Mokinių projektinis darbas tema: „Cheminių medžiagų įtaka augalų augimui ir vystymuisi. Sėklų apdorojimas prieš sėją ir jo poveikis augalų augimui ir vystymuisi Cheminių medžiagų poveikis augalams

Žaidžia mineraliniai elementai didelis vaidmuo augalų metabolizme, taip pat koloidinės-cheminės citoplazmos savybės. Normalus vystymasis, augimas ir fiziologiniai procesai negali egzistuoti be mineralinių elementų. Jie gali atlikti augalų audinių struktūrinių komponentų, įvairių reakcijų katalizatorių, osmosinio slėgio reguliatorių, buferinių sistemų komponentų ir membranų pralaidumo reguliatorių vaidmenį.

Kai kurių elementų, įskaitant geležį, varį ir cinką, reikia labai mažais kiekiais, tačiau jie yra būtini, nes yra tam tikrų fermentų sistemų protezinių grupių arba kofermentų dalis.

Kiti elementai, tokie kaip manganas ir magnis, veikia kaip fermentų sistemų aktyvatoriai arba inhibitoriai.

Kai kurie elementai, tokie kaip boras, varis ir cinkas, kurie yra būtini fermentų funkcijai nedideliais kiekiais, yra labai toksiški didesnėmis koncentracijomis. Varis yra oksidacinių fermentų polifenoloksidazės ir askorbo oksidazės dalis. Geležis yra citochromų ir fermentų katalazės ir peroksidazės dalis. Manganas – skatina augalų kvėpavimą, redokso procesus, fotosintezę, cukrų susidarymą ir judėjimą. Pagrindinė jo funkcija – aktyvuoti fermentų sistemas. Be to, tai turi įtakos geležies prieinamumui. Vidutinis mangano kiekis augaluose yra 0,001%.

Makro ar mikroelementų perteklius ar trūkumas neigiamai veikia augalus. Didelė elementų koncentracija sukelia plazmos koloidų krešėjimą ir jų mirtį.

Šiuo metu aplinkos tarša, įskaitant sunkiuosius metalus, kasmet didėja, o tai daro neigiamą poveikį dirvožemiui ir augalams bei kelia grėsmę žmonių sveikatai.

Per didelis sunkiųjų metalų patekimas į organizmus sutrikdo medžiagų apykaitos procesus, stabdo augimą ir vystymąsi, dėl to mažėja žemės ūkio augalų produktyvumas.

Didžiausią pavojų kelia tie metalai, kurie, kada normaliomis sąlygomis būtini augalams kaip mikroelementai.Tai visų pirma cinkas, varis, manganas, kobaltas ir kt. Kaupimasis augaluose sukelia neigiamą poveikį. Esant vario pertekliui augaluose, atsiranda jaunų lapų chlorozė ir nekrozė, gyslos išlieka žalios, sustoja šaknų sistemos ir viso augalo augimas. Lapai įgauna tamsesnį atspalvį. Jei dėl kokių nors priežasčių geležies perteklius pasirodo labai stiprus, tada lapai pradeda mirti ir nukristi be jokių matomų pakitimų. Naftos produktai sutrikdo membranų pralaidumą, blokuoja daugelio fermentų veikimą, neigiamai veikia augalus, mažina derlių ir vaisių nokimo laiką.

1 skaidrė

Pupelių sėklų apdorojimo cheminių medžiagų tirpalais poveikis augalų augimui ir vystymuisi

2 skaidrė

Tyrimo tikslas: išsiaiškinti sėklų apdorojimo įvairiais chemikalais stimuliuojantį poveikį pupinių augalų vystymuisi. Hipotezė: Sėklų apdorojimas skatina augalų vystymąsi

3 skaidrė

Tyrimo tikslai: pateikti mokslinį įvairių cheminių medžiagų stimuliuojančio poveikio augalų vystymuisi aprašymą; įvaldyti eksperimentinius metodus, leidžiančius nustatyti įvairių cheminių medžiagų stimuliuojantį poveikį augalų vystymuisi; siūlomu metodu tirti šešių cheminių medžiagų stimuliuojamąjį poveikį pupinių augalų vystymuisi; remiantis gautais rezultatais daryti išvadas apie stimuliuojantį cheminių medžiagų poveikį augalų augimui ir vystymuisi.

4 skaidrė

Tyrimo aktualumas: Šiuolaikinė augalininkystė neapsieina be specialios technikos, padedančios didinti augalų produktyvumą, gerinti jų augimą ir vystymąsi, apsaugoti nuo ligų ir kenkėjų. Šiuo metu praktikoje taikomas priešsėjinis sėklų apdorojimas. Tačiau nėra visos informacijos apie tai, kokios cheminės medžiagos veikia tam tikrų augalų sėklas ir kaip sėklų apdorojimas paveikia skirtingas augalo fazes. Šiuo atžvilgiu mūsų tyrimo tema yra aktuali.

5 skaidrė

PRAKTINIS TYRIMAS 1 mėginys – 1 % valgomosios druskos tirpalas 2 mėginys – % gliukozės tirpalas 3 mėginys – 1 % kepimo sodos tirpalas 4 mėginys – 1 % tirpalas boro rūgštis 5 mėginys – 1 % kalio permanganato tirpalas, 6 mėginys – vanduo.

6 skaidrė

7 skaidrė

8 skaidrė

9 skaidrė

Tyrimo rezultatai parodė, kad daugelis cheminių medžiagų yra augalų augimo reguliatoriai; kai kurios cheminės medžiagos turi slopinamąjį poveikį. Šiuo atveju tai yra boro rūgšties tirpalas; stimuliuojantis cheminių medžiagų poveikis pasireiškia skirtingais pupinių augalų vystymosi etapais; Valgomoji druska veikia vaisių nokimo greitį; kepimo soda turi įtakos embriono šaknies atsiradimo greičiui ir sodinukų dinamikai; kalio permanganatas veikia augalų aukštį; Gliukozė turi įtakos derliui.

Cheminių medžiagų įtaka augalų augimui ir vystymuisi. Baigė: Ignatjeva Viktorija, 6 klasės mokinė Vadovas: Putina Yu.K., biologijos ir chemijos mokytojas Savivaldybės valstybinė ugdymo įstaiga „Troickio savivaldybės rajono Nižnesanarsko vidurinė mokykla Čeliabinsko sritis 2017 m

Tikslas: ištirti cheminių medžiagų įtaką augalų augimui ir vystymuisi. Tikslai: Išstudijuoti turimą literatūrą šia tema; Susipažinkite su turimais cheminių medžiagų įtakos augalų augimui ir vystymuisi tyrimo metodais. Remdamiesi savo tyrimais, padarykite išvadą apie cheminių medžiagų poveikį. Parengti rekomendacijas, kaip pagerinti kultūrinių augalų auginimo sąlygas. Hipotezė: Manome, kad cheminės medžiagos neigiamai paveiks augalų augimą ir vystymąsi.

Tyrimo objektas: Svogūnai, paprastosios pupelės Tyrimo objektas: cheminių medžiagų poveikis augalams.

Cheminių mėginių ėmimo technika

Cheminių medžiagų poveikiui ištirti buvo paimti 6 mėginiai: Nr. 1 - vario sulfatas CuSO4 * 5H2O Nr. 2 - cinko sulfatas ZnSO4 * 7H2O Nr. 3 - - geležies sulfatas FeSO4 * 7H2O Nr. 4 - kalio permanganatas KMnO4 Nr. 5 - švino sulfatas PbSO4 Nr. 6 - kontrolinis mėginys (be chemikalų)

Kontrolinių mėginių tyrimo rezultatai Kontrolinis mėginys Nr. 6 (svogūno svogūnas) vystosi intensyviai, formuojasi daug atsitiktinių šaknų) Kontrolinis mėginys Nr. 6 (Pupinis augalas) - augimas ir vystymasis vyksta normaliomis ribomis

Bandinių, paveiktų vario sulfatu, tyrimo rezultatai Mėginys Nr.1 ​​Atsiranda nedaug šaknų, jų augimas greitai sustoja, patamsėja. Augalo mėginys Nr.1, įpylus vario sulfato tirpalo, lapai iškart susisuko, augalas nugaišo iki 1-osios eksperimento savaitės pabaigos

Bandinių, paveiktų cinko sulfatu, tyrimo rezultatai Mėginys Nr.2 Daug šaknų atsiradimas, jų augimas nežymus. Mėginys Nr. 2 Augaluose, įpylus cinko sulfato tirpalo, lapai dažniausiai išsivysto per pirmąją eksperimentų savaitę, vėliau, didėjant tirpalo koncentracijai, lapai pagelsta ir susiraito

Geležies sulfatu paveiktų tiriamųjų mėginių tyrimo rezultatai Mėginys Nr.3 Atsiranda nedaug šaknų, jų augimas greitai sustoja, patamsėja. Mėginys Nr. 3. Augalui išsivystė trys lapai, bet vėliau jie pradėjo garbanoti ir gelsti.

Tiriamųjų mėginių, veikiant kalio permanganatu, tyrimo rezultatai Mėginys Nr.4 Svogūnėlis su kalio permanganato tirpalu (Nr.4) vystėsi silpnai, šaknys buvo 1-2 mm, vėliau augimas sustojo Mėginys Nr. 4 Augalas 4 dieną numetė 3 lapus, tada likusieji išdžiūvo

Tiriamųjų mėginių, paveiktų švino sulfatu, tyrimo rezultatai Mėginys Nr. 5 Svogūnas turėjo pakankamai šaknų, bet mažo dydžio. Pupelių augalas turėjo didelius, bet blyškios spalvos lapus, kurie 2 savaičių pabaigoje taip pat šiek tiek susisuka

Kontrolinis mėginys (Nr. 6) turėjo lygias, šviesias ląsteles be jokių deformacijos požymių.

Svogūnų ląstelės iš tiriamojo mėginio, pridėjus geležies sulfato (Nr. 3), buvo tolygios struktūros, tačiau jų citoplazma buvo tamsios spalvos.

Svogūnų ląstelės iš tiriamojo mėginio, pridėjus kalio permanganato (Nr. 4), įgavo mėlyną spalvą. Ląstelių struktūra buvo lygi.

Išvados: Geležies sulfato perteklius tamsina ląsteles ir lėtina šaknų sistemos augimą. Kalio permanganatas turi panašų poveikį. Vario sulfato perteklius naikina augalų ląsteles ir stabdo jų augimą.

Studentai, magistrantai, jaunieji mokslininkai, kurie naudojasi žinių baze savo studijose ir darbe, bus jums labai dėkingi.

Paskelbta http://www.allbest.ru/

Paskelbta http://www.allbest.ru/

BALTARUSIJAS RESPUBLIKOS ŠVIETIMO MINISTERIJOS

Švietimo įstaiga

„MOZYRO VALSTYBĖ

pavadintas PEDAGOGINIS UNIVERSITETAS. I.P. SHAMYAKIN“

BIOLOGijos KATEDRA

GAMTOS VYKDYMO IR GAMTOS APSAUGOS KATEDRA

Kursiniai disciplinos darbai

"augalų fiziologija"

Mineralų įtaka augalų augimui ir vystymuisi

Vykdytojas:

Bogdanovičius Vladimiras Grigorjevičius

MOZYR 2011

ĮVADAS

1 SKYRIUS. LITERATŪROS APŽVALGA

1.3 Fosforas

1.6 Kalcis

1,7 magnio

3.4 Azoto trūkumas

3.5 Fosforo trūkumas

3.6 Sieros trūkumas

3.7 Kalio trūkumas

3.8 Kalcio trūkumas

3.9 Magnio trūkumas

IŠVADA

BIBLIOGRAFINIS SĄRAŠAS

ĮVADAS

mineralinių medžiagų augalas

Mineralinė augalų mityba – augalų įsisavinimo, judėjimo ir asimiliacijos procesų visuma cheminiai elementai, gaunamas iš dirvožemio mineralinių druskų jonų pavidalu.

Kiekvienas cheminis elementas vaidina ypatingą vaidmenį augalo gyvenime.

Azotas yra aminorūgščių, baltymų sudedamųjų dalių, sudedamoji dalis. Azoto taip pat yra daugelyje kitų junginių: purinuose, alkaloiduose, fermentuose, augimo reguliatoriuose, chlorofile ir ląstelių membranose.

Fosforą augalas pasisavina fosforo rūgšties druskų (fosfatų) pavidalu ir randamas jame laisvoje būsenoje arba kartu su baltymais ir kitomis organinėmis medžiagomis, sudarančiomis plazmą ir branduolį.

Sierą augalas pasisavina sieros rūgšties druskų pavidalu, yra baltymų ir eteriniai aliejai.

Kalis koncentruojasi jaunuose organuose, kuriuose gausu plazmos, taip pat organuose, kuriuose saugomos atsarginės medžiagos - sėklos, gumbai, tikriausiai atlieka ląstelių sulčių rūgštinės reakcijos neutralizatoriaus vaidmenį ir dalyvauja turgoroje.

Magnis augale randamas toje pačioje vietoje kaip ir kalis, be to, yra chlorofilo dalis.

Kalcis kaupiasi suaugusiųjų organuose, ypač lapuose, neutralizuoja augalui kenksmingą oksalo rūgštį, saugo jį nuo toksinio įvairių druskų poveikio, dalyvauja formuojant mechanines membranas.

Be nurodytų gyvybiškai svarbių elementų, ypatingą reikšmę turi natrio chloridas, manganas, geležis, fluoras, jodas, bromas, cinkas, kobaltas, skatinantys augalų augimą ir kt.

Tikslas: Ištirti mineralų poveikį augalų augimui ir vystymuisi.

1. Studijų medžiaga apie pagrindines mineralų rūšis ir jų įtaką augalų augimui ir vystymuisi.

2. Susipažinkite su mineralinių medžiagų nustatymo augalų audiniuose metodais.

3. Nustatyti nepakankamo ir per didelio mineralų kiekio augaluose simptomus

1 SKYRIUS. LITERATŪROS APŽVALGA

Augalai didesniais ar mažesniais kiekiais sugeba iš aplinkos absorbuoti beveik visus periodinės lentelės elementus. Tuo tarpu normaliam augalo organizmo gyvavimo ciklui reikalinga tik tam tikra pagrindinių maisto medžiagų grupė, kurios funkcijos augale negali būti pakeistos kitais cheminiais elementais. Šią grupę sudaro 19 elementų:

Iš šių pagrindinių mitybos elementų tik 16 iš tikrųjų yra mineraliniai, nes C, H ir O į augalus patenka daugiausia CO 2, O 2 ir H 2 O pavidalu. Elementai Na, Si ir Co pateikti skliausteliuose, nes jie yra būtinas visiems aukštesni augalai dar neįdiegta. Kai kurios šeimos rūšys natrio absorbuoja gana didelius kiekius. Šiuo atveju taip pat būtini Chenopodiaceae (chenopodiaceae), ypač burokėliai, taip pat rūšys, pritaikytos druskingumo sąlygoms. Tas pats pasakytina apie silicį, kurio ypač dideli kiekiai randami javų šiauduose, o ryžiams jis yra būtinas elementas.

