Kerja projek pelajar mengenai topik: “Pengaruh bahan kimia terhadap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Rawatan benih sebelum menyemai dan kesannya terhadap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan Kesan bahan kimia ke atas tumbuhan

Unsur mineral bermain peranan besar dalam metabolisme tumbuhan, serta sifat koloid-kimia sitoplasma. Perkembangan normal, pertumbuhan dan proses fisiologi tidak boleh wujud tanpa unsur mineral. Mereka boleh memainkan peranan komponen struktur tisu tumbuhan, pemangkin pelbagai tindak balas, pengawal selia tekanan osmotik, komponen sistem penampan dan pengawal selia kebolehtelapan membran.

Sesetengah unsur, termasuk besi, kuprum dan zink, diperlukan dalam kuantiti yang sangat kecil tetapi penting kerana ia membentuk sebahagian daripada kumpulan prostetik atau koenzim sistem enzim tertentu.

Unsur lain, seperti mangan dan magnesium, berfungsi sebagai pengaktif atau perencat sistem enzim.

Sesetengah unsur, seperti boron, kuprum dan zink, yang diperlukan untuk fungsi enzim dalam kuantiti yang kecil, adalah sangat toksik dalam kepekatan yang lebih tinggi. Kuprum adalah sebahagian daripada enzim oksidatif polifenol oksidase dan oksidase askorbik. Besi adalah sebahagian daripada sitokrom dan enzim katalase dan peroksidase. Mangan - merangsang respirasi tumbuhan, proses redoks, fotosintesis, pembentukan dan pergerakan gula. Fungsi utamanya adalah untuk mengaktifkan sistem enzim. Di samping itu, ia menjejaskan ketersediaan besi. Purata kandungan mangan dalam tumbuhan ialah 0.001%.

Lebihan atau kekurangan unsur makro atau mikro memberi kesan negatif kepada tumbuhan. Kepekatan unsur yang tinggi menyebabkan pembekuan koloid plasma dan kematiannya.

Pada masa ini, pencemaran alam sekitar, termasuk logam berat, semakin meningkat setiap tahun, yang memberi kesan negatif kepada tanah dan tumbuh-tumbuhan serta menimbulkan ancaman kepada kesihatan manusia.

Pengambilan logam berat yang berlebihan ke dalam organisma mengganggu proses metabolik, menghalang pertumbuhan dan perkembangan, dan membawa kepada penurunan produktiviti tanaman pertanian.

Bahaya terbesar diwakili oleh logam-logam itu, apabila keadaan biasa diperlukan untuk tumbuhan sebagai unsur mikro. Ini terutamanya termasuk zink, kuprum, mangan, kobalt dan lain-lain. Terkumpul dalam tumbuhan menyebabkan kesan negatif. Dengan lebihan tembaga dalam tumbuhan, klorosis dan nekrosis daun muda berlaku, urat kekal hijau, dan pertumbuhan sistem akar dan seluruh tumbuhan berhenti. Daun mengambil naungan yang lebih gelap. Jika, atas sebab tertentu, lebihan besi ternyata sangat kuat, maka daun mula mati dan gugur tanpa sebarang perubahan yang kelihatan. Produk petroleum mengganggu kebolehtelapan membran, menyekat tindakan beberapa enzim, memberi kesan negatif pada tumbuhan, dan mengurangkan hasil dan masa pematangan buah.

Slaid 1

Kesan merawat benih kacang dengan larutan bahan kimia terhadap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan

Slaid 2

Tujuan kajian: untuk mengetahui kesan rangsangan rawatan benih dengan pelbagai bahan kimia terhadap perkembangan tumbuhan kacang. Hipotesis: Rawatan benih mempunyai kesan merangsang pada perkembangan tumbuhan

Slaid 3

Objektif penyelidikan: untuk memberikan penerangan saintifik tentang kesan rangsangan pelbagai bahan kimia terhadap pembangunan tumbuhan; menguasai teknik eksperimen untuk mengenal pasti kesan rangsangan pelbagai bahan kimia terhadap pembangunan tumbuhan; menggunakan kaedah yang dicadangkan untuk mengkaji kesan rangsangan enam bahan kimia ke atas pembangunan tumbuhan kacang; membuat kesimpulan berdasarkan keputusan yang diperoleh tentang kesan rangsangan bahan kimia terhadap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.

