranı. Eser elementlerin beslenmede kullanımı, günlük alım.

özet, 25/10/2009 eklendi


Mineral gübrelerin sınıflandırılması (basit ve karışık). Tarım toprağının tükenmesi. Organik ve mineral gübreler. Karmaşık gübreler kullanan bitkilerin tam gelişimi. Suyun bitkilerin hayati aktivitesi üzerindeki etkisi.

14.05.2014 tarihinde eklenen sunum


Proteinlerin, yağların, karbonhidratların, vitaminlerin, minerallerin ve mikro elementlerin tanımı. Yemin besin değerinin değerlendirilmesi. Enerjinin korunumu yasasına dayalı olarak bir hayvanın vücudundaki metabolizmayı inceleme yöntemleri. Bir inekte azot, karbon ve enerji dengesi.

özet, 15.06.2014 eklendi


Topraklar, toprak oluşum koşulları. Mineral gübrelerin özellikleri. Jeoloji, jeomorfoloji, Sozh nehri çevresinin iklimi. Toprak ve iklim koşullarının özellikleri. Mineral gübrelerin ot verimine ve tür kompozisyonuna etkisi.

tez, eklendi 11/03/2012


Tarım ürünlerinin kalitesinin, içindeki temel organik ve mineral bileşiklerin içeriğine bağımlılığı. Çeşitli kombinasyonlarda mineral gübrelerin (azot, fosfor, potasyum ve kompleks) bitkilerin gelişimi ve verimliliği üzerindeki etkisi.

özet, eklendi 10/07/2009


Domuzların vücudundaki mineral ve vitaminlerin değeri. Premikslerin bileşiminde endojen uyarıcıların ve biyolojik olarak aktif maddelerin kullanımı. Diyette biyostimülan kullanmanın fizibilitesi (antibiyotikler, enzimler, Eleutherococcus).

öğretici, 10/05/2012 eklendi


Başkurdistan Cumhuriyeti'nin Duvan bölgesinde organik ve mineral gübrelerin kullanımı, mineral gübrelerin dozunu hesaplama yöntemleri, mahsullerin hasatını planlama. Toprak verimliliğini dikkate alarak, mahsul rotasyonunda gübre kullanımı için uzun vadeli plan.

dönem ödevi, 15/07/2009 eklendi


Domuzların vücudundaki minerallerin fizyolojik önemi. Gebelik dönemlerinde dişi domuzlarda pikumin kullanımı. Çevresel faktörler ve bunların domuzların doğal direnci ve verimliliği üzerindeki etkileri. Domuzların kan göstergeleri.

monograf, 10/05/2012 tarihinde eklendi


Kentsel bir ortamda bir köpeğin diyeti. Besinlerin sindirimi ve mide kapasitesi. Besin ve enerji gereksinimleri. Yağların vitamin beslenmesindeki ve su metabolizmasındaki rolü. Folik asit eksikliği belirtileri. Mineral maddelerin vücuttaki işlevleri.

Tüm hümik maddeler, organik kalıntıların ölüm sonrası (ölüm sonrası) dönüşümü sonucu oluşur. Organik kalıntıların hümik maddelere dönüştürülmesine humifikasyon işlemi denir. Hem katılımlarıyla hem de oksidasyon, indirgeme, hidroliz, yoğunlaşma vb. tamamen kimyasal reaksiyonlar yoluyla canlı organizmaların dışına çıkar.

Biyopolimer sentezinin genetik koda göre gerçekleştirildiği canlı bir hücrenin aksine, humifikasyon sürecinde yerleşik bir program yoktur, bu nedenle orijinal biyomoleküllerden hem daha basit hem de daha karmaşık herhangi bir bileşik ortaya çıkabilir. Elde edilen ürünler tekrar sentez veya bozunma reaksiyonlarına girer ve bu süreç neredeyse sürekli olarak devam eder.

Hümik maddeler, çürüme ürünlerinden ve ölü bitki ve hayvan dokularının çürümesinden sentezlenerek topraktaki organik kalıntıların bozunması sırasında oluşan yüksek moleküler koyu renkli maddelerin spesifik bir grubunu oluşturur. Toprakların, turbaların ve kömürlerin hümik asitlerinde bağlı karbon miktarı, dünyadaki tüm bitki ve hayvanların organik maddelerinde bağlı karbon miktarından neredeyse dört kat daha fazladır. Ancak hümik maddeler sadece yaşam süreçlerinin atık ürünleri değildir, mineral maddelerin ve Dünya'nın bitki dünyasının ortak evriminin doğal ve en önemli ürünleridir.

Hümik maddeler, bir mineral besin kaynağı (besin havuzu) olarak bitkileri doğrudan etkileyebilir. Toprağın organik maddesi önemli miktarda besin içerir, bitki topluluğu bunları toprak mikroorganizmaları tarafından mineral forma dönüştürdükten sonra tüketir. Besinlerin bitki biyokütlesine girdiği mineral formundadır.

Hümik maddeler bitkileri dolaylı olarak etkileyebilir, yani toprağın fizikomekanik, fizikokimyasal ve biyolojik özelliklerini etkileyebilir. Toprak üzerinde karmaşık bir etki sağlayarak, fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerini iyileştirir. Bununla birlikte, ağır metalleri, radyonüklidleri ve organik toksik maddeleri bağlayarak, bitkilere girişlerini önleyerek koruyucu bir işlev görürler. Böylece toprağa etki ederek bitkileri dolaylı olarak etkileyerek daha aktif büyümelerine ve gelişmelerine katkıda bulunurlar.

Son zamanlarda, hümik maddelerin bitkiler üzerindeki etkisinin yeni yönleri geliştirilmiştir, yani: Bitkiler, doğrudan hümik maddelerle beslenen heterotroflardır; Hümik maddeler bitki üzerinde hormonal bir etki yapabilir, böylece büyümesini ve gelişmesini uyarır.

1. Bitkilerin gelişimini etkileyen hümik maddelerin biyosferik fonksiyonları

Son yıllarda bilim adamları hümik maddelerin genel biyokimyasal ve ekolojik fonksiyonlarını ve bunların bitki gelişimi üzerindeki etkilerini tanımladılar. En önemlileri arasında şunlar bulunmaktadır:

Birikmiş- hümik maddelerin çeşitli ortamlarda tüm besinlerin, karbonhidratların, amino asitlerin uzun vadeli rezervlerini biriktirme yeteneği;

Ulaşım- aktif olarak bitkilere göç eden metaller ve mikro elementler ile karmaşık organomineral bileşiklerin oluşumu;

Düzenleyici- hümik maddeler toprağın rengini oluşturur ve topraktaki mineral beslenmesini, katyon değişimini, tamponlama ve redoks işlemlerini düzenler;

sırt- Toksik maddelerin ve radyonüklidlerin emilmesiyle hümik maddeler bitkilere girişini engeller.

Tüm bu işlevlerin birleşimi, artan verim ve gerekli kaliteli tarım ürünleri sağlar. Humik maddelerin olumsuz çevresel koşullar altında olumlu etkisini vurgulamak özellikle önemlidir: düşük ve yüksek sıcaklıklar, nem eksikliği, tuzluluk, pestisit birikimi ve radyonüklidlerin varlığı.

Fizyolojik olarak aktif maddeler olarak hümik maddelerin rolü yadsınamaz. Hücre zarlarının geçirgenliğini değiştirir, enzimlerin aktivitesini arttırır, solunum süreçlerini, proteinlerin ve karbonhidratların sentezini uyarır. Klorofil içeriğini ve fotosentez verimliliğini arttırırlar, bu da çevre dostu ürünler elde etmek için ön koşulları yaratır.

Arazinin tarımsal kullanımıyla, gerekli humik madde konsantrasyonunu korumak için topraktaki humusu sürekli olarak yenilemek gerekir.

Şimdiye kadar, bu ikmal esas olarak kompost, gübre ve turba ile gerçekleştiriliyordu. Bununla birlikte, içlerindeki gerçek hümik maddelerin içeriği nispeten küçük olduğundan, giriş oranları çok yüksektir. Bu, gübrelerin kendi maliyetinden çok daha yüksek olan nakliye ve diğer üretim maliyetlerini artırır. Ayrıca, yabancı ot tohumlarının yanı sıra hastalığa neden olan bakterileri de içerirler.

Yüksek ve sürdürülebilir verim elde etmek için, bildiğiniz gibi sadece %10-20 oranında kullanılan tarımsal ürünlerin biyolojik yeteneklerine güvenmek yeterli değildir. Tabii ki, yüksek verimli çeşitler, etkili tarım ve fitoteknik yöntemleri, gübreler kullanmak gerekiyor, ancak yirminci yüzyılın sonunda pestisitlerden daha az önemli olmayan bitki büyüme düzenleyicileri olmadan yapmak artık mümkün değil. ve gübreler.

2. Toprağın humus içeriği seviyesinin tarım bitkilerinin verimine etkisi

Yüksek humuslu topraklar, fizyolojik olarak aktif maddelerin daha yüksek içeriği ile ayırt edilir. Humus, biyokimyasal ve fizyolojik süreçleri aktive eder, bitki organizmasındaki süreçlerin metabolizmasını ve genel enerji seviyesini arttırır, verimde bir artış ve kalitesinde bir iyileşme ile birlikte besin alımının artmasına katkıda bulunur.

Verimin toprak humusu seviyesine yakın bir şekilde bağlı olduğunu gösteren deneysel materyal literatürde birikmiştir. Topraktaki humus içeriği ile verimin korelasyon katsayısı 0,7 ... 0,8'dir (VNIPTIOU, 1989'dan alınan veriler). Bu nedenle, Belarus Toprak Bilimi ve Agrokimya Araştırma Enstitüsü'nün (BelNIIPA) çalışmalarında, soddy-podzolik topraklardaki humus miktarında% 1 artış (1.5 ila 2.5 ...% 3 arasındaki değişim aralığında) ) kışlık çavdar ve arpanın tane verimini 10 ... 15 c/da arttırır. Vladimir bölgesinin toplu ve devlet çiftliklerinde, toprakta% 1'e kadar humus içeriğine sahip, 1976-1980 döneminde tahıl verimi. 10 c / ha'yı geçmedi, 1,6 ... % 2'de 15 c / ha, 3,5 ... % 4 - 35 c / ha idi. Kirov bölgesinde, humusta% 1'lik bir artış, Voronezh bölgesinde - 2 centner, Krasnodar Bölgesi'nde - 3 ... 4 centner / ha ek 3 ... 6 centner tahıl elde ederek öder.

Daha da önemlisi, humusun, kimyasal gübrelerin ustaca kullanımıyla verimi artırmadaki rolü, verimliliği ise 1,5 ... 2 kat artar. Ancak, toprağa uygulanan kimyasal gübrelerin humusun ayrışmasını artırarak içeriğinin azalmasına neden olduğu unutulmamalıdır.