Pirmieji keturi elementai – C, H, O, N – vadinami organogenais. Anglis vidutiniškai sudaro 45% sausos audinių masės, deguonis - 42, vandenilis - 6,5 ir azotas - 1,5, o visi kartu - 95%. Likę 5% gaunami iš pelenų medžiagų: P, S, K, Ca, Mg, Fe, Al, Si, Na ir kt. mineralinė sudėtis Paprastai augalai vertinami analizuojant pelenus, likusius deginant augalų organines medžiagas. Mineralinių elementų (ar jų oksidų) kiekis augale paprastai išreiškiamas sausosios medžiagos masės procentais arba pelenų masės procentais. Aukščiau išvardytos pelenų medžiagos priskiriamos makroelementams.

Elementai, kurių audiniuose yra 0,001% ar mažesnės koncentracijos sausos audinių masės, vadinami mikroelementais. Kai kurie iš jų vaidina svarbų vaidmenį metabolizme (Mn, Cu, Zn, Co, Mo, B, C1).

Vienų ar kitų elementų kiekis augalo audiniuose nėra pastovus ir gali labai skirtis veikiant aplinkos veiksniams. Pavyzdžiui, Al, Ni, F ir kiti gali kauptis augaluose iki toksiško lygio. Tarp aukštesniųjų augalų yra rūšių, kurios smarkiai skiriasi medžiagų, tokių kaip Na, kaip jau minėta, ir Ca, kiekiu audiniuose, todėl augalų grupės yra natriefilai, kalciofilai (dauguma ankštinių augalų, įskaitant pupeles, ankštinius augalus, dobilus), kalciofobai (lubinai, baltažolė, rūgštynės ir kt.). Šias rūšies ypatybes lemia dirvožemio pobūdis rūšies kilmės ir buveinių vietose, tam tikras genetiškai fiksuotas vaidmuo, kurį šie elementai atlieka augalų metabolizme.

Lapuose gausu mineralinių elementų, kuriuose pelenų gali svyruoti nuo 2 iki 15 % sausosios medžiagos masės. Mažiausias pelenų kiekis (0,4-1%) nustatytas medžių kamienuose.

Azotą 1772 metais atrado škotų chemikas, botanikas ir gydytojas D. Rutherfordas kaip dujas, kurios nepalaiko kvėpavimo ir degimo. Štai kodėl jis buvo vadinamas azotu, o tai reiškia "ne gyvybę". Tačiau azotas yra baltymų, nukleino rūgščių ir daugelio gyvybiškai svarbių organinių medžiagų dalis. Kai kurių esminių azoto turinčių junginių – aminorūgščių, vitaminų ir kt. – trūkumo šalinimas yra opiausia žmonijos maisto programų problema.

Azotas yra vienas iš plačiausiai gamtoje paplitusių elementų. Pagrindinės jo formos Žemėje yra surištas litosferos azotas ir atmosferos dujinis molekulinis azotas (N 2), kuris sudaro 75,6 % oro masės. Remiantis skaičiavimais, N 2 atsargos atmosferoje vertinamos 4 * 10 15 tonų Oro stulpelyje virš 1 m 2 žemės paviršiaus yra 8 tonos azoto. Tačiau molekulinio azoto kaip tokio aukštesni augalai neįsisavina ir gali virsti jiems prieinama forma tik dėl azotą fiksuojančių mikroorganizmų veiklos.

Fiksuoto azoto atsargos litosferoje taip pat yra nemažos ir vertinamos 18 * 10 15 tonų, tačiau tik minimali dalis Žemės litosferoje esančio azoto yra sutelkta dirvožemyje, o tik 0,5 - 2% viso rezervo. dirvožemis yra tiesiogiai prieinamas augalams. Vidutiniškai 1 hektare ariamo chernozemo yra ne daugiau kaip 200 kg augalams prieinamo azoto, o ant podzolių jo yra 3-4 kartus mažiau. Šis azotas daugiausia pateikiamas NH 4 + - ir NO 3 -jonų pavidalu.

Azotą fiksuojantys mikroorganizmai. Biologinę azoto fiksaciją vykdančius mikroorganizmus galima suskirstyti į dvi pagrindines grupes: a) laisvai gyvenančius azoto fiksatorius ir b) mikroorganizmus, gyvenančius simbiozėje su aukštesniaisiais augalais.

Laisvai gyvenantys azoto fiksatoriai yra heterotrofai, jiems reikalingas angliavandenių šaltinis, todėl jie dažnai siejami su mikroorganizmais, galinčiais skaidyti celiuliozę ir kitus polisacharidus. Azotobacter ir Beijerinckia genčių bakterijos, kaip taisyklė, nusėda aukštesniųjų augalų šaknų paviršiuje. Tokios asociacijos paaiškinamos tuo, kad bakterijos kaip anglies šaltinį naudoja šaknų į rizosferą išskiriamus produktus.

Pastaruoju metu daug dėmesio buvo skiriama melsvadėms bakterijoms, ypač Tolypothrix tenius. Jais praturtinant ryžių laukus, ryžių derlius padidėja vidutiniškai 20%. Apskritai laisvai gyvenančių azoto fiksatorių reikšmė žemės ūkiui nėra tokia didelė. Vidutinio klimato sąlygomis jų metinis azoto fiksavimas paprastai yra keli kilogramai azoto 1 ha, tačiau esant palankioms sąlygoms dirvožemyje (pavyzdžiui, daug organinių liekanų), gali siekti 20–40 kg. N/ha.

Simbiotinių azoto fiksatorių grupei visų pirma priklauso Rhizobium genties bakterijos, kurios formuoja mazgelius ant ankštinių augalų šaknų, taip pat kai kurie aktinomicetai ir melsvadumbliai. Šiuo metu yra apie 190 skirtingų šeimų augalų rūšių, gebančių simbiotiškai pasisavinti azotą. Tai kai kurie medžiai ir krūmai: alksnis, vaškžolė, oleastras, šaltalankis ir kt. Ant alksnio ir kai kurių kitų neankštinių augalų šaknų augančiuose gumbeliuose gyvena Frankia genties aktinomicetai.

Labiausiai domina Žemdirbystė atstovauja Rhizobium genties mazgelinėms bakterijoms, gyvenančioms simbiozėje su ankštiniai augalai ir fiksuojant vidutiniškai nuo 100 iki 400 kg N/ha per metus. Iš ankštinių augalų per metus liucerna gali sukaupti iki 500 - 600 kg N/ha, dobilai - 250 - 300, lubinai - 150, pupos, žirniai, pupos - 50 - 60 kg N/ha. Dėl pasėlių likučių ir žaliosios trąšos šie augalai gerokai praturtina dirvą azotu.

Azoto atsargas dirvožemyje galima papildyti įvairiais būdais. Auginant žemės ūkio augalus, daug dėmesio skiriama mineralinių trąšų įterpimui. Natūraliomis sąlygomis pagrindinis vaidmuo tenka specializuotoms mikroorganizmų grupėms. Tai azoto fiksatoriai, taip pat dirvožemio bakterijos, galinčios mineralizuotis ir virsti NH 4 + arba NO 3 forma – augalų ir gyvūnų liekanų organiniu azotu ir humuso azotu, kuris sudaro didžiąją dalį dirvoje esančio azoto, kurio nėra. augalams.

Augalams prieinamą azoto kiekį dirvožemyje lemia ne tik organinio azoto mineralizacijos ir azoto fiksacijos mikrobiologiniai procesai, taip pat augalų azoto pasisavinimo ir jo išplovimo iš dirvožemio greitis, bet ir azoto praradimas. azoto denitrifikacijos procese, kurį atlieka anaerobiniai mikroorganizmai, galintys redukuoti NO 3 joną į dujinį N 2. Šis procesas ypač intensyviai vyksta drėgnose, užtvindytose, silpnai aeruotose dirvose, ypač ryžių laukuose.

Taigi azotas yra labai labilus elementas, cirkuliuojantis tarp atmosferos, dirvožemio ir gyvų organizmų.

1.3 Fosforas

Fosforas, kaip ir azotas, - esminis elementas augalų mityba. Jį jie absorbuoja aukštesnio oksido PO 4 3- pavidalu ir nesikeičia, įtraukdami į organinius junginius. Augalų audiniuose fosforo koncentracija yra 0,2-1,3% sausos augalo masės.

Augalams prieinamos fosforo junginių formos

Fosforo atsargos ariamajame dirvožemio sluoksnyje yra palyginti nedidelės, apie 2,3 - 4,4 t/ha (pagal P 2 O 5). Iš šio kiekio 2/3 gaunama iš ortofosforo rūgšties mineralinių druskų (H 3 PO 4), o 1/3 – iš organinių junginių, turinčių fosforo (organinių liekanų, humuso, fitato ir kt.). Fitatai sudaro iki pusės dirvožemio organinio fosforo. Dauguma fosforo junginių mažai tirpsta dirvožemio tirpale. Tai, viena vertus, sumažina fosforo praradimą iš dirvožemio dėl išplovimo, bet, kita vertus, apriboja augalų panaudojimo galimybes.

Pagrindinis natūralus pavasaris fosforo patekimas į ariamąjį sluoksnį - dirvožemį formuojančių uolienų, kuriose jis daugiausia yra apatitų 3Ca 3 (P0 4) 2 * CaF 2 ir tt pavidalu, dūlėjimas. Tripakeistos kalcio ir magnio fosforo druskos bei seskvioksido druskos geležies ir aliuminio (FeP0 4, AIPO 4 rūgščiame dirvožemyje) mažai tirpsta ir augalams nepasiekiami. Dviejų bazių ir ypač monopakeistų kalcio ir magnio druskos, ypač vienavalenčių katijonų ir laisvosios ortofosforo rūgšties druskos, tirpsta vandenyje ir jas augalai naudoja kaip pagrindinį fosforo šaltinį dirvos tirpale. Augalai taip pat sugeba pasisavinti kai kurias organines fosforo formas (cukraus fosfatus, fitiną). Fosforo koncentracija dirvos tirpale nedidelė (0,1 - 1 mg/l). Fosforą iš organinių liekanų ir humuso mineralizuoja dirvožemio mikroorganizmai ir didžioji jo dalis paverčiama sunkiai tirpiomis druskomis. Augalai iš jų gauna fosforo, todėl jis tampa mobilesnis. Tai pasiekiama dėl to, kad šaknys išskiria organines rūgštis, kurios chelatina dvivalečius katijonus ir parūgština rizosferą, skatindamos perėjimą HPO 4 3-> HPO 4 2-> HP0 4 -. Kai kurios žemės ūkio kultūros gerai pasisavina mažai tirpius fosfatus (lubinai, grikiai, žirniai). Šis augalų gebėjimas didėja su amžiumi.

Fosforo dalyvavimas metabolizme

Augalų audiniuose fosforo yra organinės formos ir ortofosforo rūgšties bei jos druskų pavidalu. Tai yra baltymų (fosfoproteinų), nukleorūgščių, fosfolipidų, cukrų fosforo esterių, energijos apykaitoje dalyvaujančių nukleotidų (ATP, NAD + ir kt.), vitaminų ir daugelio kitų junginių dalis.

Fosforas atlieka ypač svarbų vaidmenį ląstelės energijoje, nes energija yra didelės energijos esterinių fosforo (C--O ~ P) arba pirofosfatų jungčių pavidalu nukleozidų di-, nukleozidų trifosfatuose ir polifosfatuose. saugomi gyvoje ląstelėje. Šios jungtys turi aukštą standartinę laisvąją hidrolizės energiją (pavyzdžiui, 14 kJ/mol gliukozės-6-fosfatui ir AMP, 30,5 ADP ir ATP ir 62 kJ/mol fosfoenolpiruvatui). Tai taip universalus metodas energijos kaupimas ir naudojimas, kad beveik visuose metabolizmo keliuose dalyvauja tam tikri fosforo esteriai ir (ar) nukleotidai, o adenino nukleotidų sistemos būklė (energijos krūvis) yra svarbus kvėpavimo valdymo mechanizmas.

Stabilaus diesterio pavidalu fosfatas yra neatskiriama nukleorūgščių ir fosfolipidų struktūros dalis. Nukleino rūgštyse fosforas sudaro tiltus tarp nukleozidų, sujungdamas juos į milžinišką grandinę. Dėl fosfato fosfolipidas yra hidrofilinis, o likusi molekulės dalis yra lipofilinė. Todėl ties fazių riba membranose fosfolipidų molekulės yra orientuotos poliškai, o jų fosfatiniai galai yra nukreipti į išorę, o lipofilinė molekulės šerdis yra tvirtai laikoma lipidų dvisluoksnyje, stabilizuodama membraną.

Kita unikali fosforo funkcija yra jo dalyvavimas ląstelių baltymų fosforilinimo procese naudojant baltymų kinazes. Šis mechanizmas valdo daugelį medžiagų apykaitos procesų, nes fosfato įtraukimas į baltymo molekulę lemia elektros krūvių persiskirstymą joje ir dėl to keičiasi jo struktūra bei funkcija. Baltymų fosforilinimas reguliuoja tokius procesus kaip RNR ir baltymų sintezė, ląstelių dalijimasis, ląstelių diferenciacija ir daugelis kitų.

Pagrindinė atsargų fosforo forma augaluose yra fitinas - inozitolio fosforo rūgšties kalcio-magnio druska (inozitolio heksafosfatas):

Sėklose susikaupia nemaži fitino (0,5 - 2 % sausos masės) kiekiai, kurie sudaro iki 50 % viso jose esančio fosforo.

Radialinis fosforo judėjimas šaknies absorbcijos zonoje į ksilemą vyksta palei simpplastą, o jo koncentracija šaknų ląstelėse yra nuo dešimties iki šimtų kartų didesnė už fosfato koncentraciją dirvožemio tirpale. Per ksilemą daugiausia arba visiškai pernešamas neorganinis fosfatas; tokia forma pasiekia lapus ir augimo zonas. Fosforas, kaip ir azotas, lengvai persiskirsto tarp organų. Iš lapų ląstelių jis patenka į sieto vamzdelius ir per floemą pernešamas į kitas augalo dalis, ypač į augimo spurgus ir besivystančius vaisius. Panašus fosforo nutekėjimas vyksta iš senstančių lapų.

Siera yra viena iš būtinų maistinių medžiagų, reikalingų augalams. Jis patenka į juos daugiausia sulfato pavidalu. Jo kiekis augalų audiniuose yra palyginti mažas ir sudaro 0,2–1,0% sausos masės. Sieros poreikis yra didelis baltymų turintiems augalams, tokiems kaip ankštiniai augalai (liucerna, dobilai), tačiau jis ypač ryškus kryžmažiedžių šeimos atstovams, kurie dideliais kiekiais sintetina sieros turinčius garstyčių aliejus.