Slaid 4

Perkaitan kajian: Pengeluaran tanaman moden tidak boleh dilakukan tanpa teknik khas yang membantu meningkatkan produktiviti tumbuhan, meningkatkan pertumbuhan dan perkembangannya, dan melindungi daripada penyakit dan perosak. Pada masa ini, rawatan benih pra-menabur digunakan dalam amalan. Walau bagaimanapun, tiada maklumat lengkap tentang bahan kimia yang mempengaruhi benih tumbuhan tertentu dan cara rawatan benih mempengaruhi fasa tumbuhan yang berbeza. Dalam hal ini, topik kajian kami adalah relevan.

Slaid 5

KAJIAN AMALI Sampel pertama – 1% larutan garam meja sampel kedua – % larutan glukosa sampel ketiga – 1% larutan baking soda sampel ke-4 – 1% larutan asid borik Sampel ke-5 – 1% larutan kalium permanganat; sampel ke-6 – air.

Slaid 6

Slaid 7

Slaid 8

Slaid 9

Hasil kajian menunjukkan bahawa banyak bahan kimia adalah pengawal selia pertumbuhan tumbuhan; sesetengah bahan kimia mempunyai kesan perencatan. Dalam kes ini, ia adalah penyelesaian asid borik; kesan rangsangan bahan kimia muncul pada pelbagai peringkat perkembangan tumbuhan kacang; garam meja menjejaskan kelajuan pematangan buah; baking soda menjejaskan kadar kemunculan akar embrio dan dinamik anak benih; kalium permanganat menjejaskan ketinggian tumbuhan; Glukosa menjejaskan hasil.

Pengaruh bahan kimia terhadap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Dilengkapkan oleh: Ignatieva Victoria, pelajar gred 6 Penyelia: Putina Yu.K., guru biologi dan kimia Institusi pendidikan negeri perbandaran "Sekolah menengah Nizhnesanarsk di daerah perbandaran Troitsky Wilayah Chelyabinsk 2017

Tujuan: untuk mengkaji pengaruh bahan kimia terhadap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Objektif: Mengkaji literatur yang ada mengenai isu ini; Berkenalan dengan kaedah yang tersedia untuk mengkaji pengaruh bahan kimia terhadap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Buat kesimpulan tentang kesan bahan kimia berdasarkan kajian anda sendiri. Membangunkan cadangan untuk memperbaiki keadaan untuk menanam tumbuhan yang ditanam. Hipotesis: Kami membuat hipotesis bahawa bahan kimia akan menjejaskan pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan secara negatif.

Subjek penyelidikan: Bawang, kacang biasa Subjek penyelidikan: kesan bahan kimia ke atas tumbuhan.

Teknik Persampelan Kimia

Untuk mengkaji pengaruh bahan kimia, 6 sampel telah diambil: No. 1 - kuprum sulfat CuSO4 * 5H2O No. 2 - zink sulfat ZnSO4 * 7H2O No. 3 - - ferum sulfat FeSO4 * 7H2O No. 4 - kalium permanganat KMnO4 No. 5 - plumbum sulfat PbSO4 No. 6 - sampel kawalan (tanpa bahan kimia tambahan)

Keputusan kajian sampel kawalan Sampel kawalan No. 6 (mentol bawang) pembangunan berjalan secara intensif dengan pembentukan banyak akar adventif) Sampel kawalan No. 6 (Tumbuhan kacang) - pertumbuhan dan perkembangan berjalan dalam had biasa

Keputusan kajian sampel ujian terdedah kepada kuprum sulfat Sampel No 1 Kemunculan sebilangan kecil akar, pertumbuhan mereka tidak lama lagi berhenti, mereka menjadi gelap. Sampel No. 1 tumbuhan, selepas menambah larutan kuprum sulfat, daun serta-merta menggulung, tumbuhan mati pada akhir minggu pertama percubaan

Keputusan kajian sampel ujian terdedah kepada zink sulfat Sampel No 2 Kemunculan sejumlah besar akar, pertumbuhan mereka adalah tidak ketara. Sampel No. 2 Dalam tumbuhan selepas menambah larutan zink sulfat, daun biasanya berkembang semasa minggu pertama eksperimen, kemudian dengan peningkatan kepekatan larutan daun menjadi kuning dan melengkung.

Keputusan kajian sampel ujian terdedah kepada besi sulfat Sampel No 3 Kemunculan sebilangan kecil akar, pertumbuhan mereka tidak lama lagi berhenti, mereka menjadi gelap. Sampel No. 3. Tumbuhan itu mengembangkan tiga daun, tetapi kemudian mereka mula menggulung dan menjadi kuning.