Modern tarımsal üretim uygulaması, topraklardaki humus içeriğindeki artışın, ekimlerinin ana göstergelerinden biri olduğunu göstermektedir. Düşük seviyede humus rezervi ile, bazı mineral gübrelerin tanıtılması, toprak verimliliğinde istikrarlı bir artışa yol açmaz. Ayrıca, organik maddece fakir topraklarda yüksek dozda mineral gübrelerin kullanılmasına, genellikle toprak mikro ve makro florası üzerindeki olumsuz etkileri, bitkilerde nitratların ve diğer zararlı bileşiklerin birikmesi ve birçok durumda azalma eşlik eder. tarımsal ürünlerin verimi.

3. Hümik maddelerin bitkiler üzerindeki etkisi

Hümik asitler, organik maddenin biyosferdeki doğal biyokimyasal dönüşümünün bir ürünüdür. Toprağın organik maddesinin ana parçasıdır - humus, doğadaki maddelerin döngüsünde ve toprak verimliliğinin korunmasında önemli bir rol oynar.

Hümik asitler, çok sayıda fonksiyonel grup ve aktif merkez içeren dallı bir moleküler yapıya sahiptir. Bu doğal bileşiklerin oluşumu, toprakta meydana gelen fizikokimyasal süreçlerin ve toprak organizmalarının aktivitesinin etkisi altında gerçekleşir. Hümik asitlerin sentez kaynakları, bitki ve hayvan kalıntılarının yanı sıra toprak mikroflorasının atık ürünleridir.

Bu nedenle hümik asitler, toprak organik maddesi akümülatörleridir - amino asitler, karbonhidratlar, pigmentler, biyolojik olarak aktif maddeler ve lignin. Ek olarak, hümik asitler değerli inorganik toprak bileşenlerini - mineral besin elementlerini (azot, fosfor, potasyum) ve ayrıca mikro elementleri (demir, çinko, bakır, manganez, bor, molibden vb.) Konsantre eder.

Toprakta meydana gelen doğal süreçlerin etkisi altında, yukarıdaki bileşenlerin tümü tek bir moleküler kompleks - hümik asitlere dahil edilir. Bu kompleksin sentezi için başlangıç ​​bileşenlerinin çeşitliliği, karmaşık moleküler yapıyı ve sonuç olarak hümik asitlerin toprak ve bitkiler üzerindeki çok çeşitli fiziksel, kimyasal ve biyolojik etkilerini belirler.

Humik asitler, humusun ayrılmaz bir parçası olarak hemen hemen her tür toprakta bulunur. Katı fosil yakıtların (sert ve yumuşak kahverengi kömürler) yanı sıra turba ve sapropelin bir parçasıdırlar. Ancak doğal hallerinde bu bileşikler inaktiftir ve hemen hemen tamamen çözünmez formdadır. Fizyolojik olarak aktif, yalnızca alkali metaller - sodyum, potasyum (humatlar) ile hümik asitlerin oluşturduğu tuzlardır.

3.1 Humatların toprak özellikleri üzerindeki etkisi

Humatların toprakların fiziksel özellikleri üzerindeki etkisi

Bu etkinin mekanizması toprağın cinsine göre değişir.

Ağır killi topraklarda humatlar, fazla tuzları uzaklaştırarak ve kilin kompakt üç boyutlu yapısını bozarak kil parçacıklarının karşılıklı olarak itilmesine katkıda bulunur. Sonuç olarak, toprak gevşer, fazla nem ondan daha kolay buharlaşır, hava akışı iyileşir, bu da nefes almayı kolaylaştırır ve kökleri hareket ettirir.

Hafif topraklara verildiğinde, humatlar mineral toprak parçacıklarını sarar ve birbirine yapıştırır, toprağın ekimini ve su tutma kapasitesini, hava geçirgenliğini artıran çok değerli suya dayanıklı topak-taneli bir yapının oluşturulmasına katkıda bulunur. Bu özellikler hümik asitlerin jelleşme yeteneğinden kaynaklanmaktadır.

Nem tutma. Suyun humatlar tarafından tutulması, su molekülleri ve yüklü humat grupları arasında hidrojen bağlarının yanı sıra üzerlerinde adsorbe edilen metal iyonlarının oluşması nedeniyle oluşur. Sonuç olarak, suyun buharlaşması ortalama %30 oranında azalır, bu da kurak ve kumlu topraklarda bitkiler tarafından nemin emilmesinde bir artışa yol açar.

Koyu renk oluşumu. Humatlar toprağı koyu renklendirir. Bu, özellikle soğuk ve ılıman iklime sahip bölgelerde önemlidir, çünkü koyu renk güneş enerjisinin toprak tarafından emilmesini ve depolanmasını geliştirir. Sonuç olarak, toprak sıcaklığı yükselir.

Humatların toprakların kimyasal özellikleri ve toprak neminin özellikleri üzerindeki etkisi.

Doğaları gereği hümik asitler polielektrolitlerdir. Organik ve mineral toprak parçacıkları ile birlikte toprak emici bir kompleks oluştururlar. Çok sayıda farklı fonksiyonel gruba sahip olan hümik asitler, toprağa giren besinleri, makro ve mikro elementleri adsorbe edebilir ve tutabilir. Hümik asitler tarafından tutulan besinler, toprak mineralleri tarafından bağlanmazlar ve bitkiler tarafından erişilebilir durumda olduklarından su ile yıkanmazlar.

Toprağın tampon kapasitesinin arttırılması. Humatların eklenmesi, toprakların tampon kapasitesini, yani toprağın, asidik veya alkali maddelerin aşırı alımıyla bile doğal bir pH seviyesini koruma yeteneğini arttırır. Böylece, hümatlar kullanıldığında, aşırı toprak asitliğini giderebilir, bu da zamanla yüksek asitliğe duyarlı bu tarlalara ekinler ekmeyi mümkün kılar.

Humatların besinlerin ve eser elementlerin bitkilere taşınması üzerindeki etkisi.

Serbest hümik asitlerin aksine hümatlar suda çözünür hareketli bileşiklerdir. Besinleri ve eser elementleri emerek topraktan bitkilere transferini kolaylaştırırlar.
Humatların eklenmesiyle, ekilebilir toprak tabakasında hareketli fosfor (1.5-2 kat), değişebilir potasyum ve asimile edilebilir azot (2-2.5 kat) içeriğinde açık bir artış eğilimi vardır.

Geçiş metalleri olan (bor ve iyot hariç) tüm mikro elementler, bitkilere kolayca nüfuz eden, asimilasyonlarını sağlayan humatlarla mobil şelat kompleksleri oluşturur ve bilim adamlarına göre demir ve manganez, yalnızca bu humatlar şeklinde emilir. metaller.

Bu işlemin varsayımsal mekanizması, humatların belirli koşullar altında metal iyonlarını absorbe edebilmeleri ve koşullar değiştiğinde onları serbest bırakabilmelerine dayanır. Pozitif yüklü metal iyonlarının eklenmesi, hümik asitlerin (karboksil, hidroksil, vb.) negatif yüklü fonksiyonel grupları nedeniyle oluşur.

Bitkilerin kökleri tarafından suyu emme sürecinde, çözünür metal humatları kök hücrelere yakın bir mesafede yaklaşır. Kök sisteminin negatif yükü, hümik asitlerin moleküllerinden metal iyonlarının ortadan kaldırılmasına ve iyonların hücre zarı tarafından emilmesine yol açan humatların negatif yükünü aşar.

Birçok araştırmacı, küçük hümik asit moleküllerinin, metal iyonları ve bunlara bağlı diğer besinlerle birlikte bitki tarafından doğrudan emilebileceğine ve özümsenebileceğine inanmaktadır.
Tarif edilen mekanizmalar sayesinde, bitkilerin toprak beslenmesi iyileştirilir, bu da daha verimli büyümelerine ve gelişmelerine katkıda bulunur.

Humatların toprakların biyolojik özellikleri üzerindeki etkisi.

Hümik asitler, mikroorganizmalar için mevcut fosfat ve karbon kaynaklarıdır. Hümik asit molekülleri, üzerinde mikroorganizma kolonilerinin aktif gelişiminin gerçekleştiği büyük agregalar oluşturabilir. Böylece humatlar, toprak besinlerinin mobilizasyonu ve potansiyel doğurganlığın etkin hale dönüştürülmesi ile yakından ilgili olan çeşitli mikroorganizma gruplarının aktivitesini önemli ölçüde yoğunlaştırır.
Silikat bakterilerinin sayısındaki artış nedeniyle, bitkiler tarafından asimile edilen değiştirilebilir potasyum sürekli olarak yenilenir.

Humatlar, toprakta az çözünür mineral ve organik fosfor bileşiklerini parçalayan mikroorganizmaların sayısını arttırır.

Humatlar, topraktaki özümsenebilir nitrojen rezervlerinin mevcudiyetini iyileştirir: Amonyaklaştırıcı bakterilerin sayısı üç ila beş kat artar, bazı durumlarda amonyaklaştırıcılarda on kat artış kaydedilmiştir; nitrifikasyon bakterilerinin sayısı 3-7 kat artar. Serbest yaşayan bakterilerin yaşam koşullarını iyileştirerek, moleküler nitrojeni atmosferden sabitleme yetenekleri neredeyse 10 kat artar.

Sonuç olarak, toprak mevcut besinlerle zenginleştirilir. Organik madde ayrıştığında, büyük miktarda organik asit ve karbondioksit oluşur. Etkileri altında, ulaşılması zor fosfor, kalsiyum, potasyum, magnezyum mineral bileşikleri, bitkilerin erişebileceği formlara dönüşür.

Humatların koruyucu özellikleri

Humatların toprak üzerindeki karmaşık etkisi, koruyucu özelliklerini sağlar.
Ağır metallerin ve radyonüklidlerin geri dönüşümsüz bağlanması. Humatların bu özelliği, toprak üzerinde artan teknolojik yük koşulları altında özellikle önemlidir. Kömürün yanması, metalurji işletmelerinin ve enerji santrallerinin çalışması sırasında açığa çıkan kurşun, cıva, arsenik, nikel ve kadmiyum bileşikleri, atmosferden toz ve kül şeklinde ve ayrıca araç egzoz gazları ile toprağa girer. Aynı zamanda, birçok bölgede radyasyon kirliliği seviyesi önemli ölçüde artmıştır.
Humatlar toprağa verildiğinde, ağır metalleri ve radyonüklidleri geri dönüşümsüz olarak bağlarlar. Sonuç olarak, topraktaki madde döngüsünden uzaklaştırılan çözünmeyen, aktif olmayan kompleksler oluşur. Böylece hümatlar, bu bileşiklerin bitkilere ve dolayısıyla tarımsal ürünlere nüfuz etmesini engeller.