Dirvožemyje siera randama neorganinėmis ir organinėmis formomis. Daugumoje dirvožemių vyrauja organinė siera iš augalų ir gyvūnų liekanų, o durpynuose ji gali sudaryti iki 100 % visos sieros. Pagrindinė neorganinė sieros forma dirvožemyje yra sulfatas, kuris gali būti druskų CaSO 4, MgSO 4, Na 2 SO 4 pavidalu dirvožemio tirpale joninėje formoje arba adsorbuotas ant dirvožemio koloidų. Na 2 SO 4 druskinguose dirvožemiuose sulfatų kiekis gali siekti 60 % dirvožemio masės. Užtvindytuose dirvožemiuose siera yra redukuotos formos FeS, FeS 2 arba H 2 S pavidalu. Bendras sieros kiekis vidutinio klimato dirvožemiuose klimato zonos vidurkiai 0,005 - 0,040%.

Augalai sierą pasisavina daugiausia sulfato pavidalu. Transmembraninis sulfato pernešimas vyksta kartu su H + arba mainais į HCO 3 - jonus. Mažiau oksiduoti (SO 2) arba labiau redukuoti (H 3 S) neorganiniai sieros junginiai yra toksiški augalams. Augalai ir organiniai junginiai (aminorūgštys), turintys redukuotos sieros, yra labai prastai pasisavinami.

Siera augaluose randama dviem pagrindinėmis formomis – oksiduota (neorganinio sulfato pavidalu) ir redukuota. Absoliutus oksiduotos ir redukuotos sieros formų kiekis ir santykis augalų organuose priklauso tiek nuo juose vykstančių sulfato redukcijos ir asimiliacijos procesų aktyvumo, tiek nuo SO 4 2- koncentracijos maistinėje terpėje.

Dalis augalo sugertos sieros pasilieka šaknų sulfatų telkinyje, galbūt CaSO 4 arba metabolinio sulfato pavidalu, naujai susidariusio dėl antrinės redukuotos sieros oksidacijos. Didžioji sulfato dalis iš šaknų juda į ksilemo indus ir su transpiracijos srove nunešama į jaunus augančius organus, kur intensyviai dalyvauja medžiagų apykaitoje ir praranda judrumą.

Iš lapų sulfatas ir redukuotos sieros formos (sieros turinčios aminorūgštys, glutationas) gali patekti per floemą tiek akropetiškai, tiek bazipetiškai į augančias augalų dalis ir saugojimo organus. Sėklose siera daugiausia yra organinės formos, o dygstant ji iš dalies virsta oksiduota forma. Sėklos nokinimo metu stebimas sulfato sumažėjimas ir sieros turinčių aminorūgščių bei baltymų sintezė.

Sulfato dalis bendrame sieros balanse audiniuose gali svyruoti nuo 10 iki 50% ar daugiau. Jaunuose lapuose jis yra minimalus ir smarkiai padidėja jiems senstant dėl ​​padidėjusio sieros turinčių baltymų skilimo.

Siera yra dalis svarbiausių aminorūgščių - cisteino ir metionino, kurių galima rasti augaluose tiek laisvos formos, tiek kaip baltymų dalis. Metioninas yra viena iš 10 nepakeičiamų aminorūgščių ir dėl savo sieros bei metilo grupės turi unikalių savybių.

Viena iš pagrindinių baltymuose ir polipeptiduose esančios sieros funkcijų yra SH grupių dalyvavimas formuojant kovalentinius, vandenilinius ir merkaptidinius ryšius, palaikančius trimatę baltymo struktūrą.

Siera taip pat yra svarbiausių biologinių junginių – kofermento A ir vitaminų (lipoinės rūgšties, biotino, tiamino) dalis ir šių junginių pavidalu dalyvauja ląstelės fermentinėse reakcijose.

Kalis yra vienas iš būtiniausių augalų mineralinės mitybos elementų. Jo kiekis audiniuose yra vidutiniškai 0,5–1,2 %, skaičiuojant nuo sausos masės. Ilgą laiką pagrindinis kalio šaltinis buvo pelenai, tai atsispindi elemento pavadinime (kalis kilęs iš žodžio potashes – tiglio pelenai). Kalio kiekis ląstelėje yra 100-1000 kartų didesnis nei jo kiekis išorinėje aplinkoje. Jo audiniuose yra daug daugiau nei kituose katijonuose.

Kalio atsargos dirvožemyje yra 8–40 kartų didesnės nei fosforo, o 5–50 kartų – azoto. Dirvožemyje kalis gali būti šių formų: kaip mineralų kristalinės gardelės dalis, keičiamos ir nekeičiamos būsenos koloidinėse dalelėse, pasėlių liekanose ir mikroorganizmuose, dirvožemio tirpalo mineralinių druskų pavidalu.

Geriausias mitybos šaltinis yra tirpios kalio druskos (0,5 – 2 % visų atsargų dirvožemyje). Kadangi suvartojamos judrios kalio formos, jo atsargas dirvožemyje galima papildyti keičiamųjų formų, o pastarosioms mažėjant – nekeičiamų, pastovių kalio formų sąskaita. Pakaitinis dirvožemio džiovinimas ir drėkinimas, taip pat augalų ir mikroorganizmų šaknų sistemos veikla prisideda prie kalio perėjimo į prieinamas formas.

Augaluose kalis daugiausiai koncentruojasi jaunuose, augančiuose audiniuose, kuriems būdingas aukštas lygis medžiagų apykaita: meristemos, kambis, jauni lapai, ūgliai, pumpurai. Ląstelėse kalio yra daugiausia joninėje formoje, jis nėra organinių junginių dalis, turi didelį mobilumą, todėl yra lengvai pakartotinai panaudojamas. Kalio judėjimą iš senų lapų į jaunus palengvina natris, galintis jį pakeisti nustojusių augti augalų audiniuose.

Augalų ląstelėse apie 80% kalio yra vakuolėse. Jis sudaro didžiąją dalį ląstelių sulčių katijonų. Todėl kalį iš augalų gali išplauti lietus, ypač iš senų lapų. Kalio bado metu sutrinka chloroplastų sluoksninė-granuliuota struktūra, dezorganizuojamos mitochondrijų membraninės struktūros. Iki 20% ląstelių kalio yra adsorbuojama ant citoplazminių koloidų. Šviesoje ryšio tarp kalio ir koloidų stiprumas yra didesnis nei tamsoje. Naktį per augalų šaknų sistemą gali net išsiskirti kalis.

Kalis padeda palaikyti citoplazminių koloidų hidratacijos būseną, reguliuoja jų vandens sulaikymo gebą. Baltymų hidratacijos padidėjimas ir citoplazmos vandens sulaikymo gebėjimas padidina augalų atsparumą sausrai ir šalčiui.

Kalis yra būtinas vandens absorbcijai ir transportavimui visame augale. Skaičiavimai rodo, kad "apatinio variklio" veikimas, ty šaknų slėgis, yra 3/4 dėl kalio jonų buvimo suloje. Kalis yra svarbus stomos atidarymo ir uždarymo procese. Šviesoje stomos apsauginių ląstelių vakuolėse kalio jonų koncentracija smarkiai padidėja (4-5 kartus), todėl greitai patenka vanduo, padidėja turgoras ir atsidaro stomato plyšys. Tamsoje kalis pradeda palikti apsaugines ląsteles, jose krenta turgorinis slėgis ir stomatos užsidaro.

Kalis augalų absorbuojamas kaip katijonas ir ląstelėje sudaro tik silpnus ryšius su įvairiais junginiais. Tikriausiai todėl būtent kalis sukuria joninę asimetriją ir elektrinio potencialo skirtumą tarp ląstelės ir aplinkos (membranos potencialą).

Kalis yra vienas iš katijonų – fermentinių sistemų aktyvatorių. Šiuo metu žinoma daugiau nei 60 fermentų, kuriuos aktyvina kalis, kurių specifiškumas yra įvairus. Jis reikalingas fosfato įtraukimui į organinius junginius, fosfatų grupių perdavimo reakcijoms, baltymų ir polisacharidų sintezei, dalyvauja riboflavino, visų flavino dehidrogenazių komponento, sintezėje. Kalio įtakoje didėja krakmolo kaupimasis bulvių gumbuose, sacharozės – cukriniuose runkeliuose, monosacharidų – vaisiuose ir daržovėse, celiuliozės, hemiceliuliozės ir pektino medžiagų kaupimasis augalų ląstelių sienelėje. Dėl to padidėja javų šiaudų atsparumas išgulimui, pagerėja linų ir kanapių pluošto kokybė. Pakankamas kalio tiekimas augalams padidina jų atsparumą grybelinėms ir bakterinėms ligoms.

1.6 Kalcis

Bendras kalcio kiekis skirtingi tipai augalai yra 5-30 mg 1 g sausos masės. Augalai kalcio atžvilgiu skirstomi į tris grupes: kalciofilus, kalciofobus ir neutralias rūšis. Daug kalcio yra ankštiniuose augaluose, grikiuose, saulėgrąžose, bulvėse, kopūstuose, kanapėse, daug mažiau – grūduose, linuose, cukriniuose runkeliuose. Dviskilčių augalų audiniuose šio elemento paprastai yra daugiau nei vienaskilčių augalų.

Kalcis kaupiasi senuose organuose ir audiniuose. Taip yra dėl to, kad jis gabenamas išilgai ksilemo, o perdirbimas yra sudėtingas. Kai ląstelės sensta arba mažėja jų fiziologinis aktyvumas, kalcis iš citoplazmos juda į vakuolę ir nusėda netirpių oksalo, citrinos ir kitų rūgščių druskų pavidalu. Susidarę kristaliniai intarpai trukdo šio katijono mobilumui ir pakartotiniam naudojimui.

Daugumoje kultūrinių augalų kalcis kaupiasi vegetatyviniuose organuose. Šaknų sistemoje jo kiekis mažesnis nei antžeminėje dalyje. Sėklose kalcio daugiausia yra inozitolio fosforo rūgšties (fitino) druskos pavidalu.

Kalcis atlieka įvairias funkcijas ląstelių ir viso kūno metabolizme. Jie siejami su jo įtaka membranų struktūrai, jonų srautams per jas ir bioelektriniams reiškiniams, citoskeleto persitvarkymui, ląstelių ir audinių poliarizacijos procesams ir kt.

Kalcis aktyvina daugybę ląstelių fermentų sistemų: dehidrogenazes (glutamato dehidrogenazę, malato dehidrogenazę, gliukozės-6-fosfato dehidrogenazę, nuo NADP priklausomą izocitrato dehidrogenazę), amilazę, adenilato ir arginino kinazes, lipazes, fosfatazes. Šiuo atveju kalcis gali skatinti baltymų subvienetų agregaciją, būti tiltu tarp fermento ir substrato bei paveikti fermento alosterinio centro būseną. Kalcio perteklius joninėje formoje slopina oksidacinį fosforilinimą ir fotofosforilinimą.

Svarbus vaidmuo membranos stabilizavime tenka Ca 2+ jonams. Sąveikaujant su neigiamą krūvį turinčiomis fosfolipidų grupėmis, jis stabilizuoja membraną ir sumažina jos pasyvų pralaidumą. Trūkstant kalcio, padidėja membranų pralaidumas, atsiranda jų plyšimų, skilimo, sutrinka membranų transportavimo procesai.

Svarbu pažymėti, kad beveik visą šaknies paviršiaus katijonų mainų pajėgumą užima kalcis ir iš dalies H +. Tai rodo kalcio dalyvavimą pirminiuose jonų patekimo į šaknų ląsteles mechanizmuose. Apribodamas kitų jonų patekimą į augalus, kalcis padeda pašalinti perteklinės amonio, aliuminio, mangano ir geležies jonų koncentracijos toksiškumą, didina augalų atsparumą druskingumui ir mažina dirvožemio rūgštingumą. Būtent kalcis dažniausiai veikia kaip pusiausvyros jonas kuriant fiziologinę pusiausvyrą joninėje aplinkos sudėtyje, nes jo kiekis dirvožemyje yra gana didelis.

Daugumoje dirvožemio tipų yra daug kalcio, o ryškus kalcio trūkumas yra retas, pavyzdžiui, labai rūgščiose ar į druskingose ​​dirvose, durpynuose, sutrikus šaknų sistemos vystymuisi ar esant nepalankioms oro sąlygoms.

1,7 magnio

Pagal kiekį augaluose magnis yra ketvirtoje vietoje po kalio, azoto ir kalcio. Aukštesniuose augaluose jo vidutinis kiekis sausoje masėje yra 0,02 - 3,1%, dumbliuose 3,0 - 3,5%. Jo ypač gausu trumpadieniuose augaluose – kukurūzuose, sorose, sorgose, kanapėse, taip pat bulvėse, burokėliuose, tabake ir ankštiniuose augaluose. 1 kg šviežių lapų yra 300-800 mg magnio, iš kurio 30-80 mg (t.y. 1/10) yra chlorofilo dalis. Ypač daug magnio yra jaunose ląstelėse ir augančiuose audiniuose, taip pat generatyviniuose organuose ir kaupimosi audiniuose. Grūduose magnis kaupiasi embrione, kur jo kiekis kelis kartus viršija kiekį endosperme ir žievėje (kukurūzams atitinkamai 1,6, 0,04 ir 0,19 % sausos masės).

Magnio kaupimąsi jaunuose audiniuose skatina santykinai didelis jo mobilumas augaluose, o tai lemia antrinį jo panaudojimą (reutilizaciją) nuo senstančių audinių. Tačiau magnio pakartotinio panaudojimo laipsnis yra žymiai mažesnis nei azoto, fosforo ir kalio. Lengvas magnio judrumas paaiškinamas tuo, kad apie 70% šio katijono augale yra susiję su organinių ir neorganinių rūgščių anijonais. Magnis transportuojamas per ksilemą ir floemą. Dalis magnio sudaro netirpius junginius, kurie negali judėti augale (oksalatas, pektatas), kita dalis yra surišta didelės molekulinės masės junginių. Sėklose (embrione, lukšte) didžioji dalis magnio yra fitine.

Ir galiausiai apie 10-12% magnio yra chlorofilo dalis. Ši paskutinė magnio funkcija yra unikali: joks kitas elementas negali jo pakeisti chlorofile. Magnis yra būtinas protoporfirino IX, tiesioginio chlorofilų pirmtako, sintezei.

Šviesoje magnio jonai išsiskiria iš tilakoido ertmės į chloroplasto stromą. Magnio koncentracijos padidėjimas stromoje suaktyvina RDP karboksilazę ir kitus fermentus. Daroma prielaida, kad padidėjus Mg 2 + koncentracijai (iki 5 mmol/l) stromoje, padidėja RDP karboksilazės afinitetas CO 2 ir suaktyvėja CO 2 redukcija. Magnis gali tiesiogiai paveikti fermento konformaciją ir taip pat suteikti optimalias sąlygas kad jis veiktų, paveikdamas citoplazmos pH kaip protonų priešingumą. Kalio jonai gali veikti panašiai. Magnis fotofosforilinimo metu suaktyvina daugybę elektronų perdavimo reakcijų: redukuoja NADP+, Hilio reakcijos greitį, būtinas elektronų perkėlimui iš PS II į PS I.