Keputusan kajian sampel ujian di bawah pengaruh kalium permanganat Sampel No. 4 Mentol dengan penambahan larutan kalium permanganat (No. 4) berkembang lemah, akarnya 1-2 mm, kemudian pertumbuhan terhenti Sampel No. 4 Tumbuhan itu kehilangan 3 helai daun pada hari ke-4, kemudian selebihnya kering

Keputusan kajian sampel ujian yang terdedah kepada plumbum sulfat Sampel No. 5 Bawang mempunyai bilangan akar yang mencukupi, tetapi bersaiz kecil. Pokok kacang mempunyai daun yang besar, tetapi berwarna pucat, yang juga melengkung sedikit pada akhir 2 minggu

Sampel kawalan (No. 6) mempunyai sel licin dan ringan tanpa tanda-tanda sebarang ubah bentuk.

Sel bawang dari sampel ujian dengan penambahan besi sulfat (No. 3) mempunyai struktur yang sekata, tetapi sitoplasmanya berwarna gelap.

Sel bawang dari sampel ujian dengan penambahan kalium permanganat (No. 4) memperoleh warna biru. Sel-sel mempunyai struktur yang sekata.

Kesimpulan: Besi sulfat berlebihan mengotorkan sel gelap dan melambatkan pertumbuhan sistem akar. Kalium permanganat mempunyai kesan yang sama. Lebihan kuprum sulfat memusnahkan sel tumbuhan dan menghentikan pertumbuhannya.

Pelajar, pelajar siswazah, saintis muda yang menggunakan pangkalan pengetahuan dalam pengajian dan kerja mereka akan sangat berterima kasih kepada anda.

Disiarkan pada http://www.allbest.ru/

Disiarkan pada http://www.allbest.ru/

KEMENTERIAN PENDIDIKAN REPUBLIK BELARUS

Institusi pendidikan

"NEGERI MOZYR

UNIVERSITI PEDAGOGI dinamakan sempena. I.P. SHAMYAKIN"

JABATAN BIOLOGI

JABATAN PENGURUSAN ALAM ALAM DAN PEMULIHARAAN ALAM

Kerja kursus dalam disiplin

"fisiologi tumbuhan"

Pengaruh mineral terhadap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan

Pelaksana:

Bogdanovich Vladimir Grigorievich

MOZYR 2011

PENGENALAN

BAB 1. KAJIAN LITERATUR

1.3 Fosforus

1.6 Kalsium

1.7 Magnesium

3.4 Kekurangan nitrogen

3.5 Kekurangan fosforus

3.6 Kekurangan sulfur

3.7 Kekurangan kalium

3.8 Kekurangan kalsium

3.9 Kekurangan magnesium

KESIMPULAN

SENARAI BIBLIOGRAFI

PENGENALAN

tumbuhan bahan mineral

Pemakanan mineral tumbuhan - satu set proses penyerapan, pergerakan dan asimilasi oleh tumbuhan unsur kimia, diperoleh daripada tanah dalam bentuk ion garam mineral.

Setiap unsur kimia memainkan peranan khas dalam kehidupan tumbuhan.

Nitrogen adalah komponen asid amino, blok bangunan yang membentuk protein. Nitrogen juga terdapat dalam banyak sebatian lain: purin, alkaloid, enzim, pengawal selia pertumbuhan, klorofil dan membran sel.

Fosforus diserap oleh tumbuhan dalam bentuk garam asid fosforik (fosfat) dan terdapat di dalamnya dalam keadaan bebas atau bersama-sama dengan protein dan bahan organik lain yang membentuk plasma dan nukleus.

Sulfur diserap oleh tumbuhan dalam bentuk garam asid sulfurik, merupakan sebahagian daripada protein dan minyak pati.

Kalium tertumpu pada organ muda yang kaya dengan plasma, serta dalam organ yang menyimpan bahan rizab - benih, ubi, ia mungkin memainkan peranan peneutral tindak balas berasid sap sel dan terlibat dalam turgor.

Magnesium ditemui dalam tumbuhan di tempat yang sama dengan kalium, dan, sebagai tambahan, adalah sebahagian daripada klorofil.

Kalsium terkumpul dalam organ dewasa, terutamanya dalam daun, berfungsi sebagai peneutral asid oksalat, yang berbahaya kepada tumbuhan, melindunginya daripada kesan toksik pelbagai garam, dan mengambil bahagian dalam pembentukan membran mekanikal.