Bununla birlikte, mikroflora humatların aktivasyonu, toprağın hümik asitlerle ek zenginleşmesine yol açar. Sonuç olarak, yukarıda açıklanan mekanizma nedeniyle, toprak teknojenik kirliliğe karşı daha dirençli hale gelir.
Organik ekotoksik maddelerin ayrışmasının hızlandırılması. Toprak mikroorganizmalarının aktivitesinin aktivasyonu nedeniyle, humatlar, yakıt yanması sırasında oluşan toksik organik bileşiklerin ve ayrıca pestisitlerin hızlandırılmış ayrışmasına katkıda bulunur.
Hümik asitlerin çok bileşenli bileşimi, ulaşılması zor organik bileşikleri verimli bir şekilde adsorbe etmelerini sağlayarak bitkiler ve insanlar üzerindeki toksisitelerini azaltır.

3.2 Humatların bitkilerin, tohumların ve kök sisteminin genel gelişimi üzerindeki etkisi

Fizikokimyasal ve biyokimyasal süreçlerin yoğunlaştırılması. Humatlar tüm bitki hücrelerinin aktivitesini arttırır. Sonuç olarak, hücrenin enerjisi artar, protoplazmanın fizikokimyasal özellikleri iyileşir, bitkilerin metabolizması, fotosentez ve solunumu yoğunlaşır.

Sonuç olarak, hücre bölünmesi hızlanır, bu da bitkinin genel büyümesinin iyileştiği anlamına gelir. Bitki beslenmesinin iyileştirilmesi. Humat kullanımının bir sonucu olarak, kök sistemi aktif olarak gelişir, bitkilerin kök beslenmesi ve ayrıca nemin emilmesi artar. Humatların toprak üzerindeki karmaşık etkisi, kök beslenmesinin yoğunlaştırılmasına katkıda bulunur. Bitki biyokütlesindeki artış ve metabolizmanın aktivasyonu, bitkilerde artan fotosentez ve karbonhidrat birikimine yol açar.

Artan bitki direnci. Humatlar, bağışıklık sisteminin spesifik olmayan aktivatörleridir. Humatlarla yapılan tedavi sonucunda bitkilerin çeşitli hastalıklara karşı direnci önemli ölçüde artar. Tohum enfeksiyonlarını ve özellikle kök çürümesini önlemek için tohumları humat solüsyonlarına batırmak son derece etkilidir. Bununla birlikte, humatları işlerken, bitkilerin olumsuz çevresel faktörlere - aşırı sıcaklıklar, su basması, kuvvetli rüzgarlar - direnci artar.

Humatların tohumlar üzerindeki etkisi

Hümik maddelere dayalı müstahzarlar ile yapılan tedavi sayesinde tohumların hastalıklara ve travmatik yaralanmalara karşı direnci artar, yüzey enfeksiyonlarından salınım olur.

Tohumlar işlenirken çimlenme kapasitesi, çimlenme enerjisi artar, fidelerin büyümesi ve gelişmesi uyarılır.
Böylece tedavi tohum çimlenmesini arttırır ve başta kök enfeksiyonları olmak üzere mantar hastalıklarının gelişmesini engeller.

Humatların kök sistemi üzerindeki etkisi

Kök hücre zarının geçirgenliği artar. Sonuç olarak, toprak çözeltisinden bitkiye besin ve mikro elementlerin penetrasyonu iyileştirilir. Sonuç olarak, besinler esas olarak hümatlarla kompleksler şeklinde gelir.

Kök sisteminin gelişimi iyileşir, bitkilerin toprakta sabitlenmesi artar, yani bitkiler kuvvetli rüzgarlara, bol yağış ve erozyon süreçleri sonucu yıkanmaya karşı daha dayanıklı hale gelir.
Özellikle gelişmemiş kök sistemine sahip ürünlerde etkilidir: bahar buğdayı, arpa, yulaf, pirinç, karabuğday.

Kök sisteminin gelişimi, bitki tarafından nem ve oksijenin emilimini ve ayrıca toprak beslenmesini yoğunlaştırır.
Sonuç olarak, kök sisteminde amino asitlerin, şekerlerin, vitaminlerin ve organik asitlerin sentezi artar. Kökler ve toprak arasındaki metabolizma artar. Kökler tarafından salgılanan organik asitler (karbonik, malik vb.) toprağı aktif olarak etkileyerek besin ve mikro elementlerin mevcudiyetini arttırır.

4. Sonuç

Hümik maddeler kuşkusuz bitkilerin büyüme ve gelişmesini etkiler. Toprak organik maddesi, bitkiler için bir besin kaynağı görevi görür. Hümik maddeleri ayrıştıran mikroorganizmalar, bitkilere mineral besinler sağlar.

Hümik maddeler, toprak özelliklerinin kompleksi üzerinde önemli bir etkiye sahiptir, dolayısıyla bitkilerin gelişimini dolaylı olarak etkiler.

Toprağın fizikokimyasal, kimyasal ve biyolojik özelliklerini iyileştiren hümik maddeler, bitkilerin daha yoğun büyümesini ve gelişmesini teşvik eder.

Şu anda, genel olarak çevre ve özel olarak toprak üzerinde antropojenik etkinin yoğun bir şekilde yoğunlaşması ile bağlantılı olarak, hümik maddelerin koruyucu işlevinin kazanılması da büyük önem taşımaktadır. Hümik maddeler toksik maddeleri ve radyonüklidleri bağlar ve sonuç olarak çevre dostu ürünlerin üretimine katkıda bulunur.

Hümik maddeler şüphesiz hem toprak hem de bitkiler üzerinde faydalı bir etkiye sahiptir.

Kullanılmış literatür listesi.

1. Alexandrova L.N. Toprak organik maddesi ve dönüşüm süreçleri. L., Bilim, 1980,
2. Orlov D.S., Toprakların hümik asitleri ve genel humifikasyon teorisi. M.: Moskova Devlet Üniversitesi yayınevi, 1990.
3. Ponomareva V.V., Plotnikova T.A. Humus ve toprak oluşumu. L., Bilim, 1980,
4. Tyurin I.V. Toprak organik maddesi ve toprak oluşumu ve verimliliğindeki rolü. Toprak humusu doktrini. Selhozgiz, 1967.
5. Tate R., III. Organik maddelerden toprak. M.: Mir, 1991 ..
6. Hristeva LA.. Hümik asidin yüksek bitkilerin büyümesi üzerindeki uyarıcı etkisi ve bu fenomenin doğası. 1957.
7. Biyosferdeki hümik maddeler. Ed. D.S. Orlova. Moskova: Nauka, 1993.

Kimyasalların bitkilerin büyümesi ve gelişmesi üzerindeki etkisi. Tamamlayan: Viktoria Ignatieva, 6. sınıf öğrencisi Lider: Yu.K. Putina, biyoloji ve kimya öğretmeni

Amaç: Kimyasalların bitkilerin büyümesi ve gelişmesi üzerindeki etkisini incelemek. Görevler: Bu konudaki mevcut literatürü incelemek; Kimyasalların bitki büyümesi ve gelişimi üzerindeki etkisini incelemek için mevcut yöntemler hakkında bilgi edinin. Kendi araştırmanıza dayanarak kimyasalların etkisi hakkında bir sonuç çıkarın. Yetiştirilen ekili bitkiler için koşulların iyileştirilmesi için öneriler geliştirin. Hipotez: Kimyasalların bitkilerin büyüme ve gelişmesini olumsuz etkileyeceğini varsayıyoruz.

Araştırmanın Konusu: Soğan, Fasulye Araştırmanın Konusu: Kimyasalların bitkiler üzerindeki etkisi.

Kimyasallar için numune alma prosedürü

Kimyasalların etkisini incelemek için 6 numune alındı: No. 1 - bakır sülfat CuSO4 * 5H2O No. 2 - çinko sülfat ZnSO4 * 7H2O No. 3 - demir sülfat FeSO4 * 7H2O No. 4 - potasyum permanganat KMnO4 No. 5 - kurşun sülfat - PbSO4 No. 6 kontrol numunesi (ilave kimyasal madde yok)

Kontrol numunelerinin çalışmasının sonuçları Kontrol numunesi No. 6 (soğan soğanı) gelişimi, birçok tesadüfi kök oluşumu ile yoğun bir şekilde ilerler) Kontrol numunesi No. 6 (fasulye bitkisi) —büyüme ve gelişme normal sınırlar içinde ilerler

Bakır sülfat etkisi altında test numunelerinin çalışmasının sonuçları Numune No. 1 Az sayıda kökün ortaya çıkması, büyümeleri kısa sürede durur, kararırlar. Bitkinin 1U numunesi, bir bakır sülfat çözeltisi ekledikten sonra yapraklar hemen kıvrıldı, bitki deneyin 1. haftasının sonunda öldü

Çinko sülfat etkisi altında test numunelerinin çalışmasının sonuçları Numune No. 2 Çok sayıda kökün ortaya çıkması, büyümeleri önemsizdir. Örnek No. 2 Bir bitkide, çinko sülfat çözeltisi eklendikten sonra, yapraklar genellikle deneylerin ilk haftasında gelişti, daha sonra çözelti konsantrasyonunun artmasıyla yapraklar sarardı ve kıvrıldı

Demir sülfat etkisi altında test numunelerinin çalışmasının sonuçları Numune No. 3 Az sayıda kökün ortaya çıkması, büyümeleri kısa sürede durur, kararırlar. Örnek # 3. Bitki üç yaprak geliştirdi, ancak daha sonra kıvrılmaya ve sararmaya başladılar

Potasyum permanganat etkisi altında test örneklerinin çalışmasının sonuçları Örnek No. 4 Potasyum permanganat çözeltisinin (No. 4) ilavesiyle ampul zayıf gelişti, kökler 1-2 mm idi, daha sonra büyüme durdu. Örnek No. 4 Bitki 4. günde 3 yaprak kaybetti, sonra kalanlar kurudu

Kurşun sülfat etkisi altındaki test numunelerinin çalışmasının sonuçları Numune No. 5 Ampulün yeterli sayıda kökü vardı, ancak boyutu küçüktü. Fasulye bitkisi büyük yapraklara sahipti, ancak 2 haftanın sonunda hafifçe kıvrılan soluk bir renge sahipti.

Kontrol numunesi (# 6) herhangi bir deformasyon belirtisi olmayan düz ışık hücrelerine sahipti.

Demir sülfat (no. 3) ile takviye edilmiş bir test örneğinden alınan soğan hücreleri düzgün bir yapıya sahipti, ancak sitoplazmaları koyu renkliydi.

Potasyum permanganat (No. 4) ilavesiyle test örneğinden alınan soğan hücreleri maviye döndü. Hücreler düzgün bir yapıya sahipti.