Magnio poveikis kitoms metabolizmo sritims dažniausiai siejamas su jo gebėjimu reguliuoti fermentų darbą, o jo svarba daugeliui fermentų yra unikali. Tik manganas kai kuriuose procesuose gali pakeisti magnį. Tačiau daugeliu atvejų magnio (esant optimaliai koncentracijai) fermentų aktyvacija yra didesnė nei mangano.

Magnis yra būtinas daugeliui fermentų glikolizės ir Krebso ciklo metu. Mitochondrijose, esant jos trūkumui, pastebimas jų skaičiaus mažėjimas, formos sutrikimas ir galiausiai cristae išnykimas. Devynioms iš dvylikos glikolitinių reakcijų reikia aktyvuojančių metalų, o šešias iš jų aktyvuoja magnis.

Magnis sustiprina eterinių aliejų, kaučiuko, vitaminų A ir C sintezę. Manoma, kad, sudarydamas kompleksinį junginį su askorbo rūgštimi, jis lėtina jo oksidaciją. Mg2+ būtinas ribosomų ir polisomų susidarymui, aminorūgščių aktyvavimui ir baltymų sintezei bei naudojamas visiems procesams, kai koncentracija ne mažesnė kaip 0,5 mmol/l. Jis aktyvina DNR ir RNR polimerazes ir dalyvauja formuojant tam tikrą erdvinę nukleorūgščių struktūrą.

Didėjant magnio kiekiui augaluose, didėja fosforo junginių organinių ir neorganinių formų kiekis. Šis poveikis greičiausiai atsiranda dėl magnio vaidmens aktyvinant fermentus, dalyvaujančius fosforo metabolizme.

Augalams magnio trūksta daugiausia smėlingose ​​dirvose. Podzolinėse dirvose trūksta magnio ir kalcio, o pilkosiose – turtingos; Černozemai užima tarpinę padėtį. Vandenyje tirpaus ir keičiamo magnio dirvožemyje yra 3-10 proc. Daugiausiai kalcio jonų yra dirvožemio sugėrimo komplekse, magnis yra antroje vietoje. Augalai patiria magnio trūkumą tais atvejais, kai jo yra mažiau nei 2 mg 100 g dirvožemio. Sumažėjus dirvožemio tirpalo pH, magnio į augalus patenka mažesni kiekiai.

2 SKYRIUS. MEDŽIAGOS IR TYRIMO METODAI

2.1 Mineralų nustatymo metodai

Bet kurio cheminio elemento kiekio augale nustatymas apima, kaip privalomą procedūrą prieš patį nustatymą, mėginio skilimo (virškinimo) stadiją.

Biocheminės analizės praktikoje daugiausia naudojami du metodai - sausas ir šlapias peleninimas. Abiem atvejais procedūra užtikrina visų elementų mineralizaciją, t.y., paverčiant juos į formą, tirpstančią viename ar kitame neorganiniame tirpiklyje.

Šlapias pelenavimas yra pagrindinis organinių azoto ir fosforo junginių skaidymo būdas, o kai kuriais atvejais jis patikimesnis nustatant daugelį kitų elementų. Nustatant borą galima naudoti tik sausą pelenų masę, nes dauguma boro junginių išgaruoja su vandeniu ir rūgšties garais.

Sausojo pelenų plovimo metodas tinka beveik visų makro- ir mikroelementų kiekiui biologinėje medžiagoje analizuoti. Paprastai sausas augalų mėginių peleninimas atliekamas elektrinėje mufelinėje krosnyje porcelianiniuose, kvarciniuose ar metaliniuose tigliuose (ar puodeliuose) ne aukštesnėje kaip 450-500 ° C temperatūroje. Geriausiai tinka tigliai iš kvarco, bet tigliai iš ugniai atsparaus stiklo. arba dažniausiai naudojamas porcelianas. Kai kuriems specialiems tyrimams gali prireikti platininių tiglių. Žema temperatūra degimo metu ir teisingas pasirinkimas tiglio medžiagos leidžia išvengti nuostolių dėl garavimo ir nuostolių, atsirandančių dėl to, kad susidaro sunkiai druskos rūgštyje tirpūs tiriamo elemento oksidai. Reaguodami su medžiaga, iš kurios pagaminti tigliai, gali susidaryti oksidai.

2.2 Mikrocheminė pelenų analizė

Medžiagos ir įranga: pelenai, gauti deginant lapus, sėklas, medieną; 10 % HCl ir NH 3 tirpalai, 1 % šių druskų tirpalai lašintuve: Na 2 HCO 3, NaHC 4 H 4 O 6, K 4, (NH 4) 2 MoO 4 1 % HNO 3, 1 % H 2 SO 4 tirpalas; mėgintuvėliai, stikliniai piltuvėliai, kurių skersmuo 4–5 cm, metalinės mentelės arba akių mentelės, stikleliai, stiklinės lazdelės, servetėlės ​​ar gabaliukai filtravimo popierius, popieriniai filtrai, poveržlės ar kolbos su distiliuotu vandeniu, puodeliai vandeniui skalauti.

Trumpa informacija:

Deginant audiniams, organiniai elementai (C; H; O; N) išgaruoja dujinių junginių pavidalu ir lieka nedegi dalis – pelenai. Jo kiekis skirtinguose organuose skiriasi: lapuose - iki 10-15%, sėklose - apie 3%, medienoje - apie 1%. Daugiausia pelenų randama gyvuose, aktyviai veikiančiuose audiniuose, pavyzdžiui, lapo mezofile. Jo ląstelėse yra chlorofilo ir daugybės fermentų, tarp kurių yra tokių elementų kaip magnis, geležis, varis ir kt. Dėl didelio gyvų audinių metabolinio aktyvumo jose taip pat randamas nemažas kiekis kalio, fosforo ir kitų elementų. Pelenų kiekis priklauso nuo dirvožemio, kuriame auga augalas, sudėties, nuo jo amžiaus ir biologinės prigimties. Augalų organai skiriasi ne tik kiekybine, bet ir kokybine pelenų sudėtimi.

Mikrocheminis metodas leidžia aptikti daugybę augalų pelenų elementų. Metodas pagrįstas kai kurių reagentų, sąveikaujančių su pelenų elementais, gebėjimu gaminti junginius, kurie skiriasi specifine spalva arba kristalų forma.

Progresas

Dalį išdžiovintos medžiagos (medžio drožlių, lapų ir susmulkintų sėklų) sudėkite į tiglį, įpilkite šiek tiek spirito ir padėkite ant ugnies. Pakartokite procedūrą 2-3 kartus. Tada perkelkite tiglį į elektrinę viryklę ir kaitinkite, kol suanglėjusi medžiaga įgaus peleniškai pilką spalvą. Likusią anglį reikia sudeginti įdedant tiglį į mufelinę krosnį 20 minučių.

Norint aptikti Ca, Mg, P ir Fe, į mėgintuvėlį stikline akies mentele reikia įpilti pelenų porciją, įpilti 4 ml 10% HCl ir kelis kartus pakratyti, kad geriau ištirptų. Norint aptikti kalį, tą patį kiekį pelenų reikia ištirpinti 4 ml distiliuoto vandens ir per nedidelį popierinį filtrą perfiltruoti į švarų mėgintuvėlį. Tada stikline lazdele užlašinkite nedidelį lašą pelenų ekstrakto ant švaraus stiklelio, šalia jo 10 mm atstumu lašelį reagento ir lazdele sujunkite du lašus tilteliu. (Kiekvienas reagentas tepamas atskira pipete.) Tirpalų sąlyčio vietoje įvyks reakcijos produktų kristalizacija (maišyti du lašus nepageidautina, nes dėl greitos kristalizacijos susidaro maži netipiški kristalai, be to, lašui išdžiūvus gali susidaryti pirminių druskų kristalai ).

Po to filtravimo popieriaus gabalėliais pašalinkite likusių tirpalų lašus iš stiklo ir apžiūrėkite kristalus mikroskopu be dengiamojo stiklo. Po kiekvienos reakcijos stiklinę lazdelę reikia nuplauti vandeniu ir sausai nušluostyti filtravimo popieriumi.

Kaliui nustatyti naudojamas 1% natrio tartratas. Dėl reakcijos su pelenų ekstraktu susidaro rūgštinio kalio tartrato KHC 4 H 4 O 6 kristalai, turintys didelių prizmių formą. Vandenyje esantis kalio ekstraktas pirmiausia turi būti neutralizuotas, nes reakcijos produktas tirpsta rūgštinėje ir šarminėje terpėje. Reakcija vyksta pagal lygtį:

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

Kalcio aptikimas atliekamas su 1% sieros rūgštimi, reakcija vyksta pagal lygtį:

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

Dėl to gipsas susidaro atskirų arba surenkamų adatos formos kristalų kekėse.

Aptikus magnio, į lašą pelenų ekstrakto pirmiausia įlašinamas lašas 10 % amoniako tirpalo ir sujungiamas tilteliu su lašeliu 1 % natrio fosfato tirpalo. Reakcija vyksta pagal lygtį:

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

Fosforo-amonio magnio druska susidaro plokščių, bespalvių kristalų pavidalu stačiakampių, sparnų ir dangtelių pavidalu.

Fosforo aptikimas atliekamas naudojant 1% amonio molibdatą azoto rūgštyje. Reakcija vyksta pagal lygtį:

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

Fosforo-molibdeno amoniakas susidaro mažų geltonai žalių gabalėlių pavidalu.

Norint aptikti geležį, į du mėgintuvėlius pilamas vienodas skirtingų organų pelenų ekstrakto kiekis (1-2 ml) ir po lygiai įpilama 1 % geltonosios kraujo druskos, kol pasirodys mėlyna spalva. Prūsijos mėlyna susidaro:

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

3 SKYRIUS. TYRIMO REZULTATAI IR JŲ ANALIZĖ

3.1 Mineralų trūkumo simptomai

Mineralų trūkumas sukelia biocheminių ir fiziologinių procesų pokyčius, dėl kurių dažnai pastebimi morfologiniai pokyčiai, arba matomi simptomai.

Kartais dėl trūkumo augimas nuslopinamas prieš atsirandant kitiems simptomams.

Pastebimi trūkumo simptomai. Svarbiausias mineralų trūkumo rezultatas yra augimo sulėtėjimas. Tačiau labiausiai pastebimas poveikis yra lapų pageltimas, kurį sukelia sumažėjusi chlorofilo biosintezė. Atrodo, kad lapai yra ypač jautrūs trūkumui. Trūkstant mineralų, jų dydis mažėja, keičiasi forma ar struktūra, blunka spalva, kartais net susidaro negyvos vietos galiukuose, pakraščiuose ar tarp pagrindinių gyslų. Kai kuriais atvejais lapai susirenka kuokšteliais ar rozetėmis, o pušies spygliai kartais neatsiskiria ir susidaro „susilieję spygliai“. Dažnas tam tikros rūšies mineralų trūkumo žoliniuose augaluose simptomas yra stiebo augimo slopinimas ir sulėtėjęs lapų menčių augimas, dėl kurio susidaro mažų lapų rozetės, dažnai su chlorotinių sričių tinklu. Pastebimi trūkumo simptomai įvairių elementų toks būdingas, kad patyrę stebėtojai gali nustatyti trūkumus pagal lapų išvaizdą.

Kartais, kai trūksta mineralų, medžiai gamina perteklių gumos. Šis reiškinys vadinamas moze. Dervos išskyrimas aplink pumpurus yra dažnas Australijos pušyse, kuriose trūksta cinko. Guma taip pat randama ant žievės vaisių medžiai kenčia nuo sausumo, kurį sukelia vario trūkumas. Dėl didelio trūkumo dažnai miršta lapai, ūgliai ir kitos dalys, t. y. atsiranda simptomai, apibūdinami kaip sausumas. Daugelyje miško ir vaismedžių pastebėta ūglių mirtis dėl vario trūkumo. Nudžiūvus viršūniniams ūgliams, obelys, kenčiančios nuo vario trūkumo, įgauna krūminę, sustingusią išvaizdą. Boro trūkumas sukelia viršūninių augimo taškų džiūvimą ir galiausiai kambio žūtį citrusiniuose vaisiuose ir pušyse, floemo žūtį ir fiziologinį kitų rūšių vaisių puvimą. Vieno elemento trūkumas kartais prisideda prie kelių skirtingų simptomų atsiradimo, pavyzdžiui, obelų boro trūkumas sukelia lapų deformaciją ir trapumą, floemo nekrozę, žievės ir vaisių pažeidimus.

Chlorozė. Dažniausias simptomas, pastebėtas, kai trūksta įvairių elementų, yra chlorozė, kuri atsiranda dėl sutrikusios chlorofilo biosintezės. Jaunų ir senų lapų chlorozės pobūdis, laipsnis ir sunkumas priklauso nuo augalo rūšies, elemento ir trūkumo laipsnio. Dažniausiai chlorozė siejama su azoto trūkumu, tačiau ją gali sukelti ir geležies, mangano, magnio, kalio ir kitų elementų trūkumas. Be to, chlorozę gali sukelti ne tik mineralų trūkumas, bet ir įvairūs kiti aplinkos veiksniai, įskaitant per daug ar per mažai vandens, nepalankią temperatūrą, toksines medžiagas (pvz., sieros dioksidą) ir mineralų perteklių. Chlorozę gali sukelti ir genetiniai veiksniai, lemiantys skirtingų spalvų augalų atsiradimą: nuo albinosų, visiškai neturinčių chlorofilo, iki žalsvų daigų ar daigų su įvairiais dryžiais ir dėmėtais lapais.

Remiantis daugybe veiksnių, sukeliančių chlorozę, galime daryti išvadą, kad ji atsiranda tiek dėl bendro medžiagų apykaitos sutrikimo, tiek dėl specifinės atskirų elementų įtakos.

Vienas iš labiausiai paplitusių ir žalingiausių augalų vystymosi tipų yra chlorozė, kuri aptinkama daugelyje vaismedžių, dekoratyvinių ir miško medžių, augančių šarminėse ir kalkingose ​​dirvose. Paprastai tai sukelia geležies trūkumas esant aukštoms pH vertėms, tačiau kartais tai sukelia mangano trūkumas.

Kai gaubtasėkliuose pasireiškia chlorozė, lapų vidurinės briaunelės ir smulkesnės gyslelės išlieka žali, tačiau plotai tarp gyslų tampa šviesiai žalios, geltonos ar net baltos spalvos. Paprastai jauniausi lapai yra labiausiai paveikti chlorozės. Spygliuočių medžių jauni spygliai tampa šviesiai žalios arba geltonos spalvos, o esant dideliam trūkumui, spygliai gali paruduoti ir nukristi.

Geležies trūkumo sukelta chlorozė gali būti iš dalies arba visiškai pašalinta sumažinus dirvožemio pH.