Sebagai tambahan kepada unsur-unsur penting yang ditunjukkan, natrium klorida, mangan, besi, fluorin, iodin, bromin, zink, kobalt, yang merangsang pertumbuhan tumbuhan, dsb., adalah amat penting.

Tujuan: Untuk mengkaji kesan mineral terhadap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.

1. Kajian bahan tentang jenis mineral utama dan kesannya terhadap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.

2. Biasakan diri anda dengan kaedah untuk menentukan mineral dalam tisu tumbuhan.

3. Mengenal pasti gejala kandungan mineral yang tidak mencukupi dan berlebihan dalam tumbuhan

BAB 1. KAJIAN LITERATUR

Tumbuhan mampu menyerap hampir semua unsur jadual berkala dari persekitaran dalam kuantiti yang lebih besar atau lebih kecil. Sementara itu, untuk kitaran hidup normal organisma tumbuhan, hanya kumpulan nutrien asas tertentu yang diperlukan, yang fungsinya dalam tumbuhan tidak boleh digantikan oleh unsur kimia lain. Kumpulan ini merangkumi 19 elemen berikut:

Di antara unsur pemakanan asas ini, hanya 16 yang sebenarnya adalah mineral, kerana C, H dan O memasuki tumbuhan terutamanya dalam bentuk CO 2, O 2 dan H 2 O. Unsur Na, Si dan Co diberikan dalam kurungan, kerana ia adalah perlu untuk semua tumbuhan yang lebih tinggi belum dipasang. Natrium diserap dalam kuantiti yang agak tinggi oleh beberapa spesies keluarga. Chenopodiaceae (chenopodiaceae), khususnya bit, serta spesies yang disesuaikan dengan keadaan kemasinan, juga diperlukan dalam kes ini. Perkara yang sama berlaku untuk silikon, yang terdapat dalam kuantiti yang banyak terutamanya dalam jerami bijirin; untuk beras ia adalah unsur penting.

Empat unsur pertama - C, H, O, N - dipanggil organogen. Karbon secara purata membentuk 45% daripada jisim kering tisu, oksigen - 42, hidrogen - 6.5 dan nitrogen - 1.5, dan kesemuanya - 95%. Baki 5% berasal dari bahan abu: P, S, K, Ca, Mg, Fe, Al, Si, Na, dll. O komposisi mineral Tumbuhan biasanya dinilai dengan menganalisis abu yang tinggal selepas membakar bahan organik tumbuhan. Kandungan unsur mineral (atau oksidanya) dalam tumbuhan dinyatakan, sebagai peraturan, sebagai peratusan jisim bahan kering atau sebagai peratusan jisim abu. Bahan abu yang disenaraikan di atas dikelaskan sebagai makroelemen.

Unsur-unsur yang terdapat dalam tisu dalam kepekatan 0.001% atau kurang daripada jisim kering tisu dipanggil mikroelemen. Sebahagian daripada mereka memainkan peranan penting dalam metabolisme (Mn, Cu, Zn, Co, Mo, B, C1).

Kandungan satu atau unsur lain dalam tisu tumbuhan tidak tetap dan boleh berbeza-beza di bawah pengaruh faktor persekitaran. Sebagai contoh, Al, Ni, F dan lain-lain boleh terkumpul dalam tumbuhan ke tahap toksik. Di antara tumbuhan yang lebih tinggi terdapat spesies yang sangat berbeza dalam kandungan dalam tisu unsur-unsur seperti Na, seperti yang telah disebutkan, dan Ca, dan oleh itu kumpulan tumbuhan adalah natriephiles, calciumphiles (kebanyakan kekacang, termasuk kacang, kekacang, semanggi), calciumphobes (lupin, rumpai putih, sorrel, dll.). Ciri-ciri spesies ini ditentukan oleh sifat tanah di tempat asal dan habitat spesies, peranan tetap genetik tertentu yang dimainkan oleh unsur-unsur ini dalam metabolisme tumbuhan.

Daunnya paling kaya dengan unsur mineral, di mana abu boleh berkisar antara 2 hingga 15% daripada berat bahan kering. Kandungan abu minimum (0.4-1%) didapati dalam batang pokok.

Nitrogen ditemui pada tahun 1772 oleh ahli kimia Scotland, ahli botani dan pakar perubatan D. Rutherford sebagai gas yang tidak menyokong pernafasan dan pembakaran. Itulah sebabnya ia dipanggil nitrogen, yang bermaksud "bukan hidup." Walau bagaimanapun, nitrogen adalah sebahagian daripada protein, asid nukleik dan banyak bahan organik penting. Menghapuskan kekurangan beberapa sebatian penting yang mengandungi nitrogen - asid amino, vitamin, dsb. - adalah masalah paling teruk dalam program makanan manusia.