Sonuçlar: Fazla demir sülfat hücreleri koyulaştırır ve kök sisteminin büyümesini yavaşlatır. Potasyum permanganat da benzer bir etkiye sahiptir. Fazla bakır sülfat bitki hücrelerini yok eder ve büyümesini durdurur.

DERS ÇALIŞMASI

Farklı tohum muamele türlerinin bitki büyümesi ve gelişmesi üzerindeki etkisi

Tanıtım

Ekim öncesi tohum muamelesi konusu, çok sayıda çalışmaya rağmen, bu güne kadar alakalı ve açıktır. Bitki verimliliğini artırmak ve daha yüksek verim elde etmek için tarımda çeşitli tohum işleme yöntemlerinin kullanılması olasılığı ilgi çekmektedir.

Depolama sırasında tohumlar yaşlanır, tohumların kalitesi ve çimlenmesi azalır, bu nedenle birkaç yıl boyunca depolanmış bir seri tohumda güçlü tohumlar, zayıf (canlı, ancak çimlenmeyen) ve ölü tohumlar vardır. Depolama sırasında kaybolan tohumların çimlenmesini arttırmanın mümkün olduğu bilinen ekim öncesi tohum muamelesi yöntemleri vardır. Küçük dozlarda iyonlaştırıcı radyasyon, sonikasyon, kısa süreli ısı ve şok dalgası tedavileri, elektrik ve manyetik alanlara maruz kalma, lazer ışıması, biyolojik olarak aktif maddelerin çözeltilerinde ekim öncesi ıslatma ve diğerleri, tohum çimlenmesini ve verimini 15-25 oranında artırabilir. %.

Bildiğiniz gibi, verimi artırmak için mineral gübreler kullanılır, toprağa uygun şekilde uygulanır, bu işlem mekanize edilir. Mineral gübrelerin kullanımı bitki büyümesinin hızlanmasına ve verimliliğin artmasına neden olur. Bununla birlikte, genellikle paralel olarak, bitkiler için tehlikeli olmayan, ancak insanlar için tehlikeli olan nitratlar ve nitritler oluşur. Ek olarak, toprağın yapısındaki değişikliklerle ilişkili mineral gübrelerin kullanımının daha ciddi sonuçları vardır. Sonuç olarak, gübreler üst toprak katmanlarından mineral bileşenlerin artık bitkiler için mevcut olmadığı alt katmanlara doğru yıkanır. Daha sonra mineral gübreler yeraltı suyuna düşer ve yüzey su kütlelerine taşınır ve çevreyi önemli ölçüde kirletir. Organik gübrelerin kullanımı daha çevre dostudur, ancak artan verim için insan ihtiyaçlarını karşılamak için açıkça yeterli değildir.

Tohum biyostimülasyonunun çevre dostu fiziksel yöntemleri çok umut vericidir. Şu anda, biyolojik nesnelerin harici elektromanyetik alanların etkisine duyarlı bir şekilde tepki verebildikleri deneysel olarak kanıtlanmıştır. Bu reaksiyon, canlı bir organizmanın çeşitli yapısal seviyelerinde meydana gelebilir - moleküler ve hücresel düzeyden bir bütün olarak organizmaya. Biyolojik nesnelerin hücrelerinde milimetre dalga elektromanyetik dalgalara maruz kaldığında, biyosentez ve hücre bölünmesi süreçleri aktive olur, hastalıklar nedeniyle bozulan bağlantılar ve işlevler geri yüklenir ve vücudun bağışıklık durumunu etkileyen maddeler ayrıca sentezlenir.

Bugüne kadar, çok sayıda çeşitli ışınlama tesisi ve tohum aktivasyonu yöntemleri geliştirilmiştir. Ancak, kimyasal yöntemlere kıyasla daha teknolojik, çevre dostu ve çok daha ucuz olmalarına rağmen geniş bir dağıtım almamışlardır. Bu durumun nedenlerinden biri, radyasyonla tohum işlemenin mevcut yöntemlerinin sürekli olarak yüksek sonuçlar vermemesidir. Bunun nedeni, mevcut ekim öncesi tedavi yöntemlerinde radyasyonun kalitatif ve kantitatif özelliklerinin optimize edilmemesidir.

Bu çalışmanın amacı - çeşitli ekim öncesi tohum muamelelerinin bitkilerin büyümesi ve gelişmesi üzerindeki etkisini incelemek.

Bu kapsamda aşağıdakiler teslim edilmiştir. görevler :

· Kimyasalların bitkilerin büyümesi ve gelişmesi üzerindeki etkisini incelemek;

· Elektromanyetik (biyofiziksel) işlemenin bitkilerdeki büyüme süreçleri üzerindeki etkisini incelemek;

· Arpa tohumlarının çimlenme göstergeleri üzerine lazer ışınlamasının etkisini ortaya çıkarmak.

1. Ekim öncesi tohum muamelesi ve bitki büyüme ve gelişimine etkisi

1.1 Kimyasalların bitki büyümesi ve gelişmesi üzerindeki etkisi

tohum arpa ışınlama lazeri

Tedavinin en önemli ve etkili kısmı kimyasal veya tohum pansumandır.

4 bin yıl kadar önce, Eski Mısır ve Yunanistan'da tohumlar, depolama sırasında soğan suyuna batırılır veya selvi iğneleri ile aktarılırdı.

Orta Çağ'da simyanın gelişmesiyle ve onun sayesinde kimyagerler tohumları kaya ve potasyum tuzu, bakır sülfat, arsenik tuzlarına batırmaya başladılar. Almanya'da en basit yöntemler popülerdi - tohumları sıcak suda veya gübre çözeltisinde tutmak.

16. yüzyılın başlarında, bir gemi kazası sırasında deniz suyunda kalan tohumların sert isten daha az etkilenen ürünler ürettiği fark edildi. Çok daha sonra, 300 yıl önce, tohumlara tuz ve kireçle muamelenin sert isin tohumlar arasında yayılması üzerindeki etkisini araştıran Fransız bilim adamı Thiele'nin deneyleri sırasında ekim öncesi kimyasal tohum muamelesinin etkinliği bilimsel olarak kanıtlandı. .

19. yüzyılın başlarında arsenikli ilaçların insan hayatı için tehlikeli olduğu gerekçesiyle kullanımı yasaklanmışken, 20. yüzyılın başlarında sadece 1982 yılında kullanımı yasaklanan cıva içeren maddeler kullanılmaya başlanmış ve sadece Batı Avrupa'da.

Sadece geçen yüzyılın 60'larında, tohumların ön tedavisi için sistemik mantar öldürücüler geliştirildi ve endüstriyel ülkeler bunları aktif olarak kullanmaya başladı. 90'lı yıllardan beri, modern, oldukça etkili ve nispeten güvenli böcek öldürücü ve mantar öldürücülerin kompleksleri kullanılmıştır.

Tohum işleme teknolojisine bağlı olarak, bunun üç türü vardır: basit pansuman, peletleme ve kakma.

Standart pansuman en yaygın ve geleneksel tohum işleme yöntemidir. En çok evlerde ve çiftliklerde ve ayrıca tohum üretiminde kullanılır. Tohum ağırlığını en fazla %2 artırır. Film oluşturucu bileşim tohumları tamamen kaplarsa ağırlıkları %20'ye kadar artabilir.

Kakma - tohumlar, kimyasalları yüzeylerine sabitleyen yapışkan maddelerle kaplanmıştır. Muamele edilen tohumlar 5 kata kadar ağırlaşabilir, ancak şekil değişmez.

Peletleme - maddeler tohumları kalın bir tabaka ile kaplar, ağırlıklarını 25 kata kadar arttırır ve şekillerini küresel veya elips şeklinde değiştirir. En "güçlü" peletleme (peletleme), tohumları 100 kata kadar daha ağır hale getirir.

Tahıl tohumlarının tedavisi için en aktif olarak kullanılan müstahzarlar raxil, premix, vincite, bölücü, kolfugo süper renklidir. Bunlar sistemik etkili mantar öldürücülerdir, taş sporlarını, tozlu ve sert isleri, nematodları öldürür, fusarium, septoria ve kök çürüklüğü ile etkin bir şekilde mücadele eder. Sıvı, toz veya konsantre süspansiyon şeklinde üretilirler ve 1 ton tohum başına 0,5-2 kg oranında özel cihazlarda tohumların işlenmesinde kullanılırlar.

Özel ve özel çiftliklerde, oldukça etkili kimyasalların kullanımı her zaman haklı değildir. Kadife çiçeği, havuç veya domates gibi sebze veya süs bitkilerinin nispeten az miktardaki küçük tohumları daha az toksik maddelerle tedavi edilebilir. Başlangıçta tohumlardaki tüm enfeksiyonu yok etmek değil, aynı zamanda bitkinin hastalıklara karşı direncini, yani tohumun embriyosu aşamasında bile kararlı bağışıklığı oluşturmak önemlidir.

Çimlenmenin başlangıcında, bitkilerde çok sayıda yan kök gelişimini teşvik edecek ve güçlü bir kök sistemi yaratacak olan büyüme uyarıcılarının etkisi de faydalıdır. Çimlenmeden önce embriyoya giren bitki büyüme uyarıcıları, besinlerin bitkinin hava kısımlarına aktif olarak taşınmasına neden olur. Bu tür müstahzarlarla muamele edilen tohumlar daha hızlı çimlenir, çimlenmeleri artar. Fideler sadece hastalıklara karşı değil, aynı zamanda aşırı sıcaklıklara, nem eksikliğine ve diğer stresli koşullara karşı daha dirençli hale gelir. Ekim öncesi müstahzarlarla doğru ön işlemin daha uzak sonuçları, verimde bir artış ve olgunlaşma sürelerinde bir azalma olarak kabul edilir.

Ekim öncesi tohum muamelesi için birçok müstahzar hümik bazda oluşturulur. Gübre olarak da kullanılabilen, bir bitki için gerekli bir mineral kompleksi ile doymuş, konsantre (% 75'e kadar) sulu bir hümik asit ve humat, potasyum ve sodyum çözeltisini temsil ederler. Bu tür müstahzarlar, su özütü olan turba bazında yapılır.