3.2 Fiziologinis mineralų trūkumo poveikis

Matomas morfologinis poveikis arba mineralų trūkumo simptomai yra įvairių vidinių biocheminių ar fiziologinių procesų pokyčių rezultatas. Tačiau dėl sudėtingų santykių tarp jų gali būti sunku nustatyti, kaip vieno elemento trūkumas sukelia pastebėtus padarinius. Pavyzdžiui, azoto trūkumas gali stabdyti augimą dėl blogesnio azoto tiekimo naujos protoplazmos biosintezės procesams. Tačiau kartu mažėja fermentų ir chlorofilo sintezės greitis, mažėja fotosintezės paviršius. Dėl to susilpnėja fotosintezė, sutrinka augimo procesų aprūpinimas angliavandeniais. Dėl to galimas tolesnis azoto ir mineralų įsisavinimo greičio sumažėjimas. Vienas elementas augale dažnai atlieka kelias funkcijas, todėl nėra lengva nustatyti, kuri funkcija ar funkcijų derinys sutrinka ir sukelia matomus simptomus. Pavyzdžiui, manganas, be tam tikrų fermentų sistemų aktyvinimo, būtinas ir sintezei. Chlorofilas. Jo trūkumas sukelia kai kuriuos funkcinius sutrikimus. Dėl azoto trūkumo paprastai pastebimai sumažėja fotosintezė, tačiau kitų elementų trūkumo poveikis nėra toks tikras.

Mineralų trūkumas mažina ir angliavandenių biosintezę, ir jų judėjimą į augančius audinius. Trūkumai dažnai skirtingai veikia fotosintezę ir kvėpavimą. Pavyzdžiui, didelis kalio trūkumas lėtina fotosintezę ir padidina kvėpavimą, todėl sumažėja angliavandenių, kurie gali būti naudojami augimui, kiekis. Kartais slopinamas ir angliavandenių judėjimas. Šis poveikis ryškus medžiams, kuriuose trūksta boro, sergant floemo nekroze. Sumažėjus turimų angliavandenių kiekiui, mažėja audinių augimo tempas vienoje medžio dalyje, tačiau tuo pačiu gali atsirasti angliavandenių kaupimasis kitoje dalyje. Kartais dėl mažo kaupiamųjų angliavandenių kiekio sumažėja sėklų susidarymas. Gausiai tręšiant azotinėmis trąšomis, bukų ir cukrinių klevų sėklų formavimosi procesas labai padidėjo, sveikų sėklų procentas ir klevo sėklų sausoji masė. Jaunoje smilkalinėje pušoje spurgų ir sėklų formavimasis taip pat smarkiai padaugėjo įterpus trąšas. Jei medžiams netrūksta mineralinių medžiagų, įterpus didelį kiekį azoto trąšų, galima sumažinti vaisių ir sėklų susidarymą skatinant vegetatyvinį augimą.

3.3 Mineralų perteklius

Miško dirvožemiuose retai būna mineralinių maisto medžiagų perteklius, bet turtingos trąšos soduose ir darželiuose kartais susidaro pakankamai druskos, kad būtų padaryta žala. Taip pat yra dideli plotai sausos žemės, kur dauguma augalų rūšių negali egzistuoti dėl didelis kiekis druskos Žalos padaro ir drėkinimas vandeniu, kuriame yra daug druskų. Taip nutinka dėl osmosinio slėgio padidėjimo, augalams nepalankių pH poslinkių, įvairių jonų disbalanso ar šių veiksnių derinio.

Padidėjęs dirvožemio tirpalo osmosinis slėgis sumažina vandens pasisavinimą, padidina vandens trūkumą lapuose ir sukelia audinių pažeidimus dėl išdžiūvimo tomis dienomis, kai vėjas ir aukšta temperatūra sukelia didelę transpiraciją. Esant ilgesnei ir gilesnei dehidratacijai, stebimas ir stomatų uždarymas, užkertantis kelią fotosintezei. Didelė druskų koncentracija dirvožemyje gali sukelti šaknų pažeidimus per plazmolizę, ypač smėlingose ​​dirvose, o tai trukdo šaknų sintetinei veiklai. Kartais lapai pažeidžiami dėl tepimo skystos trąšos didelėmis koncentracijomis.

Trąšų pertekliaus žalingas poveikis priklauso nuo augalų rūšies, naudojamų trąšų rūšies ir tręšimo laiko.

Vaismedžių ir dekoratyvinių medžių pertręšimas kartais taip pailgina vegetacijos laikotarpį, kad medžiai ir krūmai iki šalnų nespėja tapti atsparūs šalčiui. Pernelyg didelis tręšimas kartais skatina senesnių medžių šakų, žiedų ir vaisių augimą. Kiti augalų atsako į pertręšimą tipai yra fascija arba stiebo suplokštėjimas ir vidinė žievės nekrozė. Ant sodinukų nepageidaujamas veiksmas Trąšų perteklius pasireiškia per dideliu viršūniniu augimu, dėl kurio sumažėja požeminių ir antžeminių dalių santykis, todėl augalai po persodinimo dažnai prastai įsišaknija.

Trąšų perteklius yra ekonomiškai nuostolingas. Tai taip pat nepageidautina aplinkai, nes perteklius gali būti išplautas ir patekti į vandens telkinius ar gruntinius vandenis. Ypač didelę reikšmę išplaunamas azoto perteklius, dažniausiai nitratų pavidalu, tačiau aplinkos taršos problema gali iškilti, kai kurio nors elemento įvedamas perteklinis kiekis.

3.4 Azoto trūkumas

Trūkstant azoto buveinėje, stabdomas augalų augimas, susilpnėja šoninių ūglių formavimasis ir javų dygimas, pastebimi smulkūs lapai. Tuo pačiu metu mažėja šaknų išsišakojimas, tačiau gali padidėti šaknų ir oro dalių masės santykis. Viena iš ankstyvųjų azoto trūkumo apraiškų yra blyškiai žalia lapų spalva, kurią sukelia susilpnėjusi chlorofilo sintezė. Dėl ilgalaikio azoto bado vyksta baltymų hidrolizė ir sunaikinamas chlorofilas, visų pirma apatiniuose, senesniuose lapuose, ir tirpių azoto junginių nutekėjimas į jaunesnius lapus ir augimo vietas. Dėl chlorofilo naikinimo apatinių lapų spalva, priklausomai nuo augalo rūšies, įgauna geltonus, oranžinius arba raudonus atspalvius, o esant dideliam azoto trūkumui, gali atsirasti nekrozė, išsausėjimas ir audinių mirtis. Azoto badas lemia trumpesnį vegetatyvinio augimo periodą ir ankstyvesnį sėklų nokinimą.

3.5 Fosforo trūkumas

Išorinis fosforo bado simptomas yra melsvai žalia lapų spalva, dažnai su violetiniu arba bronziniu atspalviu (baltymų sintezės vėlavimo ir cukrų kaupimosi įrodymas). Lapai tampa maži ir siauresni. Augalų augimas sustoja, o derliaus nokinimas vėluoja.

Trūkstant fosforo, mažėja deguonies pasisavinimo greitis, pakinta kvėpavimo takų metabolizme dalyvaujančių fermentų aktyvumas, aktyviau pradeda veikti kai kurios nemitochondrinės oksidacijos sistemos (glikolio rūgšties oksidazė, askorbato oksidazė). Fosforo bado sąlygomis suaktyvėja organinių fosforo junginių ir polisacharidų skilimo procesai, slopinama baltymų ir laisvųjų nukleotidų sintezė.

Fosforo trūkumui augalai jautriausi ankstyvose augimo ir vystymosi stadijose. Įprasta fosforo mityba daugiau vėlyvas laikotarpis pagreitina augalų vystymąsi (priešingai nei azotas), o tai pietiniuose regionuose sumažina tikimybę, kad jie pateks į sausrą, o šiauriniuose – į šalčius.

3.6 Sieros trūkumas

Nepakankamas augalų aprūpinimas siera stabdo sieros turinčių aminorūgščių ir baltymų sintezę, mažina fotosintezę ir augalų, ypač oro dalių, augimo greitį. Ūminiais atvejais sutrinka chloroplastų susidarymas ir galimas jų irimas. Sieros trūkumo simptomai – lapų blanšavimas ir pageltimas – panašūs į azoto trūkumo, bet pirmiausia pasireiškia jauniausiuose lapuose. Tai rodo, kad sieros nutekėjimas iš senesnių lapų negali kompensuoti nepakankamo augalų aprūpinimo siera per šaknis.

3.7 Kalio trūkumas

Trūkstant kalio, lapai pradeda gelsti iš apačios į viršų – nuo ​​senų iki jaunų. Lapai pagelsta kraštuose. Vėliau jų kraštai ir viršūnės įgauna rudą spalvą, kartais su raudonomis „rūdijusiomis“ dėmėmis; miršta ir sunaikinamos šios vietos. Lapai atrodo tarsi apdegę. Kalio aprūpinimas ypač svarbus jauniems, aktyviai augantiems organams ir audiniams. Todėl badaujant kaliui mažėja kambio funkcionavimas, sutrinka kraujagyslių audinių vystymasis, sumažėja epidermio ir odelės ląstelės sienelės storis, slopinami ląstelių dalijimosi ir ilgėjimo procesai. Trumpinant tarpubamblius, gali susidaryti augalų rozetinės formos. Dėl kalio trūkumo sumažėja dominuojantis viršūninių pumpurų poveikis. Viršūniniai ir viršūniniai-šoniniai pumpurai nustoja vystytis ir žūva, suaktyvėja šoninių ūglių augimas ir augalas įgauna krūmo formą.

Panašūs dokumentai

Dirvožemio fizinės ir cheminės sudėties tyrimas kambariniai augalai, mineralinių trąšų rūšys. Mineralų trūkumo dirvožemyje požymiai. Patarimai, kaip auginti kambarinius augalus mokyklos aplinkoje. Augalų ligos ir kenkėjai, apsaugos priemonės.

kursinis darbas, pridėtas 2014-09-03


Mineralų vaidmuo gyvūnų kūno ląstelių ir audinių gyvenime. Makroelementų svarba gyvūno organizmui. Elementų rūgščių ir šarmų santykis pašaruose. Mikroelementų naudojimas šėrime, paros normos.

santrauka, pridėta 2009-10-25


Mineralinių trąšų klasifikacija (paprastos ir mišrios). Žemės ūkio paskirties dirvožemio išeikvojimas. Organinės ir mineralinės trąšos. Visiškas augalų vystymas naudojant kompleksines trąšas. Vandens įtaka augalų gyvenimui.

pristatymas, pridėtas 2014-05-14


Baltymų, riebalų, angliavandenių, vitaminų, mineralų ir mikroelementų aprašymas. Pašarų maistinės vertės įvertinimas. Metodai, skirti medžiagų apykaitai gyvūnų organizme tirti, remiantis energijos tvermės dėsniu. Azoto, anglies ir energijos balansas karvėje.

santrauka, pridėta 2014-06-15


Dirvožemiai, dirvožemio susidarymo sąlygos. Mineralinių trąšų charakteristikos. Sožo upės apylinkių geologija, geomorfologija, klimatas. Dirvožemio ir klimato sąlygų charakteristikos. Mineralinių trąšų įtaka žolyno produktyvumui ir rūšinei sudėčiai.

baigiamasis darbas, pridėtas 2012-11-03


Žemės ūkio produktų kokybės priklausomybė nuo esminių organinių ir mineralinių junginių kiekio juose. Mineralinių trąšų (azoto, fosforo, kalio ir kompleksinių) įtaka įvairūs deriniai apie augalų vystymąsi ir produktyvumą.

santrauka, pridėta 2009-10-07


Mineralų ir vitaminų svarba kiaulių organizmui. Endogeninių stimuliatorių naudojimas ir biologiškai veikliosios medžiagos kaip premiksų dalis. Patartina dietoje naudoti biostimuliatorius (antibiotikus, fermentus, eleuterokokus).

pamoka, pridėta 2012-10-05


Organinių ir mineralinių trąšų naudojimas Baškirijos Respublikos Duvano regione, mineralinių trąšų dozės apskaičiavimo metodai, pasėlių derliaus planavimas. Trąšų naudojimo sėjomainoje daugiametis planas, atsižvelgiant į dirvožemio derlingumą.

kursinis darbas, pridėtas 2009-07-15


Fiziologinė mineralų reikšmė kiaulių organizme. Picumin vartojimas paršavedėms nėštumo metu. Aplinkos veiksniai ir jų įtaka natūraliam kiaulių atsparumui ir produktyvumui. Paršavedžių kraujo parametrai.

monografija, pridėta 2012-10-05


Šuns mityba miesto sąlygomis. Maisto virškinimas ir skrandžio talpa. Maistinių medžiagų ir energijos poreikis. Riebalų vaidmuo vitaminų mityboje ir vandens apykaitoje. Folio rūgšties trūkumo simptomai. Mineralų funkcijos organizme.

KURSINIS DARBAS

Įvairių rūšių sėklų apdorojimo įtaka augalų augimui ir vystymuisi

Įvadas

Sėklų apdorojimo prieš sėją klausimas, nepaisant daugybės tyrimų, išlieka aktualus ir atviras iki šių dienų. Susidomėjimą kelia perspektyva žemės ūkyje naudoti įvairius sėklų apdorojimo būdus, siekiant padidinti augalų produktyvumą ir gauti didesnį derlių.

Laikant sėklos sensta, prastėja jų kokybė ir daigumas, todėl keletą metų laikomoje sėklų partijoje būna stiprių, silpnų (gyvų, bet nedygstančių) ir negyvų. Yra žinomi priešsėjinio sėklų apdorojimo būdai, kuriais galima padidinti saugojimo metu prarastų sėklų daigumą. Jonizuojanti spinduliuotė mažomis dozėmis, ultragarsinis apdorojimas, trumpalaikis šilumos ir smūgio bangų gydymas, elektrinių ir magnetinių laukų poveikis, lazerinis švitinimas, priešsėlis mirkymas biologiškai aktyvių medžiagų tirpaluose ir kt., gali padidinti sėklų daigumą ir derlių 15-25 proc. .

Kaip žinia, produktyvumui didinti naudojamos mineralinės trąšos, patogiai įterpiamos į dirvą, šis procesas mechanizuotas. Mineralinių trąšų naudojimas pagreitina augalų augimą ir padidina produktyvumą. Tačiau dažnai lygiagrečiai susidaro ir augalams nekenksmingi, bet žmogui pavojingi nitratai ir nitritai. Be to, yra ir rimtesnių mineralinių trąšų naudojimo pasekmių, susijusių su dirvožemio struktūros pokyčiais. Dėl to trąšos iš viršutinių dirvožemio sluoksnių išplaunamos į apatinius, kur mineraliniai komponentai augalams nebepasiekiami. Tada mineralinės trąšos patenka į gruntinius vandenis ir patenka į paviršinius vandens telkinius, gerokai užteršdamos aplinką. Naudojimas organinių trąšų yra draugiškesni aplinkai, tačiau jų akivaizdžiai nepakanka patenkinti žmonių poreikius siekiant didesnio našumo.