Nitrogen adalah salah satu unsur yang paling banyak diedarkan di alam semula jadi. Bentuk utamanya di Bumi adalah nitrogen terikat litosfera dan nitrogen molekul gas (N 2) atmosfera, yang membentuk 75.6% udara mengikut jisim. Mengikut pengiraan, rizab N 2 di atmosfera dianggarkan sebanyak 4 * 10 15 tan. Lajur udara di atas 1 m 2 permukaan bumi mengandungi 8 tan nitrogen. Walau bagaimanapun, nitrogen molekul seperti itu tidak diserap oleh tumbuhan yang lebih tinggi dan boleh ditukar kepada bentuk yang boleh diakses oleh mereka hanya disebabkan oleh aktiviti mikroorganisma pengikat nitrogen.

Rizab nitrogen tetap dalam litosfera juga penting dan dianggarkan sebanyak 18 * 10 15 tan. Walau bagaimanapun, hanya sebahagian minimum nitrogen litosfera Bumi tertumpu di dalam tanah, dan hanya 0.5 - 2% daripada jumlah rizab dalam tanah boleh didapati secara langsung kepada tumbuhan. Secara purata, 1 hektar chernozem yang boleh ditanam mengandungi tidak lebih daripada 200 kg nitrogen yang tersedia untuk tumbuhan, dan pada podzol jumlahnya adalah 3-4 kali lebih sedikit. Nitrogen ini dibentangkan terutamanya dalam bentuk ion NH 4 + - dan NO 3 -.

Mikroorganisma pengikat nitrogen. Mikroorganisma yang menjalankan penetapan nitrogen biologi boleh dibahagikan kepada dua kumpulan utama: a) penetap nitrogen hidup bebas dan b) mikroorganisma yang hidup bersimbiosis dengan tumbuhan yang lebih tinggi.

Pengikat nitrogen hidup bebas adalah heterotrof, memerlukan sumber pemakanan karbohidrat dan oleh itu sering dikaitkan dengan mikroorganisma yang mampu mengurai selulosa dan polisakarida lain. Bakteria genera Azotobacter dan Beijerinckia, sebagai peraturan, menetap di permukaan akar tumbuhan yang lebih tinggi. Persatuan sedemikian dijelaskan oleh fakta bahawa bakteria menggunakan produk yang dikeluarkan oleh akar ke dalam rizosfera sebagai sumber karbon.

Banyak perhatian baru-baru ini diberikan kepada cyanobacteria, khususnya Tolypothrix tenius. Memperkayakan sawah dengannya meningkatkan hasil padi sebanyak purata 20%. Secara amnya, kepentingan pertanian pembetulan nitrogen hidup bebas tidak begitu hebat. Dalam iklim sederhana, penetapan nitrogen tahunan mereka, sebagai peraturan, beberapa kilogram nitrogen setiap 1 ha, tetapi jika terdapat keadaan yang baik di dalam tanah (contohnya, sejumlah besar sisa organik), ia boleh mencapai 20 - 40 kg N/ha.

Kumpulan penetap nitrogen simbiotik terutamanya termasuk bakteria genus Rhizobium, yang membentuk nodul pada akar kekacang, serta beberapa actinomycetes dan cyanobacteria. Pada masa ini, terdapat kira-kira 190 spesies tumbuhan daripada famili yang berbeza yang mampu mengasimilasikan nitrogen secara simbiotik. Ini termasuk beberapa pokok dan pokok renek: alder, waxwort, oleaster, sea buckthorn, dll. Nodul yang tumbuh pada akar alder dan beberapa tumbuhan bukan kekacang lain didiami oleh actinomycetes dari genus Frankia.

Paling menarik minat pertanian mewakili bakteria nodul genus Rhizobium, hidup dalam simbiosis dengan tumbuhan kekacang dan penetapan secara purata dari 100 hingga 400 kg N/ha setahun. Antara tanaman kekacang, alfalfa boleh terkumpul sehingga 500 - 600 kg N/ha setahun, semanggi - 250 - 300, lupin - 150, kacang lebar, kacang, kacang - 50 - 60 kg N/ha. Oleh kerana sisa tanaman dan baja hijau, tumbuhan ini memperkayakan tanah dengan nitrogen dengan ketara.