ZF Rakhmankulova ve diğerleri, buğday (Triticum aestivum L.) tohumlarının 0.05 mm salisilik asit (SA) ile ekim öncesi muamelesinin, fidelerin sürgün ve köklerindeki endojen içeriği ve serbest ve bağlı formların oranı üzerine etkisini araştırdı. İki haftalık fide büyümesi sırasında, sürgünlerdeki toplam SA içeriğinde kademeli bir düşüş gözlemlendi; köklerde herhangi bir değişiklik bulunamadı. Aynı zamanda, sürgünlerde SA formlarının yeniden dağılımı vardı - konjuge form seviyesinde bir artış ve serbest formda bir azalma. Tohumların salisilat ile ekim öncesi muamelesi, hem sürgünlerde hem de fide köklerinde toplam endojen SA içeriğinde bir azalmaya yol açmıştır. Sürgünlerde, köklerde serbest SA içeriğindeki en yoğun azalma - biraz daha az. Böyle bir azalmanın SA biyosentezindeki bir bozukluktan kaynaklandığı öne sürülmüştür. Buna, sürgünlerin ve özellikle köklerin kütlesinde ve uzunluğunda bir artış, toplam karanlık solunumun uyarılması ve solunum yollarının oranında bir değişiklik eşlik etti. Köklerde ve sürgünlerde sitokrom solunum yolunun oranında bir artış gözlendi - alternatif bir siyanüre dirençli olanı. Bitkilerin antioksidan sistemindeki değişiklikler gösterilmiştir. Lipid peroksidasyonunun derecesi sürgünlerde daha belirgindi. SA ile ön işlemin etkisiyle sürgünlerde MDA içeriği 2,5 kat artarken köklerde 1.7 kat azalmıştır. Sunulan verilerden, eksojen SA'nın bitkilerin büyümesi, enerji dengesi ve antioksidan durumu üzerindeki etkisinin doğası ve yoğunluğunun, hücrelerdeki içeriğindeki bir değişiklik ve SA'nın serbest ve konjuge formları arasındaki yeniden dağılım ile ilişkili olabileceği takip edilmektedir.

E.K. Eskov, üretim deneylerinde, mısır tohumlarının demir nanopartiküller ile ekim öncesi muamelesinin, büyüme ve gelişmenin yoğunlaştırılması, bu mahsulün yeşil kütle ve tahıl veriminde bir artış üzerindeki etkisini inceledi. Sonuç olarak, fotosentetik süreçlerin yoğunlaşması gerçekleşti. Mısırın ontogenezindeki Fe, Cu, Mn, Cd ve Pb içeriği geniş sınırlar içinde değişmiştir, ancak bitki gelişiminin ilk aşamalarında Fe nanoparçacıklarının adsorpsiyonu, olgunlaşan tahıldaki bu kimyasal elementlerin içeriğinde bir azalmayı etkilemiştir. biyokimyasal özelliklerinde bir değişiklik eşlik etti.

Bu nedenle, tohumların ekim öncesi kimyasallarla muamelesi, yüksek işçilik maliyetleri ve düşük işlenebilirlik ile ilişkilidir. Ayrıca tohumların dezenfeksiyonu için pestisitlerin kullanılması çevreye büyük zarar vermektedir.

1.2 Elektromanyetik (biyofiziksel) işlemenin bitkilerdeki büyüme süreçleri üzerindeki etkisi

Enerji taşıyıcılarının maliyetinde keskin bir artış, agroekosistemlerin teknolojik kirliliği bağlamında, kaliteyi artırırken verimi artırmanın pahalı ve çevresel olarak güvenli olmayan yollarına alternatif olarak çevresel olarak güvenli ve ekonomik olarak karlı malzeme ve enerji kaynakları aramak gerekir. tarım ürünleri.

Yüksek derecede toksik kimyasalların kullanımına dayanan ekim öncesi tohum uyarımı için mevcut yöntemler ve teknolojik yöntemler, yüksek işçilik maliyetleri ve tohum işleme sürecinin düşük uyarlanabilirliği ile ilişkilidir. Ayrıca tohumların dezenfeksiyonu için pestisitlerin kullanılması çevreye büyük zarar vermektedir. Mantar ilaçları ile muamele edilmiş tohumlar toprağa verildiğinde, rüzgar ve yağmurun etkisiyle pestisitler su kütlelerine taşınır, geniş alanlara yayılır, çevreyi kirletir ve doğaya zarar verir.

Çevre dostu ürünler elde etmek için en büyük ilgi, gama radyasyonu, X-ışını, ultraviyole, görünür optik, kızılötesi, mikrodalga radyasyonu, radyo frekansı, manyetik ve elektrik alanları, alfa ile ışınlama gibi elektromanyetik alanın etkisinin fiziksel faktörleridir. ve beta parçacıkları, çeşitli elementlerin iyonları, yerçekimi etkisi vb. Gama ve X-ışını radyasyonunun kullanımı insan yaşamı için tehlikelidir ve bu nedenle tarımda kullanım için uygun değildir. Ultraviyole, mikrodalga ve radyo frekansı ışımasının kullanılması operasyonel sorunlara neden olur. İlgili olan, tahılların, itüzümün, yağlı tohumların, baklagillerin, kavunların ve kök bitkilerinin yetiştirilmesinde elektromanyetik alanların etkisinin incelenmesidir.

Manyetik alanların etkisi, hücre zarları üzerindeki etkileri ile ilişkilidir. Dipolün etkisi, zarlardaki bu değişiklikleri uyarır, enzimlerin aktivitesini arttırır. Ayrıca, bu tür bir muamele sonucunda tohumlarda, tohum kabuğunun geçirgenliğinde artışa neden olan bir takım işlemlerin meydana geldiği ve tohumlara su ve oksijen akışının azaldığı diğer yazarlar tarafından tespit edilmiştir. hızlandırılmış. Sonuç olarak, öncelikle hidrolitik ve redoks enzimlerinin enzimatik aktivitesi artar. Bu, embriyoya daha hızlı ve daha eksiksiz bir besin tedariki, hücre bölünme hızının hızlanması ve genel olarak büyüme süreçlerinin aktivasyonunu sağlar. İşlem görmüş tohumlardan yetiştirilen bitkilerde kök sistemi daha yoğun gelişir ve fotosenteze geçiş hızlanır, yani. bitkilerin daha da büyümesi ve gelişmesi için sağlam bir temel oluşturulur.

Bütün bunlar vejetatif sürece katkıda bulunur, büyümesini hızlandırır.

Mikrodalga ekim öncesi tohum muamelesi ve ilaçlamanın yeni nanoteknolojileri, kimyasal yöntemlere alternatif olarak gerçekleştirilmiştir. Tahıl ve tohumların dezenfeksiyonu için, darbedeki EMF'nin ultra yüksek yoğunluğu nedeniyle böcek zararlılarının ölümünü sağlayan darbeli bir mikrodalga tedavi modu kullanıldı. Mikrodalga dezenfeksiyonunun %100 etkisi için 1 ton tohum başına 75 MJ'den fazla olmayan bir dozun gerekli olduğu tespit edilmiştir. Ancak bugün bu teknolojiler, yalnızca geliştirme çalışmaları devam ettiğinden ve üretimde tahmini uygulama maliyeti çok yüksek olduğundan, doğrudan tarımsal sanayi kompleksinde kullanılamaz. Bitkilerin büyüme ve gelişmesi üzerinde uyarıcı etkisi olan gelecek vaat eden tarım uygulamaları arasında, hem tohumların ekim öncesi hazırlanmasında hem de bitkilerin büyüme mevsimi boyunca kullanılan elektrik ve manyetik alanların artırılarak kullanılmasına yer verilmelidir. bitkilerin stres faktörlerine karşı direnci, besin maddelerinin kullanımını artırarak, mahsul veriminde bir artışa yol açan topraktan maddeler. Elektromanyetik alanın tahıl ürünlerinin ekim ve verim kalitesi üzerindeki olumlu etkisi kanıtlanmıştır.

Tohumların elektromanyetik tedavisi, diğer birçok tedavi yöntemiyle karşılaştırıldığında, emek yoğun ve pahalı işlemler gerektirmez, servis personeli üzerinde zararlı bir etkisi yoktur (kimyasal veya radyonüklid tedavisi gibi) veya pestisit kullanımı yoktur. tohum için öldürücü dozlar vermek, son derece teknolojik ve kolay otomatikleştirilmiş bir işlemdir, etkisi kolay ve doğru dozdadır, çevre dostu bir işleme türüdür, halihazırda kullanılan tarım tekniklerine kolayca uyar. Muamele edilen tohumlardan yetiştirilen bitkilerin başka patolojik değişikliklere ve indüklenmiş mutasyonlara sahip olmaması önemlidir. Elektromanyetik alanın etkisinin, verimli gövde sayısını, başakçık sayısını, bitki ve başakların ortalama uzunluğunu artırdığı, başakta tane sayısını ve buna bağlı olarak tane kütlesini arttırdığı gösterilmiştir. Bütün bunlar verimde% 10-15 oranında bir artışa yol açar.

G.V. Novitskaya, 403 A / m gücünde zayıf bir sabit yatay manyetik alanın (PMF) polar ve nötr lipitlerin bileşimi ve içeriği ve ana manyetik yönlendirme türlerinin (MOT) yapraklarındaki bileşimlerindeki FA'lerin etkisini inceledi. turp (Raphanus sativus L., var.radicula D.C.) çeşitleri Beyaz uçlu pembe-kırmızı: kuzey-güney (NJ) ve batı-doğu (SW), kök oluklarının oryantasyon düzlemlerinin boyunca yer aldığı ve sırasıyla manyetik meridyen boyunca. İlkbaharda PMF'nin etkisi altında, CIO ILO'nun yapraklarındaki toplam lipid içeriği azaldı ve ZV ILO'da arttı; sonbaharda, aksine, CIO ILO'nun yapraklarındaki toplam lipid içeriği artarken, ZV ILO'da azaldı. İlkbaharda, zarların lipid çift tabakasının akışkanlığında dolaylı olarak bir artışa işaret eden fosfolipidlerin sterollere oranı, her iki ILO'nun bitkilerinde ve sonbaharda sadece CIO ILO'larında artmıştır. Kontroldeki linolenik ve linoleik asitler dahil doymamış yağ asitlerinin nispi içeriği, ILO CIO'ları ile karşılaştırıldığında ILO kirleticilerinde daha yüksekti. PMF'nin etkisi altında, CIO ILO yapraklarının lipidlerindeki bu asitlerin içeriği artarken, ZV ILO'da değişmeden kaldı. Bu nedenle, zayıf bir yatay PMF, farklı şekillerde, bazen tam tersi şekilde, CIO ve ZV ILO turpunun yapraklarının lipit içeriğini etkiledi; bu, görünüşe göre, alanın hareketine karşı farklı hassasiyetlerinden kaynaklanıyordu. fizyolojik durumlarının özellikleri.