Aplinkai nekenksmingi fiziniai sėklų biostimuliacijos metodai yra daug žadantys. Dabar eksperimentiškai įrodyta, kad biologiniai objektai gali jautriai reaguoti į išorinių elektromagnetinių laukų poveikį. Ši reakcija gali pasireikšti įvairiais struktūriniai lygiai gyvas organizmas – nuo ​​molekulinio ir ląstelinio iki viso organizmo. Veikiant milimetro diapazono elektromagnetines bangas biologinių objektų ląstelėse, suaktyvėja biosintezės ir ląstelių dalijimosi procesai, atkuriami dėl ligų sutrikę ryšiai ir funkcijos, papildomai sintetinamos medžiagos, turinčios įtakos organizmo imuninei būklei.

Iki šiol buvo sukurta daugybė skirtingų švitinimo įrenginių ir sėklų aktyvinimo metodų. Tačiau jie nėra plačiai naudojami, nors lyginant su cheminiais metodais yra technologiškai pažangesni, ekologiškesni ir daug pigesni. Viena iš šios situacijos priežasčių yra ta, kad esami sėklų apdorojimo spinduliuote metodai neduoda pastoviai aukštų rezultatų. Taip yra dėl to, kad dabartiniai priešsėlio apdorojimo metodai neoptimizuoja kokybinių ir kiekybinių spinduliavimo savybių.

Tyrimo tikslas - ištirti įvairių rūšių priešsėjinio sėklų apdorojimo įtaką augalų augimui ir vystymuisi.

Šiuo atžvilgiu buvo nustatyti šie dalykai užduotys :

· tirti cheminių medžiagų įtaką augalų augimui ir vystymuisi;

· tirti elektromagnetinio (biofizinio) apdorojimo įtaką augalų augimo procesams;

· atskleisti lazerio švitinimo poveikį miežių sėklų daigumui.

1. Sėklų apdorojimas prieš sėją ir jo poveikis augalų augimui ir vystymuisi

1.1 Cheminių medžiagų poveikis augalų augimui ir vystymuisi

sėklinių miežių švitinimo lazeris

Svarbiausia ir veiksmingiausia apdorojimo dalis yra cheminis, arba sėklų beicavimas.

Net prieš 4 tūkstančius metų Senovės Egiptas ir Graikijoje, sėklos buvo mirkomos svogūnų sultyse arba laikomos su kipariso spygliais.

Viduramžiais, vystantis alchemijai ir jos dėka chemikai pradėjo mirkyti sėklas akmens ir kalio druskoje, vario sulfatas, arseno druskos. Vokietijoje buvo populiarūs paprasčiausi būdai – sėklų laikymas karštame vandenyje arba mėšlo tirpale.

XVI amžiaus pradžioje buvo pastebėta, kad laivo avarijos metu jūros vandenyje buvusios sėklos užaugino derlių, kurie buvo mažiau paveikti dumblų. Daug vėliau, prieš 300 metų, priešsėjos efektyvumas cheminis apdorojimas sėklos buvo moksliškai įrodyta prancūzų mokslininko Thiele eksperimentų metu, kuris tyrė sėklų apdorojimo druska ir kalkėmis poveikį dūmų plitimui per sėklas.

pradžioje buvo uždrausta naudoti preparatus su arsenu, kaip pavojingu žmogaus gyvybei, tačiau XX amžiaus pradžioje imta naudoti gyvsidabrio turinčias medžiagas, kurias uždrausta naudoti tik 1982 m., o tik 1982 m. Vakarų Europoje.

Tik praėjusio amžiaus 60-aisiais buvo sukurti sisteminiai fungicidai išankstinis gydymas sėklų, o pramoninės šalys pradėjo jas aktyviai naudoti. Nuo 90-ųjų buvo naudojami modernių, labai efektyvių ir gana saugių insekticidų ir fungicidų kompleksai.

Priklausomai nuo sėklų apdorojimo technologijos, yra trys tipai: paprastas beicavimas, panardinimas ir inkrustavimas.

Standartinis beicavimas yra labiausiai paplitęs ir tradicinis sėklų apdorojimo būdas. Dažniausiai naudojamas sodybose ir ūkiuose, taip pat sėklininkystėje. Padidina sėklų svorį ne daugiau kaip 2%. Jei plėvelę formuojanti kompozicija visiškai padengia sėklas, jų svoris gali padidėti iki 20%

Inkrustavimas – sėklos padengiamos lipniomis medžiagomis, kad chemikalai priliptų prie jų paviršiaus. Apdorotos sėklos gali pasunkėti 5 kartus, tačiau forma nesikeičia.

Granuliavimas - medžiagos padengia sėklas storu sluoksniu, padidindamos jų svorį iki 25 kartų ir pakeisdamos jų formą į sferines arba elipses. „Galingiausias“ panardinimas (granuliavimas) paverčia sėklas iki 100 kartų sunkesnėmis.

Grūdų sėkloms apdoroti plačiausiai naudojami preparatai Raxil, Premix, Vincit, Divident, Colfugo Super Color. Tai sisteminiai fungicidai, naikinantys akmenų sporas, dulkėtus ir kietus dumblius, nematodus, efektyviai kovojantys su fuzarioze, septorioze ir šaknų puviniu. Jie gaminami skysčių, miltelių arba koncentruotų suspensijų pavidalu ir naudojami sėkloms apdoroti specialiuose įrenginiuose, kurių norma yra 0,5–2 kg 1 tonai sėklų.

Privačiuose ir ūkio namų ūkiuose naudojamas stiprus chemikalai ne visada pateisinamas. Palyginti nedidelis kiekis smulkių daržovių ar dekoratyvinių augalų, pavyzdžiui, medetkų, morkų ar pomidorų, sėklų gali būti apdorojamas mažiau toksiškomis medžiagomis. Svarbu ne tik ir ne tiek iš pradžių sunaikinti visą infekciją ant sėklų, bet ir suformuoti augale, net ir sėklos embriono stadijoje, atsparumą ligoms, tai yra ilgalaikį imunitetą.

Dygimo pradžioje naudinga ir augimo stimuliatorių įtaka, kuri skatins augalų vystymąsi didelis kiekisšoninės šaknys, sukuriančios stiprią šaknų sistemą. Augalų augimo stimuliatoriai, patekę į embrioną prieš prasidedant dygimui, sukelia aktyvų maistinių medžiagų transportavimą į antžemines augalo dalis. Tokiais preparatais apdorotos sėklos greičiau sudygsta, padidėja jų daigumas. Daigai tampa atsparesni ne tik ligoms, bet ir temperatūros pokyčiams, drėgmės trūkumui ir kitoms stresinėms sąlygoms. Ilgesnėmis tinkamo išankstinio apdorojimo priešsėjomis preparatais pasekmėmis laikomas derliaus padidėjimas ir sutrumpėjęs nokimo laikas.

Daugelis preparatų priešsėjiniam sėklų apdorojimui yra sukurti humuso pagrindu. Tai koncentruotas (iki 75%) huminių rūgščių ir humatų, kalio ir natrio vandeninis tirpalas, prisotintas augalui būtinų mineralinių medžiagų kompleksu, kuris gali būti naudojamas ir kaip trąša. Tokie preparatai gaminami durpių, kurios yra vandeninis ekstraktas, pagrindu.

Z.F. Rakhmankulova su bendraautoriais tyrė kviečių (Triticum aestivum L.) sėklų priešsėjinį apdorojimą 0,05 mm salicilo rūgštimi (SA) jos endogeniniam kiekiui bei laisvųjų ir surištų formų santykiui daigų ūgliuose ir šaknyse. Dvi savaites augant daigams, pastebėtas laipsniškas bendro SA kiekio mažėjimas ūgliuose; šaknyse pakitimų neaptikta. Tuo pačiu metu ūgliuose įvyko SA formų persiskirstymas - padidėjo konjuguotos formos lygis ir sumažėjo laisvos formos. Prieš sėją apdorojant sėklas salicilatu, sumažėjo bendras endogeninės SA kiekis tiek ūgliuose, tiek daigų šaknyse. Laisvojo SA kiekis intensyviausiai mažėjo ūgliuose, šiek tiek mažiau – šaknyse. Daryta prielaida, kad šį sumažėjimą lėmė SA biosintezės pažeidimas. Tai lydėjo ūglių ir ypač šaknų masės ir ilgio padidėjimas, visiško tamsaus kvėpavimo stimuliavimas ir santykio pasikeitimas. kvėpavimo takų. Pastebėtas, kad šaknyse padidėjo citochromo kvėpavimo tako dalis, o ūgliuose – alternatyvus cianidui atsparus. Rodomi augalų antioksidacinės sistemos pokyčiai. Lipidų peroksidacijos laipsnis buvo ryškesnis ūgliuose. Pirminio apdorojimo SA įtakoje MDA kiekis ūgliuose padidėjo 2,5 karto, o šaknyse sumažėjo 1,7 karto. Iš pateiktų duomenų darytina išvada, kad egzogeninio SA poveikio augalų augimui, energijos balansui ir antioksidacinei būklei pobūdis ir intensyvumas gali būti susijęs su jo kiekio pokyčiais ląstelėse ir su persiskirstymu tarp laisvų ir konjuguotų SA formų.

E.K. Eskovas gamybiniais eksperimentais tyrė kukurūzų sėklų priešsėlį apdorojimo geležies nanodalelėmis poveikį augimo ir vystymosi intensyvėjimui, didinant šios kultūros žaliosios masės ir grūdų derlių. Dėl to sustiprėjo fotosintezės procesai. Fe, Cu, Mn, Cd ir Pb kiekis kukurūzų ontogenezėje buvo labai įvairus, tačiau Fe nanodalelių adsorbcija pradinėse augalų vystymosi stadijose turėjo įtakos šių cheminių elementų kiekio sumažėjimui bręstančiame grūde, kuris buvo kartu su jo biocheminių savybių pasikeitimu.

Taigi sėklų apdorojimas chemikalais prieš sėją yra susijęs su didelėmis darbo sąnaudomis ir mažu technologiniu proceso efektyvumu. Be to, pesticidų naudojimas sėkloms dezinfekuoti sukelia didelė žala aplinką.

1.2 Elektromagnetinio (biofizinio) apdorojimo įtaka augalų augimo procesams

Smarkiai brangstant energijos ištekliams ir technogeninei agroekosistemų taršai, būtina ieškoti aplinkai saugių ir ekonomiškai pelningų medžiagų ir energijos išteklių kaip alternatyvos brangioms ir aplinkai nesaugioms produktyvumo didinimo priemonėms, tuo pačiu gerinant žemės ūkio pasėlių kokybę.

Esami sėklų stimuliavimo prieš sėją metodai ir technologiniai metodai, pagrįsti labai toksiškų cheminių medžiagų naudojimu, yra susiję su didelėmis darbo sąnaudomis ir mažu sėklų apdorojimo proceso technologiniu efektyvumu. Be to, pesticidų naudojimas sėkloms dezinfekuoti daro didelę žalą aplinkai. Į dirvą patekus fungicidais apdorotas sėklas, pesticidai, veikiami vėjo ir lietaus, patenka į vandens telkinius ir pasklinda dideliuose plotuose, o tai teršia aplinką ir kenkia gamtai.

Gaminant aplinkai nekenksmingus produktus didžiausią susidomėjimą kelia fiziniai elektros poveikio veiksniai. magnetinis laukas pavyzdžiui, gama spinduliuotė, rentgeno spinduliai, ultravioletiniai, matomi optiniai, infraraudonieji, mikrobangų spinduliai, radijo dažniai, magnetiniai ir elektrinis laukas, švitinimas alfa ir beta dalelėmis, įvairių elementų jonais, gravitaciniu poveikiu ir kt. Gama ir rentgeno spinduliuotės naudojimas yra pavojingas žmonių gyvybei, todėl žemės ūkyje yra mažai naudingas. Ultravioletinės, mikrobangų ir radijo dažnių spinduliuotės naudojimas sukelia veikimo problemų. Aktualu tirti elektromagnetinių laukų poveikį auginant grūdus, nakvišus, aliejinius augalus, ankštinius augalus, melionus ir šakniavaisius.

Magnetinių laukų poveikis yra susijęs su jų įtaka ląstelių membranoms. Dipolio poveikis skatina šiuos membranų pokyčius ir sustiprina fermentų aktyvumą. Be to, kiti autoriai nustatė, kad dėl tokio apdorojimo sėklose vyksta daugybė procesų, dėl kurių padidėja sėklų lukštų pralaidumas, pagreitėja vandens ir deguonies patekimas į sėklas. Dėl to padidėja fermentinis aktyvumas, visų pirma hidrolizinių ir redokso fermentų. Tai užtikrina greitesnį ir pilnesnį embriono aprūpinimą maistinėmis medžiagomis, pagreitina ląstelių dalijimosi greitį ir apskritai suaktyvina augimo procesus. Augaluose, išaugintuose iš apdorotų sėklų, intensyviau vystosi šaknų sistema ir pagreitėja perėjimas prie fotosintezės, t.y. sukuriamas tvirtas pagrindas tolesniam augalų augimui ir vystymuisi.

Visa tai prisideda prie vegetatyvinio proceso ir pagreitina jo augimą.

Naujos nanotechnologijos, skirtos mikrobanginiam sėklų apdorojimui prieš sėją ir dezinfekcijai, buvo atliekamos kaip alternatyva cheminiams metodams. Grūdų ir sėklų dezinfekcijai buvo naudojamas impulsinis apdorojimo mikrobangėmis režimas, kuris dėl itin didelio EML impulso intensyvumo užtikrina vabzdžių kenkėjų žūtį. Nustatyta, kad 100% mikrobangų dezinsekcijos efektui reikia ne didesnės kaip 75 MJ dozės 1 tonai sėklų. Tačiau šiandien šios technologijos negali būti tiesiogiai naudojamos agropramoniniame komplekse, nes jos tik kuriamos, o numatomos diegimo gamyboje sąnaudos yra labai didelės. Perspektyvi žemės ūkio praktika, skatinanti augalų augimą ir vystymąsi, yra elektrinių ir magnetinių laukų naudojimas, kurie naudojami tiek ruošiant sėklas prieš sėją, tiek augalų vegetacijos sezono metu, didinant augalų atsparumą neigiamiems veiksniams. streso faktoriai, didinantys maistinių medžiagų panaudojimo greitį iš dirvožemio, dėl ko didėja pasėlių derlius. Įrodyta teigiama elektromagnetinio lauko įtaka grūdų sėklų sėjos ir derlingumo savybėms.

Elektromagnetinis sėklų apdorojimas, palyginti su daugeliu kitų perdirbimo būdų, nėra susijęs su daug darbo reikalaujančiomis ir brangiomis operacijomis, nedaro žalingo poveikio dirbančiam personalui (pvz., apdorojimui cheminiais ar radionuklidais) ar pesticidų naudojimui, perdirbimo metu nesudaro sėklai mirtinų dozių. , yra labai technologiškai pažangus ir lengvai automatizuojamas procesas, lengvai ir tiksliai dozuojamas poveikis, yra aplinkai nekenksmingas apdorojimo būdas ir lengvai derinamas su šiuo metu taikoma žemės ūkio praktika. Svarbu, kad augalai, išauginti iš apdorotų sėklų, neturėtų tolesnių patologinių pokyčių ir sukeltų mutacijų. Įrodyta, kad veikiant elektromagnetiniam laukui didėja produktyvių stiebų skaičius, spygliuočių skaičius, vidutinis augalų ir spyglių ilgis, didėja grūdų skaičius smaigalyje ir atitinkamai grūdo svoris. Visa tai lemia derliaus padidėjimą 10-15%.