Ayrıca G.V. Novitskaya ve diğerleri, 403 A / m'lik bir kuvvetle PMF'nin, soğan bitkilerinin (Allium cepa L. ) cv.Arzamasskii ve TLC ve GLC yöntemlerini kullanarak. Dünyanın doğal manyetik alanında yetişen bitkiler kontrol görevi gördü. PMF'nin etkisi altında, lipit içeriğindeki en büyük değişiklikler soğanın dördüncü yaprağında bulundu: lipitlerin toplam içeriği, özellikle polar lipitler (gliko- ve fosfolipitler) artarken, nötr lipitlerin miktarı azaldı veya azaldı. değişmeden kaldı. Fosfolipid / sterol oranı arttı, bu da membran lipid çift tabakasının akışkanlığında bir artış olduğunu gösterdi. PMF'nin etkisi altında, doymamış yağ asitlerinin toplamının nispi içeriğinin yanı sıra linolenik asit oranı da arttı. PMF'nin üçüncü ve beşinci soğan yapraklarının bileşimi ve lipid içeriği üzerindeki etkisi daha az belirgindi, bu da farklı yaşlardaki soğan yapraklarının tarlanın hareketine karşı farklı bir duyarlılığı olduğunu gösteriyor. Dünya'nın manyetik alanının yoğunluğundaki geçmiş evrimsel-tarihsel değişiklikler içinde zayıf PMF'deki değişikliklerin bitkilerdeki biyokimyasal bileşimi ve fizyolojik süreçleri etkileyebileceği sonucuna varılmıştır.

50 Hz frekanslı alternatif bir manyetik alanın (AMF) kotiledon yapraklarının konuşlandırılmasının dinamikleri üzerindeki etkisini, polar ve nötr lipidlerin ve FA'lerin kompozisyonlarındaki kompozisyonunu ve içeriğini 5-'de incelemek için yapılan çalışmalar sırasında. ışıkta ve karanlıkta yetişen günlük turp fideleri ( Raphanus sativus L. var.radicula DL) çeşidi Beyaz uçlu gül kırmızısı, PMF'nin ışığın kotiledon yaprak yayılımının dinamikleri üzerindeki engelleyici etkisini zayıflattığı bulundu. . PMF'deki ışıkta, fidelerdeki toplam lipid içeriği, polar ve nötr lipidlerin içeriği kontrolden daha yüksekti. Polar lipidler arasında, gliko- ve fosfolipidlerin toplam içeriği, nötr lipidler arasında - triaçilgliserollerin içeriği arttı. Fosfolipidlerin sterollere oranı (PL / ST) arttı. Karanlıkta, PMF'de, fidelerdeki nötr lipidlerin yanı sıra toplam lipid içeriği kontrolden daha düşüktü ve PL / ST oranı azaldı. Kontrolde, ışıkta ve karanlıkta doymamış yağ asitlerinin nispi toplam içeriğinde hiçbir fark bulunmadı; fidelerdeki linolenik asit içeriği karanlıkta olduğundan daha yüksekti. PMF'nin etkisi altında, ışıktaki linolenik asit içeriği azaldı, karanlıkta arttı ve ışıkta erusik asit azaldı. Doymamış yağ asitlerinin doymuş yağ asitlerine oranı hem aydınlıkta hem de karanlıkta azalmıştır. 50 Hz frekanslı PMF'nin, ışıkta ve karanlıkta turp fidelerindeki lipid içeriğini önemli ölçüde değiştirdiği ve düzeltici bir faktör olarak hareket ettiği sonucuna varılmıştır.

Bu nedenle, birçok yazarın çalışmaları, elektromanyetik alanın etkisi altında kuvvetlerin harekete geçtiğini ve vücudun enerji rezervlerinin serbest bırakıldığını, tohum çimlenmesinin erken aşamalarında fizyolojik ve biyokimyasal süreçlerin aktive edildiğini, intra- değişim süreçleri ve sonraki tüm bitki gelişimini olumlu yönde etkileyen çimlenme, çimlenme, güç, ilk büyüme, ilkbahar-yaz hayatta kalma enerjisinde sürekli bir artış.

Ancak, kimyasal yöntemlere kıyasla daha teknolojik, çevre dostu ve çok daha ucuz olmalarına rağmen geniş bir dağıtım almamışlardır. Bu durumun nedenlerinden biri, radyasyonla tohum işlemenin mevcut yöntemlerinin sürekli olarak yüksek sonuçlar vermemesidir. Bu, dış koşullardaki değişiklikler, tohum materyalinin heterojenliği ve tohum hücrelerinin elektromanyetik alanlar ve elektrik yükleri ile etkileşiminin özü hakkında yetersiz bilgi ile açıklanmaktadır.

1.3 Lazer ışınımının bitkilerin büyümesi ve gelişmesi üzerindeki etkisi

Uzun zamandır, toprak verimliliğinin iyileştirilmesi, haklı olarak, bitkisel üretimin verimliliğini artırmanın en önemli koşulu olarak kabul edildi. Dünyanın her yerinde bilim adamlarının büyük fonları ve çabaları arazi ıslahı, sulama ve tarımın kimyasallaştırılması için harcanmaktadır. Bununla birlikte, tarımın kimyasallaştırılmasındaki ilerlemenin üzücü paradoksu, nitratların, fosfatların, pestisitlerin, sentetik büyüme düzenleyicilerin, mahsullerin, gıdaların, suyun zehirlenmesinin aşırı kullanımından sonra, insan sağlığına ve hayata yönelik bir tehdidin kötü bir gölge izlemesidir. Bu nedenle, sonuç olarak, mahsul üretiminin verimliliğini yoğunlaştırmak için yeni yol ve yöntemlerin geliştirilmesinde bir yoğunlaşma vardır.

Bu yöntemlerden biri şeklinde bir lazer veya lazer radyasyonu sunulur. Modern araştırma merkezleri ekin yetiştirmek için modern teknolojilere büyük önem vermeye başladığından, bu koşullarda tarımsal ürünleri, bitkilerin büyümesini ve gelişmesini ve nihayetinde bitkilerin verimliliğini teşvik eden çeşitli fiziksel faktörlerle etkilemek için bir dizi yöntem geliştirilmiştir. ekinler kendileri. Bitkiler veya tohumları, bitkileri iyonlaştırıcı radyasyon veya plazma ile etkilemek ve ayrıca konsantre güneş ışığını ışınlamak - modern yapay olarak oluşturulmuş radyasyon kaynaklarının ışığı - lazerler ile etkilemek için güçlü manyetik veya elektrik alanlarına yerleştirilmeye başlandı.

Lazer tedavisinin etkisi genel olarak spesifik olarak adlandırılabilir, çünkü ekoloji ve çevre için güvenlik açısından olumlu bir faktördür, çünkü doğaya maruz kaldığında doğaya hiçbir yabancı element girmez.

Lazere maruz bırakma yöntemi, ekim öncesi tohum hazırlamanın diğer mevcut fiziksel ve kimyasal yöntemleriyle karşılaştırıldığında, kendi içinde yeterli sayıda avantaja sahiptir, yani:

1) çeşitli toprak ve iklim koşullarının arka planına karşı tarımsal ürünlerin verimliliğinde istikrarlı bir artış;

2) tarım ürünlerinin kalitesinin iyileştirilmesi (şeker, vitamin, protein ve glüten içeriğinin arttırılması);

3) tohumların tarlada çimlenmesini artırarak ve büyüme süreçlerini geliştirerek (çeşide, mahsulün tipine, tedavi sıklığına bağlı olarak) tohumlama oranını %10-30 oranında azaltma olasılığı;

4) bitkilerin çeşitli hastalıklardan kaynaklanan hasara karşı direncini arttırmak;

5) tohum ve servis personeli için tedavinin zararsızlığı.

Bununla birlikte, tohumların ve bitkilerin lazer ışınlamasının olumlu etkisi, aynı zamanda dikkate alınması gereken bir dezavantaj payına sahiptir. Bu nedenle, aktivasyon etkisinin büyüklüğü ve tekrarlanabilirliği, depolama ve ışınlama sırasında birçok doğal ve kontrolsüz faktörden etkilenen tohumların durumuna bağlıdır. Ayrıca, belirli koşullar altında, tohumların optimal dozlarda ışınlanması, bitkilerin aktivitesini hiç etkilemeyebilir ve hatta moral bozucu bir etkiye sahip olabilir.

F.D. Samuilov, bir döndürme probu kullanarak, Lvov-1 elektronik lazer kurulumuyla ışınlanmış mısır tohumlarının (Zea mays L.) embriyolarındaki ve endospermindeki sulu bir ortamın mikroviskozitesini araştırdı. Şişme sırasında tohumlar tarafından su ile emilen nitroksil radikallerinin (sondalar) EPR spektrumlarının parametreleri, embriyolarda ve tohumların endosperminde C probunun rotasyonel difüzyonunun korelasyon sürelerini belirlemek için kullanıldı. Işınlanmış tohumların embriyolarındaki sondaların C'sinde ışınlanmamış olanlara kıyasla bir azalma bulundu; C değerinin tohum şişmesi zamanına bağımlılığı belirlendi. Lazer ışınlamasının etkisi altındaki tohum embriyolarının hücrelerinde, sulu ortamın mikroviskozitesinde bir azalma olduğu, probların hareketliliğinde bir artış olduğu sonucuna varılmıştır. Işınlamanın tohumların endospermindeki sondaların C'si üzerindeki etkisi daha az ölçüde kendini gösterir ve ayrıca sondaların hareketliliğinde bir artış eşlik eder.

Bu nedenle, lazer tedavisi yöntemi, ekim öncesi tohum hazırlamanın fiziksel ve kimyasal yöntemlerine göre bir takım avantajlara sahiptir. Bunlar şunları içerir: tarım ürünlerinin kalitesinin iyileştirilmesi (şeker, vitamin, protein ve glüten içeriğinin arttırılması); tohumların tarlada çimlenmesini artırarak ve büyüme süreçlerini geliştirerek tohumlama oranını %10-30 oranında azaltma imkanı; tohumlar ve hizmet personeli için tedavinin zararsızlığı; kısa maruz kalma süresi. Ancak lazer tohum tedavisi çok pahalıdır ve bu nedenle çiftlikte yaygın olarak kullanılmaz. Gama ışınlaması, bazı kültür bitkilerinin tohumlarının çimlenmesini hızlandırır, tarla çimlenmesini ve verimli gövdelerin sayısını ve sonuç olarak verimliliği (% 13'e kadar) arttırır. Dezavantajlar, ekim öncesi ışınlamanın etkinliğinin büyüme mevsimi boyunca hava koşullarına bağımlılığı, bitkilerin bir dizi ekonomik özelliği üzerinde olumsuz bir etki ve bitkilerin solunum rejiminin yoğunluğunun azalmasıdır. Bu stimülasyon yönteminin ana dezavantajı, tedavi dozundaki bir artışın ölümcül olabilmesidir.

2. Araştırmanın nesneleri ve yöntemleri

Araştırma, Botanik ve Tarımın Temelleri Departmanında gerçekleştirildi. M. Tank ve BSU Fizik Fakültesi.