G.V. Novitskaja ištyrė silpno pastovaus horizontalaus magnetinio lauko (HMF), kurio stiprumas yra 403 A/m, poveikį polinių ir neutralių lipidų bei juos sudarančių FA sudėčiai ir kiekiui pagrindinių ridikėlių magnetinės orientacijos tipų (MOT) lapuose. (Raphanus sativus L., var. radicula D. C.) veislės Rožinė-raudona su baltu galu: šiaurės-pietų (NS) ir vakarų-rytų (WE), kuriose šaknų vagų orientacijos plokštumos yra išilgai ir atitinkamai per magnetinį dienovidinį. Pavasarį veikiant PMF, bendras lipidų kiekis SY MOT lapuose sumažėjo, o W MOT – padidėjo; rudenį, atvirkščiai, bendras lipidų kiekis SY MOT lapuose padidėjo, o W MOT – sumažėjo. Pavasarį fosfolipidų ir sterolių santykis, netiesiogiai rodantis membranų lipidinio dvisluoksnio takumo padidėjimą, padidėjo abiejų MOT augaluose, o rudenį – tik SY MOT. Santykinis nesočiųjų FA, įskaitant linoleno ir linolo rūgštis, kiekis kontrolėje buvo didesnis GE MOT, palyginti su SY MOT. Veikiant PMF, šių rūgščių kiekis SY MOT lapų lipiduose padidėjo, o ZV MOT lapuose nepakito. Taigi silpnas horizontalus PMF turėjo skirtingą, kartais priešingą poveikį SY ir SW MOT ridikėlių lapų lipidų kiekiui, kurį, matyt, lėmė skirtingas jų jautrumas lauko poveikiui, susijęs su jų fiziologinės būklės ypatybėmis.

Be to, G. V. Novitskaya ir bendraautoriai ištyrė 403 A/m įtempimo PMF poveikį polinių (galvos) ir neutralių lipidų bei juos sudarančių FA, išskirtų iš 3, 4 ir 5 svogūninių augalų (Allium) lapų, sudėčiai ir kiekiui. sieros L.) veislė Arzamas ir nustatyta naudojant TLC ir GLC metodus. Augalai, auginami natūralaus Žemės magnetinio lauko sąlygomis, buvo kontrolė. Didžiausias lipidų kiekis, veikiant PMF, nustatytas ketvirtajame svogūno lape: padidėjo bendras lipidų, ypač polinių lipidų (gliko- ir fosfolipidų), kiekis, sumažėjo arba išliko neutralių lipidų kiekis. nepakitęs. Fosfolipidų / sterolių santykis padidėjo, o tai rodo, kad padidėjo membranos lipidų dvigubo sluoksnio sklandumas. Veikiant PMP, padidėjo linoleno rūgšties dalis, padidėjo ir santykinis nesočiųjų FA kiekio kiekis. PMF poveikis trečiojo ir penktojo svogūnų laiškų sudėčiai ir lipidų kiekiui buvo ne toks ryškus, o tai rodo skirtingą įvairaus amžiaus svogūnų laiškų jautrumą lauko poveikiui. Daroma išvada, kad silpno PMF pokyčiai praeities evoliucinių-istorinių Žemės magnetinio lauko stiprumo pokyčių ribose gali paveikti augalų biocheminę sudėtį ir fiziologinius procesus.

Tiriant kintamo magnetinio lauko (AMF), kurio dažnis yra 50 Hz, įtaką skilčialapių lapų plėtimosi dinamikai, polinių ir neutralių lipidų bei juos sudarančių FA sudėčiai ir kiekiui per 5 dienas. -senų ridikėlių daigų, auginamų šviesoje ir tamsoje ( Raphanus sativus L. var. radicula D.L.) veislė Rose-red su baltu galu, nustatyta, kad PMF susilpnino šviesos slopinamąjį poveikį skilčialapių lapų plėtimosi dinamikai. Šviesoje, PMP, bendras lipidų kiekis, polinių ir neutralių lipidų kiekis daiguose buvo didesnis nei kontrolinėje. Tarp polinių lipidų bendras gliko- ir fosfolipidų kiekis padidėjo, o tarp neutralių – triacilglicerolių. Padidėjo fosfolipidų ir sterolių (PL/ST) santykis. Tamsoje PMF bendras lipidų, taip pat neutralių lipidų kiekis daiguose buvo mažesnis nei kontrolinėje, sumažėjo PL/ST santykis. Kontrolinėje santykinio bendro nesočiųjų FA kiekio skirtumų šviesoje ir tamsoje nenustatyta, linoleno rūgšties kiekis daiguose buvo didesnis šviesoje nei tamsoje. Veikiant PMP, linoleno rūgšties kiekis šviesoje sumažėjo, tamsoje padidėjo, o šviesoje sumažėjo eruko rūgšties. Nesočiųjų ir sočiųjų FA santykis sumažėjo tiek šviesoje, tiek tamsoje. Daroma išvada, kad 50 Hz dažnio PMF šviesoje ir tamsoje reikšmingai pakeitė lipidų kiekį ridikėlių daiguose, veikdamas kaip korekcinis veiksnys.

Taigi daugelio autorių tyrimais nustatyta, kad veikiant elektromagnetiniam laukui mobilizuojamos jėgos ir išlaisvinamos organizmo energijos atsargos, suaktyvėja fiziologiniai ir biocheminiai procesai ankstyvose sėklų dygimo stadijose, didėja vidinis metabolizmas. procesai ir nuolatinis dygimo energijos, daigumo, stiprumo, pradinio augimo, pavasario-vasaros išlikimo didėjimas, kurie turi teigiamos įtakos visam tolesniam augalų vystymosi laikotarpiui.

Tačiau jie nėra plačiai naudojami, nors lyginant su cheminiais metodais yra technologiškai pažangesni, ekologiškesni ir daug pigesni. Viena iš šios situacijos priežasčių yra ta, kad esami sėklų apdorojimo spinduliuote metodai neduoda pastoviai aukštų rezultatų. Tai paaiškinama išorinių sąlygų pokyčiais, nevienalytiškumu sėklinė medžiaga ir nepakankamai žinių apie sėklinių ląstelių sąveikos su elektromagnetiniais laukais ir elektros krūviais esmę.

1.3 Švitinimo lazeriu poveikis augalų augimui ir vystymuisi

Nuo seniausių laikų svarbiausia sąlyga Manoma, kad augalų produktyvumo padidėjimas pagerina dirvožemio derlingumą. Visame pasaulyje melioracijai, drėkinimui ir žemės ūkio chemizavimui išleidžiami didžiuliai pinigai ir mokslininkų pastangos. Tačiau liūdnas žemės ūkio chemizavimo progreso paradoksas yra tas, kad po nesaikingo nitratų, fosfatų, pesticidų, sintetinių augimo reguliatorių naudojimo, kaip piktas šešėlis seka apsinuodijus pasėliais, maistu, vandeniu, kyla grėsmė žmonių sveikatai ir gyvybei. . Vadinasi, intensyvėja naujų būdų ir metodų kūrimas pasėlių produktyvumui padidinti.

Vienas iš šių metodų yra atstovaujamas lazeriu arba lazerio spinduliuotė. Nuo tada, kai šiuolaikiniai mokslo centrai pradėjo skirti didelį dėmesį šiuolaikinės technologijos auginant pasėlius, tada tokiomis sąlygomis buvo sukurta daugybė metodų, kaip paveikti žemės ūkio augalus įvairiais fiziniais veiksniais, kurie skatina augalų augimą ir vystymąsi, o galiausiai ir pačių pasėlių derlių. Augalai ar jų sėklos pradėtos dėti į stiprų magnetinį ar elektrinį lauką, pasėliai buvo veikiami jonizuojančiosios spinduliuotės ar plazmos, taip pat koncentruoto švitinimo. saulės spindulys– šiuolaikinių dirbtinai sukurtų spinduliuotės šaltinių – lazerių – šviesa.

Lazerinio apdorojimo poveikį kaip visumą galima pavadinti specifiniu, nes tai yra teigiamas veiksnys ekologijos ir aplinkos saugos požiūriu, nes jo įtaka į gamtą neįneša pašalinių elementų.

Lazerinis ekspozicijos metodas turi pakankamai daug privalumų, palyginti su kitais esamais fiziniais ir cheminiais priešsėjinio sėklų paruošimo metodais, būtent:

1) stabilus pasėlių derlingumo padidėjimas esant įvairioms dirvožemio ir klimato sąlygoms;

2) žemės ūkio produktų kokybės gerinimas (didinant cukrų, vitaminų, baltymų ir glitimo kiekį);

3) galimybė 10-30% sumažinti sėjos normą, padidinant sėklų daigumą lauke ir sustiprinant augimo procesus (priklausomai nuo veislės, pasėlių rūšies, apdorojimo dažnumo);

4) augalų atsparumo pažeidimams didinimas įvairios ligos;

5) apdorojimo nekenksmingumas sėkloms ir aptarnaujančiam personalui.

Tačiau teigiamas sėklų ir augalų švitinimo lazeriu poveikis turi ir trūkumų, į kuriuos taip pat reikia atsižvelgti. Taigi aktyvavimo efekto dydis ir jo atkuriamumas priklauso nuo sėklų būklės, kuriai įtakos turi daug natūralių ir nekontroliuojamų veiksnių sandėliavimo ir švitinimo metu. Be to, tam tikromis sąlygomis sėklų švitinimas optimaliomis dozėmis gali visiškai neveikti augalų veiklos ir netgi turėti slegiantį poveikį.

F.D. Samuilovas naudojo sukimosi zondą, kad ištirtų vandeninės terpės mikroklampumą kukurūzų sėklų (Zea mays L.) embrionuose ir endosperme, apšvitintuose lazeriu „Lvov-1 Electronics“. Remiantis sėklų sugertų nitroksilo radikalų (zondų) EPR spektrų parametrais su vandeniu brinkimo metu, nustatyti C zondo sukimosi difuzijos embrionuose ir sėklų endosperme koreliacijos laikai. Apšvitintų sėklų embrionuose, lyginant su nešvitintomis, nustatytas C zondų sumažėjimas, nustatyta C reikšmės priklausomybė nuo sėklų išbrinkimo laiko. Prieita prie išvados, kad sėklinių embrionų ląstelėse, veikiant lazerio spinduliuotei, mažėja vandeninės terpės mikroklampumas ir padidėja zondų mobilumas. Švitinimo poveikis C zondams sėklų endosperme pasireiškia mažesniu mastu ir kartu su zondų mobilumo padidėjimu.

Taigi lazerinis apdorojimo būdas turi nemažai pranašumų, palyginti su fiziniais ir cheminiais priešsėjinio sėklų paruošimo būdais. Tai apima: žemės ūkio produktų kokybės gerinimą (cukrų, vitaminų, baltymų ir glitimo kiekio didinimą); galimybė 10-30% sumažinti sėjos normą padidinant sėklų daigumą lauke ir skatinant augimo procesus; sėklų apdorojimo nekenksmingumas ir dirbantis personalas; trumpa poveikio trukmė. Tačiau sėklų apdorojimas lazeriu yra labai brangus, todėl ūkyje nėra plačiai naudojamas. Gama švitinimas leidžia pagreitinti kai kurių kultūrinių augalų sėklų daigumą, padidina lauko daigumą ir produktyvių stiebų skaičių ir dėl to derlių (iki 13%). Trūkumai apima švitinimo prieš sėją efektyvumo priklausomybę nuo oro sąlygų auginimo sezono metu, bloga įtaka dėl daugelio ekonominių augalų savybių, augalų kvėpavimo režimo intensyvumo sumažėjimas. Pagrindinis šio stimuliavimo metodo trūkumas yra tas, kad gydymo dozės padidinimas gali sukelti mirtį.

2. Tyrimo objektai ir metodai

Tyrimas buvo atliktas pavadintame BMŠP Botanikos ir žemės ūkio pagrindų katedroje. M. Tanka ir BSU Fizikos fakultetas.

2.1 Tyrimo objektas

Tyrimo objektas – miežių veislės Yakub sėklos. Ši veislė yra baltarusiška selekcija, gauta respublikinės vieningos įmonės „Baltarusijos nacionalinės žemės ūkio mokslų akademijos mokslinis ir praktinis centras“ ir įtraukta į valstybės registrą 2002 m.

Morfologinės savybėsveislių. Augalas yra tarpinio tipo auginimo fazėje. Stiebas iki 100 cm aukščio.Ausis pusiau stačia. Ausis yra dviejų eilių, cilindro formos, iki 10 cm ilgio, vienoje ausyje yra 26-28 smaigaliai. Markės yra vidutinio ilgio ausies atžvilgiu. Grūdai plėveliški. Pilvo griovelis nėra plaukuotas. Grūdų aleurono sluoksnis yra šiek tiek spalvotas. Vystymo tipas – pavasaris.

Ekonominės ir biologinės savybėsveislių. Grūdų veislė. Grūdų dydis didelis (1000 grūdų svoris 45-50 g). Baltyminga veislė (vidutinis baltymingumas 15,4%, baltymingumas iš hektaro iki 6,0 c). Vidutinio vėlyvumo veislė. Vidutinis derlingumas - 42,3 c/ha , m Didžiausias 79,3 c/ha derlius buvo gautas Shchuchinsky GSU 2001 m. Vidutiniškai atsparus išgulimui ir sausrai. Vaškui atsparus ligoms. Aukšti reikalavimai auginimo sąlygoms. Didelis jautrumas fungicidams. Vidutinis jautrumas herbicidams.

2.2 Tyrimo metodai

Tyrimo metodai – eksperimentas, palyginimo metodas.

Eksperimentas buvo atliktas pagal šias parinktis:

1) kontrolė (sėklos neapdorotos);

2) sėklų apdorojimas 660 nm bangomis 15 minučių;

3) sėklų apdorojimas 660 nm bangomis 30 minučių;

4) sėklų apdorojimas 775 nm bangomis 15 minučių

5) sėklų apdorojimas 775 nm bangomis 30 minučių.

2-5 variantuose lazerio galia (P) yra 100 mW.

Sėklų apdorojimas buvo atliktas naudojant lazerines sistemas (2.2 pav.).

Eksperimentas buvo pakartotas 3 kartus. Sėklų skaičius pakartojime - 20 vnt.

Laboratorinio eksperimento metu buvo nustatytas sėklų daigumas ir dygimo energija. Tam grūdų sėklos buvo daiginamos 23 o C temperatūroje 7 paras.

Apibrėžimas inmiežių daigų panašumai. Daigumas buvo nustatytas siekiant nustatyti sėklų, galinčių išauginti normaliai išsivysčiusius daigus, skaičių. Normaliai išsivysčiusių daigų embriono šaknis turi būti bent pusė sėklos ilgio. Norėdami apskaičiuoti vieno mėginio sėklų daigumą, susumuokite normaliai sudygusių sėklų skaičių, atsižvelgiant į daigumą, ir išreikškite bendrą jų skaičių procentais. Šio eksperimento metu 7 dieną buvo atliktas kiekybinis sodinukų iš identiškų vietų skaičiavimas.