2.1 Araştırmanın amacı

Araştırmanın amacı Yakub arpasının tohumlarıdır. Bu Belarus seçimi çeşidi, RUE "Belarus Tarım için Ulusal Bilimler Akademisi Bilimsel ve Pratik Merkezi" tarafından elde edildi ve 2002 yılında Devlet Siciline dahil edildi.

morfolojik işaretlerçeşitler. Bitki bir ara tip kardeşlenme aşamasındadır. Gövde 100 cm yüksekliğe kadardır Başak pozisyonu yarı diktir. Başak, başak başına 26-28 başak ile 10 cm uzunluğa kadar iki sıralı, silindiriktir. Kılçık kulağa göre orta uzunluktadır. Tahıl filmlidir. Karın oluğu tüylü değildir. Karyopsisin alöron tabakası hafif renklidir. Gelişme türü bahardır.

Ekonomik ve biyolojik özelliklerçeşitler.Çeşitlilik tahıldır. Tane boyutu yüksektir (1000 tanenin kütlesi 45-50 g'dır). Yüksek protein çeşitliliği (ortalama %15,4 protein içeriği, hektar başına 6,0 centner'e kadar protein toplama). Orta geç dereceli. Ortalama verim - 42,3 kg / ha , m 2001 yılında Shchuchinsky GSU'da maksimum 79.3 c / ha verim elde edildi. Konaklamaya ve kuraklığa orta derecede dayanıklıdır. Hastalığa karşı oldukça dirençlidir. Büyüme koşullarında yüksek talepler. Fungisitlere karşı oldukça duyarlıdır. Herbisitlere orta hassasiyet.

2.2 Araştırma yöntemleri

Araştırma yöntemleri - deney, karşılaştırma yöntemi.

Deneyim aşağıdaki seçeneklere göre atıldı:

1) kontrol (işlenmemiş tohumlar);

2) 15 dakika boyunca 660 nm dalgalar ile tohumların işlenmesi;

3) tohumların 30 dakika boyunca 660 nm dalgalarla işlenmesi;

4) 15 dakika boyunca 775 nm dalgalarla tohum muamelesi

5) 30 dakika boyunca 775 nm dalgalar ile tohum muamelesi.

Seçenek 2-5'te lazer gücü (P) 100 mW'dir.

Tohum tedavisi lazer kurulumları kullanılarak gerçekleştirilmiştir (Şekil 2.2).

Deney 3 kez tekrarlandı. Çoğaltmadaki tohum sayısı 20 adettir.

Laboratuvar deneyi koşullarında tohumların çimlenme ve çimlenme enerjileri belirlendi. Bunun için hububat tohumları 23 °C sıcaklıkta 7 gün boyunca çimlendirildi.

tanımarpa fidelerinin benzerliği. Normal gelişen fideleri üretebilecek tohum sayısını belirlemek için çimlenme belirlendi. Normal gelişen fidelerde embriyonik kök, tohumun en az yarısı uzunluğunda olmalıdır. Bir örneğin tohumlarının çimlenme oranını hesaplamak için, çimlenme oranı dikkate alınarak normal olarak çimlenen tohumların sayısı toplanır ve toplam tohum sayısı % olarak ifade edilir. Bu deney sırasında, 7. günde aynı parsellerden fideler kantitatif olarak sayılmıştır.

Çimlenme enerjisinin belirlenmesi.Çimlenme enerjisi, çimlenme ile bir tahlilde belirlendi, ancak normal olarak çimlenen tohumların sayımı 3. günde yapıldı.

Normal olarak gelişen fidelerde, embriyonik kök en az tohum boyunda veya çapında olmalı ve genellikle kök kılları olmalı ve filiz en az tohumun boyunun yarısı kadar olmalıdır. Birkaç kökle (arpa, buğday, çavdar) çimlenen türlerin en az iki kökü olmalıdır.

3. Lazer ışınlamasının arpa tohumlarının büyüme oranlarına etkisi

Çalışmanın sonucunda, lazer etkisinin arpa tohumlarının büyüme parametreleri, yani çimlenme enerjisi ve çimlenme kapasitesi üzerindeki seçici doğası belirlendi. Kural olarak, tohumun durumu, mahsulün miktarını ve kalitesini belirler.

Çimlenme enerjisi, tohum çimlenmesinin dostaneliğini ve hızını karakterize eder. Çimlenme enerjisi, analiz için alınan bir numunede normal olarak çimlenen tohumların yüzdesidir.

Araştırmamızın sonuçları (Şekil 3.1) arpa tohumlarının 30 dakika boyunca 775 nm dalga boyunda lazer ışınımına maruz bırakıldığında çimlenme enerjisinin en yüksek olduğunu göstermiştir. Kontrol ile karşılaştırıldığında, %54 artarak %54'e ulaştı.

Sadece 15 dakika boyunca aynı dalga boyunda ışınlanan tohumlar daha düşük çimlenme enerjisine sahipti - %27. Bu, kontrol sonuçlarından 1,3 kat daha düşüktür.

660 nm dalga boyunda ışınlanan tohumlar, 30 dakika ışınlandığında daha düşük çimlenme enerjisine sahipti. Kontrol ile karşılaştırıldığında, %77 oranında azaldı ve %8 olarak gerçekleşti. Aynı dalga boyunda, ancak 15 dakika boyunca ışınlandığında, bu gösterge de kontrole kıyasla %46 oranında azaldı ve %19'a ulaştı.

Tohum çimlenmesi, ekim niteliklerinin önemli göstergelerinden biridir. Çimlenmede %10-20 oranında bir azalma bile verimde iki-üç kat azalmaya yol açar.

Araştırma sırasında, lazer tedavisinin arpa tohumlarının laboratuvar çimlenmesi üzerinde olumsuz bir etkisi olduğu tespit edildi (Şekil 3.2).

En depresif olanı, 30 dakika boyunca 660 nm uzunluğunda dalgalarla yapılan tedaviydi. Bu varyanta göre, kontrol (% 85) ile karşılaştırıldığında, çimlenme oranı % 75 oranında azaldı ve % 21 olarak gerçekleşti. Tohumlar aynı dalga boyunda ancak 15 dakika içinde ışınlandığında çimlenmede bir artış gözlenir ancak kontrol değerini geçmez. Bu gösterge kontrolden %18 daha düşüktür ve %70'dir.

Tohumların 775 nm dalgalarla muamele edilmesi, kontrole kıyasla çimlenmelerini %33 (maruziyet 15 dakika) ve %25 (maruziyet 30 dakika) oranında azaltmıştır.

Bu nedenle, lazer tedavisinin, 30 dakika boyunca 775 nm dalga boyuna sahip ışınların kullanılması seçeneği dışında, Yakub çeşidindeki arpa tohumlarının çimlenme enerjisi ve laboratuvar çimlenmesi üzerinde olumlu bir etkisi olmamıştır. Tohum çimlenme oranları üzerinde en olumsuz etki, 660 nm ışınlarla 30 dakika uygulamadır.

Çözüm

Böylece, bu konudaki edebi kaynakları inceledikten sonra, aşağıdaki sonuçlar çıkarılabilir:

1. Tohumların kimyasallarla ön ekim işlemi, yüksek işçilik maliyetleri ve sürecin düşük uyarlanabilirliği ile ilişkilidir. Ayrıca tohumların dezenfeksiyonu için pestisitlerin kullanılması çevreye büyük zarar vermektedir.

2. Elektromanyetik alanın etkisi altında kuvvetler harekete geçirilir ve vücudun enerji rezervleri serbest bırakılır, tohum çimlenmesinin erken aşamalarında fizyolojik ve biyokimyasal süreçler aktive edilir, değişim içi süreçlerde bir artış ve sürekli bir artış olur. olumlu olan çimlenme, çimlenme, güç, ilk büyüme, ilkbahar-yaz hayatta kalma enerjisi, bitki gelişiminin sonraki tüm dönemini etkiler. Ancak, kimyasal yöntemlere kıyasla daha teknolojik, çevre dostu ve çok daha ucuz olmalarına rağmen geniş bir dağıtım almamışlardır. Bu durumun nedenlerinden biri, radyasyonla tohum işlemenin mevcut yöntemlerinin sürekli olarak yüksek sonuçlar vermemesidir. Bu, dış koşullardaki değişiklikler, tohum materyalinin heterojenliği ve tohum hücrelerinin elektromanyetik alanlar ve elektrik yükleri ile etkileşiminin özü hakkında yetersiz bilgi ile açıklanmaktadır.

3. Lazer tedavisi yöntemi, tohum ekimi öncesi fiziksel ve kimyasal yöntemlere göre bir takım avantajlara sahiptir:

· Tarım ürünlerinin kalitesinin iyileştirilmesi (şeker, vitamin, protein ve glüten içeriğinin artırılması);

· Tohumların tarlada çimlenmesini artırarak ve büyüme süreçlerini hızlandırarak tohumlama oranını %10-30 oranında azaltma imkanı;

· Tohum ve servis personeli için tedavinin zararsızlığı;

· Bitkilerin çeşitli hastalıklardan zarar görme direncini arttırmak;

· Kısa maruz kalma süresi;

· Bazı kültür bitkilerinin tohumlarının çimlenmesinde, tarla çimlenmesinde ve verimli sapların sayısında ve bunun sonucunda verimde (%13'e kadar) artış.

Bu yöntemin dezavantajları şunları içerir:

· Ekim öncesi ışınlamanın etkinliğinin büyüme mevsimi boyunca hava koşullarına bağımlılığı;

· Bitkilerin bir takım ekonomik özellikleri üzerinde olumsuz etki, bitkilerin solunum rejiminin yoğunluğunun azalması;

· Tedavi dozunun arttırılması ölümcül olabilir;

· Çok pahalıdır ve bu nedenle evde yaygın olarak kullanılmaz.

4. Araştırmamızın sonuçlarına dayanarak, aşağıdaki sonuçlar çıkarılabilir:

Lazer tedavisinin, 30 dakika boyunca 775 nm dalga boyuna sahip ışınların kullanılması seçeneği dışında, Yakub arpa tohumlarının çimlenme enerjisi üzerinde olumlu bir etkisi olmamıştır. Bu varyantta, kontrole kıyasla E pr'de %54'lük bir artış gözlemlendi.

Dalga boyu ve maruziyetten bağımsız olarak 100 mW gücünde lazer tedavisinin kullanılması, laboratuvar koşullarında arpa tohumlarının çimlenmesini azaltmıştır. Tohum çimlenme oranları üzerinde en olumsuz etki, 660 nm ışınlarla 30 dakika uygulamadır.

Kullanılan kaynakların listesi

1. Atroshchenko, E.E. Tohumların şok dalgası tedavisinin bitkilerin morfofizyolojik özellikleri ve üretkenliği üzerindeki etkisi: yazar. dis .... Cand. biyo. Bilimler: VAK 03.00.12. - M., 1997.