Dygimo energijos nustatymas. Daigumo energija buvo nustatyta vienu bandymu su daigumu, tačiau paprastai daigintos sėklos buvo skaičiuojamos 3 dieną.

Normaliai išsivysčiusių daigų embrioninė šaknis turi būti bent sėklos ilgio arba skersmens ir dažniausiai su šaknies plaukeliais, o daigas turi būti bent pusės sėklos ilgio. Tos rūšys, kurios dygsta keliomis šaknimis (miežiai, kviečiai, rugiai), turi turėti bent dvi šaknis.

3. Lazerinio švitinimo įtaka miežių sėklų augimui

Atlikus tyrimą, buvo nustatytas selektyvus lazerio poveikio pobūdis miežių sėklų augimo veiksmingumui, ty dygimo energijai ir daigumui. Paprastai sėklos būklė lemia derliaus kiekį ir kokybę.

Daiginimo energija apibūdina sėklų dygimo konsistenciją ir greitį. Daiginimo energija yra normaliai sudygusių sėklų procentinė dalis mėginyje, paimtame analizei.

Mūsų atlikto tyrimo rezultatai parodė (3.1 pav.), kad miežių sėklų dygimo energija buvo didžiausia, kai jas 30 minučių apšvitino lazeriu 775 nm bangos ilgiu. Palyginti su kontrole, jis padidėjo 54% ir siekė 54%.

Sėklos, apšvitintos tokiu pačiu bangos ilgiu, tik 15 minučių, turėjo mažesnę daigumo energiją – 27%. Tai 1,3 karto mažiau nei kontroliniai rezultatai.

Sėklos, apšvitintos 660 nm bangos ilgiu, turėjo mažesnę daigumo energiją, kai buvo apšvitintos 30 min. Palyginti su kontrole, sumažėjo 77% ir siekė 8%. Švitinant tuo pačiu bangos ilgiu, bet 15 minučių, šis rodiklis, palyginti su kontroliniu, taip pat sumažėjo 46% ir siekė 19%.

Sėklų daigumas yra vienas iš svarbūs rodikliai jų sėjos savybes. Sumažėjus daigumui net 10-20 %, derlius sumažėja 2-3 kartus.

Tyrimo metu nustatytas neigiamas gydymo lazeriu poveikis miežių sėklų laboratoriniam daigumui (3.2 pav.).

Labiausiai slegiantis gydymas buvo 30 minučių gydymas bangomis, kurių ilgis 660 nm. Šio varianto atveju, lyginant su kontroline (85%), daigumas sumažėjo 75% ir siekė 21%. Apšvitinus sėklas tuo pačiu bangos ilgiu, bet 15 minučių, pastebimas daigumo padidėjimas, tačiau jis neviršija kontrolinės vertės. Šis rodiklis yra 18% mažesnis nei kontrolinis ir siekė 70%.

Sėklų apdorojimas 775 nm bangomis sumažino jų daigumą, palyginti su kontroline sėkla, 33% (15 min. ekspozicija) ir 25% (30 min. ekspozicija).

Taigi gydymas lazeriu neturėjo teigiamo poveikio Yakub veislės miežių sėklų dygimo energijai, išskyrus 775 nm bangos ilgio pluoštus 30 minučių arba jų laboratorinį daigumą. Apdorojimas 660 nm spinduliais 30 minučių turėjo labiausiai slopinantį poveikį sėklų daigumui.

Išvada

Taigi, išstudijavę literatūros šaltinius šia tema, galime padaryti tokias išvadas:

1. Sėklų apdorojimas chemikalais prieš sėją siejamas su didelėmis darbo sąnaudomis ir mažu technologiniu proceso efektyvumu. Be to, pesticidų naudojimas sėkloms dezinfekuoti daro didelę žalą aplinkai.

2. Veikiant elektromagnetiniam laukui, mobilizuojamos jėgos ir išlaisvinamos organizmo energijos atsargos, ankstyvose sėklų dygimo stadijose suaktyvėja fiziologiniai ir biocheminiai procesai, didėja vidinių medžiagų apykaitos procesai ir tolygiai didėja daigumas. energija, daigumas, stiprumas, pradinis augimas, pavasario-vasaros išlikimas, kurie palankiai veikia visą tolesnį augalų vystymosi laikotarpį. Tačiau jie nėra plačiai naudojami, nors lyginant su cheminiais metodais yra technologiškai pažangesni, ekologiškesni ir daug pigesni. Viena iš šios situacijos priežasčių yra ta, kad esami sėklų apdorojimo spinduliuote metodai neduoda pastoviai aukštų rezultatų. Tai paaiškinama išorinių sąlygų pokyčiais, sėklinės medžiagos nevienalytiškumu ir nepakankamu sėklinių ląstelių sąveikos su elektromagnetiniais laukais ir elektros krūviais esmės išmanymu.

3. Apdorojimo lazeriu metodas turi nemažai privalumų, palyginti su fiziniais ir cheminiais priešsėjos sėklų apdorojimo metodais:

· gerinti žemės ūkio produktų kokybę (didinti cukrų, vitaminų, baltymų ir glitimo kiekį);

· galimybė 10-30% sumažinti sėjos normą, padidinant sėklų daigumą lauke ir skatinant augimo procesus;

· apdorojimo nekenksmingumas sėkloms ir aptarnaujančiam personalui;

· augalų atsparumo įvairioms ligoms didinimas;

· trumpa poveikio trukmė;

· padidėjęs kai kurių kultūrinių augalų sėklų daigumas, lauko daigumas ir produktyvių stiebų skaičius ir dėl to derlius (iki 13%).

Šio metodo trūkumai yra šie:

· priešsėlio švitinimo efektyvumo priklausomybė nuo oro sąlygų vegetacijos laikotarpiu;

· neigiamas poveikis daugeliui augalų ekonominių savybių, augalų kvėpavimo režimo intensyvumo sumažėjimas;

· gydymo dozės didinimas gali sukelti mirtį;

· labai brangus, todėl ūkyje nėra plačiai naudojamas.

4. Remiantis mūsų tyrimo rezultatais, galima padaryti tokias išvadas:

Apdorojimas lazeriu neturėjo teigiamo poveikio Yakub veislės miežių sėklų dygimo energijai, išskyrus galimybę 30 minučių naudoti spindulius, kurių bangos ilgis yra 775 nm. Šiame variante buvo pastebėtas E pr padidėjimas 54%, lyginant su kontroline.

Naudojant 100 mW galios lazerinį apdorojimą, nepriklausomai nuo bangos ilgio ir poveikio, laboratorinėmis sąlygomis sumažėjo miežių sėklų daigumas. Apdorojimas 660 nm spinduliais 30 minučių turėjo labiausiai slopinantį poveikį sėklų daigumui.

Naudotų šaltinių sąrašas

1. Atroščenka, E.E. Sėklų apdorojimo smūgiinėmis bangomis poveikis augalų morfofiziologinėms savybėms ir produktyvumui: darbo santrauka. dis…. Ph.D. biografija. Mokslai: Aukštoji atestacijos komisija 12.03.03. - M., 1997 m.

2. Veselova, T.V. Sėklų būklės pokyčiai jas laikant, dygstant ir veikiant išoriniams veiksniams (jonizuojančiosios spinduliuotės mažomis dozėmis ir kitais silpnais poveikiais), nustatomi atidėtos liuminescencijos metodu: baigiamojo darbo santrauka. dis…. dr. biografija. Mokslai: 03.00.02-03. - M., 2008 m.

3. Danko, S.F. Miežių salyklo proceso intensyvinimas veikiant įvairaus dažnio garsui: dis…. Ph.D. tie. Mokslai: Rusijos Federacijos Aukštoji atestacijos komisija. - M., 2001 m.

4. Eskovas, E.K. Kukurūzų sėklų apdorojimo itin smulkiais geležies milteliais poveikis augalų vystymuisi ir cheminių elementų kaupimuisi juose / E.K. Eskovas // Agrochemija, Nr. 1, 2012. - p. 74-77.

5. Kazakova, A.S. Vasarinių miežių sėklų apdorojimo prieš sėją įtaka elektromagnetinis laukas kintamo dažnio pagal jų sėjos savybes. / A.S. Kazakova, M.G. Fedoriščenko, P.A. Bondarenko // Technologijos, agrochemija ir žemės ūkio augalų apsauga. Tarpuniversitetinis mokslinių straipsnių rinkinys. Zernograd, 2005. Red. RIO FGOU VPO ACHGAA. - 207-210 p.

6. Ksenzas, N.V. Elektrinio ir magnetinio poveikio sėkloms analizė / N.V. Ksenzas, S.V. Kacheishvili // Žemės ūkio mechanizavimas ir elektrifikavimas. - 2000. - Nr.5. - 10-12 p.

7. Melnikova, A.M. Švitinimo lazeriu poveikis sėklų daigumui ir sodinukų vystymuisi / Melnikova A.M., Pastukhova N. // Ekologija. Radiacinė sauga. Socialinės ir aplinkosaugos problemos. – Donbaso valstybinis technikos universitetas.

8. Neschchadim, N.N. Sėklų ir pasėlių apdorojimo augimo medžiagomis, magnetiniais laukais, lazeriu poveikio derliui ir produkcijos kokybei teorinis tyrimas, praktinės rekomendacijos; eksperimentai su kviečiais, miežiais, žemės riešutais ir rožėmis: abstrakčiai. dis…. dr. Žemės ūkio mokslai: Kubano agronomijos universitetas. - Krasnodaras, 1997 m.

9. Novitskaya, G.V. Lipidų sudėties ir kiekio pokyčiai magnetiškai orientuotų ridikėlių lapuose, veikiant silpnam pastoviam magnetiniam laukui / G.V. Novitskaja, T.V. Feofilaktova, T.K. Kočeškova, I. U. Jusupova, Yu.I. Novitsky // Augalų fiziologija, T. 55, Nr. 4. - 541-551 p.

10. Novitskaja, G.V. Kintamojo magnetinio lauko įtaka ridikėlių daigų lipidų sudėčiai ir kiekiui / G.V. Novitskaja, O.A. Tserenova, T.K. Kocheshkova, Yu.I. Novitsky // Augalų fiziologija, T. 53, Nr. 1. - 83-93 p.

11. Novitskaya, G.V. Silpno pastovaus magnetinio lauko įtaka lipidų sudėčiai ir kiekiui įvairaus amžiaus svogūnų laiškuose / G.V. Novitskaja, T.K. Kocheshkova, Yu.I. Novitsky // Augalų fiziologija, T. 53, Nr. 3. -
721-731 p.

12. Sėklų apdorojimas – apsauga nuo ligų ir derliaus garantija // Privati ​​įmonė „Biokhim“ URL: http://biohim-bel.com/obrabotka-semyan (prieigos data: 2013-03-20).

13. Rakhmankulova, Z.F. Kviečių sėklų apdorojimo salicilo rūgštimi prieš sėją įtaka endogeniniam jos kiekiui, kvėpavimo takų veiklai ir augalų antioksidaciniam balansui / Z.F. Rakhmankulova, V.V. Fedjajevas, S.R. Rakhmatulina, S.P. Ivanovas, I.G. Gilvanova, I.Yu. Usmanovas // Augalų fiziologija, T. 57, Nr. 6, P. 835-840.

Panašūs dokumentai

Daugiamečių žolių sėklų auginimo sistema Baltarusijos Respublikoje. Pievinių melsvojų morfologiniai ir biologiniai-ekologiniai ypatumai. Sėklų apdorojimo augimo reguliatoriais įtaka lauko daigumui ir sėklų išlikimui, sėklų produktyvumui.

baigiamasis darbas, pridėtas 2013-10-07


Sėklų ramybė ir jo įveikimo sąlygos. Fiziografiniai, dirvožemio ir klimato sąlygos Irkutsko sritis. Tirtų augalų ekologinės ir morfologinės charakteristikos. Ekonominis albito naudojimo efektyvumas sėklų daigumui padidinti.

baigiamasis darbas, pridėtas 2011-10-14


Sojų pupelių augimo ir vystymosi ypatybės. Ligos ir kenkėjai. Augalų augimo ir vystymosi reguliatoriai, kaip technologijos elementas, didinantis augalų atsparumą stresui. Sojų veislės Vilana augimo ir vystymosi ypatybės. Sėklų apdorojimas reguliatoriais prieš sėją.

baigiamasis darbas, pridėtas 2009-02-26


Cinko poreikio normaliam daugelio aukštesniųjų augalų rūšių augimui charakteristikos. Zn įtakos saulėgrąžų sėklų daigumo laipsniui tyrimas. Chlorofilo kiekio matavimas. Šaknų sistemos sugeriamumo nustatymas.

praktikos ataskaita, pridėta 2015-08-27


Sojų derlius Kalugos regione. Ankštinių augalų ir rizobijų simbiozės efektyvumas. Baltymų kiekis sojų pupelių sėklose. Sojų sėklų derlius priklauso nuo paruošimo rūšies ir apdorojimo augimo reguliatoriais būdo. Sėklų mirkymas fusikokcino tirpale.

straipsnis, pridėtas 2013-02-08


Grybai iš Fusarium genties kaip daugiau nei 200 rūšių kultūrinių augalų patogenai. Pirminės infekcijos šaltiniai: sėklos, dirvožemis, augalų liekanos. Sėklų daiginimo technikos ypatybės. Mikorizinių grybų svarba aukštesniųjų augalų mityboje.

baigiamasis darbas, pridėtas 2012-11-04


Vasarinių miežių ekonominės svarbos ir biologinių savybių tyrimas. Mineralinės mitybos vaidmuo miežiams. Trąšų ir augalų apsaugos produktų įtakos derliui, pasėlių cheminei sudėčiai ir kokybei, miežių ligų išsivystymui analizė.

kursinis darbas, pridėtas 2013-12-15


Bendrosios RRR charakteristikos. Fitohormonų poveikis audinių ir organų augimui, sėklų ir vaisių formavimuisi. Fitohormonų veikimo mechanizmas augalų stresinei būklei, jų augimui ir morfogenezei. Fitohormonų ir fiziologiškai aktyvių medžiagų naudojimas.

testas, pridėtas 2010-11-11


Vasarinių miežių auginimo ypatumai, jų biologinės savybės, dirvožemio ir sėklų apdorojimo ypatumai. Pesticidų suvartojimo normos miežių pasėliams gydyti nuo kenkėjų. Akėjimo esmė ir tikslai, agrotechniniai reikalavimai.

kursinis darbas, pridėtas 2011-04-01


Grūdų perdirbimo procesas po derliaus nuėmimo. Aktyvus grūdų ir sėklų vėdinimas. Pagrindinės grūdų sandėlių rūšys žemės ūkio įmonėse. Antrinės valymo mašinos MVU-1500 eksploatacinės savybės. Perdirbimo į perlines kruopas technologija.