2. Veselova, T.V. Depolama, çimlenme ve dış faktörlerin etkisi (küçük dozlarda iyonlaştırıcı radyasyon ve diğer zayıf etkiler) sırasında tohumların durumundaki değişiklikler, gecikmeli lüminesans yöntemiyle belirlenir: yazar. dis .... Dr. biyo. Bilimler: 03.00.02-03. - M., 2008.

3. Danko, S.F. Çeşitli frekansların sesinin etkisiyle arpa maltlama sürecinin yoğunlaştırılması: dis ... Cand. onlar. Bilimler: VAK RF. - M., 2001.

4. Eskov, E.K. Mısır tohumlarının ultradispers demir tozu ile muamelesinin bitkilerin gelişimine ve içlerinde kimyasal elementlerin birikmesine etkisi / E.K. Eskov // Agrochemistry, No. 1, 2012. - S. 74-77.

5. Kazakova, A.Ş. Değişken frekanslı elektromanyetik alanlı baharlık arpa tohumlarının ekim öncesi muamelesinin ekim kalitesine etkisi. / OLARAK. Kazakova, M.G. Fedorishchenko, P.A. Bondarenko // Tarımsal ürünlerin teknolojisi, agrokimyası ve korunması. Üniversiteler arası bilimsel makale koleksiyonu. Zernograd, 2005. Ed. RIO FGOU VPO ACHGAA. - S. 207-210.

6. Ksenz, N.V. Tohumlar üzerindeki elektriksel ve manyetik etkilerin analizi / N.V. Ksenz, S.V. Kacheishvili // Tarımın Mekanizasyonu ve Elektrifikasyonu. - 2000. - No. 5. - S. 10-12.

7. Melnikova, AM Lazer ışınımının tohum çimlenmesi ve fide gelişimi üzerindeki etkisi / Melnikova A.M., Pastukhova N. // Ekoloji. Radyasyon güvenliği. Sosyo-ekolojik sorunlar. - Donbass Devlet Teknik Üniversitesi.

8. Neschadim, N.N. Tohum ve mahsullerin büyüme maddeleri, manyetik alan, lazer ışınlaması ile muamelenin verim ve ürün kalitesi üzerindeki etkisinin teorik olarak incelenmesi, pratik öneriler; buğday, arpa, yer fıstığı ve gül ile yapılan deneyler: yazar. dis .... Dr. tarım bilimleri: Kuban Tarım Üniversitesi. - Krasnodar, 1997.

9. Novitskaya, G.V. Zayıf bir sabit manyetik alanın etkisi altında manyetik yönlendirme turp türlerinin yapraklarındaki lipitlerin bileşimi ve içeriğindeki değişiklikler / G.V. Novitskaya, T.V. Feofilaktova, T.K. Koçeşkova, I.U. Yusupova, Yu.I. Novitsky // Bitki Fizyolojisi, cilt 55, sayı 4. - S. 541-551.

10. Novitskaya, G.V. Alternatif bir manyetik alanın turp fidelerindeki lipidlerin bileşimi ve içeriği üzerindeki etkisi / G.V. Novitskaya, O.A. Tserenova, T.K. Kocheshkova, Yu.I. Novitsky // Bitki Fizyolojisi, cilt 53, no. - S. 83-93.

11. Novitskaya, G.V. Zayıf bir sabit manyetik alanın, farklı yaşlardaki soğan yapraklarının bileşimi ve lipid içeriği üzerindeki etkisi / G.V. Novitskaya, T.K. Kocheshkova, Yu.I. Novitsky // Bitki Fizyolojisi, cilt 53, no. -
721-731.

12. Tohumların işlenmesi - hastalıklara karşı koruma ve hasat garantisi // ChPUP "Biohim" URL: http://biohim-bel.com/obrabotka-semyan (erişim tarihi: 20.03.2013).

13. Rakhmankulova, Z.F. Buğday tohumlarının salisilik asit ile ekim öncesi muamelesinin bitkilerin endojen içeriği, hava yolu aktivitesi ve antioksidan dengesine etkisi / Z.F. Rakhmankulova, V.V. Fedyaev, S.R. Rakhmatullina, S.P. Ivanov, I.G. Gilvanova, I. Yu. Usmanov // Bitki Fizyolojisi, cilt 57, sayı 6, sayfa 835-840.

benzer belgeler

Belarus Cumhuriyeti'nde çok yıllık otların tohum üretim sistemi. Çayır mavi otunun morfolojik ve biyolojik-ekolojik özellikleri. Büyüme düzenleyicileri ile tohum uygulamasının tarla çimlenmesi ve tohum sağkalımına, tohum verimliliğine etkisi.

tez, eklendi 10/07/2013


Tohum dormansisi ve üstesinden gelmek için koşullar. Irkutsk bölgesinin fiziko-coğrafi, toprak ve iklim koşulları. İncelenen bitkilerin ekolojik – morfolojik özellikleri. Tohum çimlenmesini artırmak için albit kullanmanın ekonomik etkinliği.

tez, eklendi 10/14/2011


Soya fasulyesinin büyüme ve gelişmesinin özellikleri. Hastalıklar ve zararlılar. Bitkilerin strese karşı direncini artıran bir teknoloji unsuru olarak bitki büyüme ve gelişiminin düzenleyicileri. Vilana soya fasulyesi çeşidinin büyüme ve gelişmesinin özellikleri. Regülatörlerle tohum ekimi öncesi işlem.

tez, 26/02/2009 eklendi


Çok sayıda yüksek bitki türünün normal büyümesi için çinko ihtiyacının özellikleri. Zn'nin ayçiçeği tohumlarının çimlenme derecesi üzerindeki etkisinin incelenmesi. Klorofil içeriğinin ölçümü. Kök sisteminin emici kapasitesinin belirlenmesi.

uygulama raporu, eklendi 08/27/2015


Kaluga bölgesinde soya fasulyesi verimi. Baklagil-rizobiyal simbiyozun etkinliği. Soya fasulyesi tohumlarındaki protein içeriği. Hazırlama tipine ve büyüme düzenleyicilerle tedavi yöntemine bağlı olarak soya fasulyesi tohumu verimi. Tohumları bir fukoksin çözeltisine batırmak.

08/02/2013 tarihinde eklenen makale


200'den fazla kültür bitkisi türünün hastalıklarına neden olan ajanlar olarak Fusarium cinsinden mantarlar. Birincil enfeksiyon kaynakları: tohumlar, toprak, bitki artıkları. Tohum çimlenme tekniğinin özellikleri. Yüksek bitkilerin beslenmesinde mikorizal mantarların değeri.

tez, eklendi 04/11/2012


Bahar arpasının ekonomik değeri ve biyolojik özelliklerinin araştırılması. Arpada mineral beslenmenin rolü. Arpa hastalıklarının gelişimi üzerine gübrelerin ve bitki koruma ürünlerinin mahsulün verimi, kimyasal bileşimi ve kalitesi üzerindeki etkisinin analizi.

dönem ödevi, eklendi 12/15/2013


PPR'nin genel özellikleri. Fitohormonların doku ve organların büyümesi, tohum ve meyve oluşumu üzerindeki etkisi. Fitohormonların bitkilerin stres durumu, büyümeleri ve morfogenezi üzerindeki etki mekanizması. Fitohormonların ve fizyolojik olarak aktif maddelerin kullanımı.

test, 11/11/2010 eklendi


Bahar arpası yetiştiriciliğinin özellikleri, biyolojik özellikleri, toprak ve tohum işleme özellikleri. Arpa mahsullerini zararlılardan tedavi etmek için pestisit tüketim oranları. Tırmıklamanın özü ve amacı, agroteknik gereksinimler.

dönem ödevi, eklendi 01/04/2011


Tahılların hasat sonrası işlenmesi. Tahıl ve tohumların aktif havalandırması. Tarım işletmelerinde ana tahıl ambarı türleri. İkincil temizleme makinesi MVU-1500'ün operasyonel performansı. İnci arpaya işleme teknolojisi.

Slayt 1

Fasulye tohumlarına kimyasal solüsyonlarla muamelenin bitki büyümesi ve gelişmesi üzerine etkisi

Slayt 2

Çalışmanın amacı: Çeşitli kimyasallarla tohum muamelesinin fasulye gelişimi üzerindeki uyarıcı etkisini bulmak. Hipotez: Tohum tedavisinin bitki gelişimi üzerinde uyarıcı bir etkisi vardır.

Slayt 3

Araştırma hedefleri: çeşitli kimyasalların bitkilerin gelişimi üzerindeki uyarıcı etkisinin bilimsel bir tanımını vermek; çeşitli kimyasalların bitki gelişimi üzerindeki uyarıcı etkisini belirlemek için deneysel teknikte ustalaşmak; önerilen metodolojiye göre, altı kimyasalın fasulye bitkilerinin gelişimi üzerindeki uyarıcı etkisini incelemek; kimyasalların bitkilerin büyümesi ve gelişmesi üzerindeki uyarıcı etkisi hakkında elde edilen sonuçlara dayanarak sonuçlar çıkarır.

Slayt 4

Araştırmanın uygunluğu: Modern mahsul üretimi, bitkilerin verimliliğini artıran, büyümelerini ve gelişmelerini iyileştiren, hastalık ve zararlılara karşı koruma sağlayan özel teknikler olmadan yapamaz. Şu anda uygulamada ekim öncesi tohum muamelesi kullanılmaktadır. Ancak hangi kimyasalların belirli bitkilerin tohumlarını nasıl etkilediği, bitkinin farklı evrelerinde tohum işlemenin nasıl çalıştığı hakkında tam bir bilgi yok. Bu bağlamda, araştırmamızın konusu önemlidir.

Slayt 5

UYGULAMALI ÇALIŞMA 1 numune - %1 yemek tuzu çözeltisi 2 numune - % glikoz çözeltisi 3 numune –%1 kabartma tozu çözeltisi 4 numune –%1 borik asit çözeltisi 5 numune -%1 potasyum permanganat çözeltisi 6 numune -su.

Slayt 6

Slayt 7

Slayt 8

Slayt 9

Araştırma sonuçları, birçok kimyasalın bitki büyüme düzenleyicileri olduğunu göstermiştir; bazı kimyasalların engelleyici etkisi vardır. Bu durumda borik asit çözeltisidir; kimyasalların uyarıcı etkisi, fasulye bitkilerinin gelişiminin farklı aşamalarında kendini gösterir; yemeklik tuz, meyve olgunlaşma oranını etkiler; kabartma tozu, fidelerin dinamikleri olan embriyonik kökün ortaya çıkma oranını etkiler; potasyum permanganat bitki boyunu etkiler; glikoz verimi etkiler.