Rizab nitrogen dalam tanah boleh diisi semula dengan cara yang berbeza. Apabila menanam tanaman pertanian, banyak perhatian diberikan kepada penggunaan baja mineral. Di bawah keadaan semula jadi, peranan utama adalah milik kumpulan mikroorganisma khusus. Ini adalah pengikat nitrogen, serta bakteria tanah, yang mampu memineralkan dan menukarkan kepada bentuk NH 4 + atau NO 3 - nitrogen organik sisa tumbuhan dan haiwan serta nitrogen humus, yang menyumbang sebahagian besar nitrogen tanah, yang tidak tersedia. kepada tumbuhan.

Kandungan nitrogen yang tersedia untuk tumbuhan di dalam tanah ditentukan bukan sahaja oleh proses mikrobiologi mineralisasi nitrogen organik dan penetapan nitrogen, serta kadar penyerapan nitrogen oleh tumbuhan dan larut lesapnya dari tanah, tetapi juga oleh kehilangan nitrogen dalam proses denitrifikasi, dijalankan oleh mikroorganisma anaerobik yang mampu mengurangkan ion NO 3 kepada gas N 2. Proses ini berlaku terutamanya secara intensif di tanah basah, banjir, berudara lemah, khususnya di sawah.

Oleh itu, nitrogen adalah unsur yang sangat labil yang beredar di antara atmosfera, tanah dan organisma hidup.

1.3 Fosforus

Fosforus, seperti nitrogen, - elemen penting pemakanan tumbuhan. Ia diserap oleh mereka dalam bentuk oksida yang lebih tinggi PO 4 3- dan tidak berubah, termasuk dalam sebatian organik. Dalam tisu tumbuhan, kepekatan fosforus adalah 0.2-1.3% daripada jisim kering tumbuhan.

Bentuk sebatian fosforus yang tersedia untuk tumbuhan

Rizab fosforus dalam lapisan tanah pertanian agak kecil, kira-kira 2.3 - 4.4 t/ha (dari segi P 2 O 5). Daripada jumlah ini, 2/3 berasal daripada garam mineral asid ortofosforik (H 3 PO 4), dan 1/3 daripada sebatian organik yang mengandungi fosforus (sisa organik, humus, fitat, dll.). Fitat membentuk sehingga separuh daripada fosforus organik tanah. Kebanyakan sebatian fosforus sedikit larut dalam larutan tanah. Ini, dalam satu tangan, mengurangkan kehilangan fosforus dari tanah akibat larut lesap, tetapi, sebaliknya, mengehadkan kemungkinan menggunakannya oleh tumbuhan.

asas musim bunga semula jadi kemasukan fosforus ke dalam lapisan pertanian - luluhawa batu pembentuk tanah, di mana ia terkandung terutamanya dalam bentuk apatit 3Ca 3 (P0 4) 2 * CaF 2, dsb. Garam fosforus tersubstitusi kalsium dan magnesium dan garam sesquioksida besi dan aluminium (FeP0 4, AIPO 4 dalam tanah berasid) sedikit larut dan tidak boleh diakses oleh tumbuhan. Garam kalsium dan magnesium yang dibasic dan terutamanya monosubstituted, terutamanya garam kation monovalen dan asid ortofosforik bebas, larut dalam air dan digunakan oleh tumbuhan sebagai sumber utama fosforus dalam larutan tanah. Tumbuhan juga mampu menyerap beberapa bentuk organik fosforus (gula fosfat, phytin). Kepekatan fosforus dalam larutan tanah adalah rendah (0.1 - 1 mg/l). Fosforus daripada sisa organik dan humus dimineralkan oleh mikroorganisma tanah dan kebanyakannya ditukar kepada garam yang tidak larut. Tumbuhan memperoleh fosforus daripadanya, menjadikannya lebih mudah alih. Ini dicapai kerana rembesan asid organik oleh akar, yang mengelat kation divalen dan mengasidkan rizosfera, menggalakkan peralihan HPO 4 3-> HPO 4 2-> HP0 4 -. Sesetengah tanaman pertanian menyerap fosfat yang mudah larut dengan baik (lupin, soba, kacang). Keupayaan dalam tumbuhan ini meningkat dengan usia.

Penyertaan fosforus dalam metabolisme

Dalam tisu tumbuhan, fosforus hadir dalam bentuk organik dan dalam bentuk asid ortofosforik dan garamnya. Ia adalah sebahagian daripada protein (fosfoprotein), asid nukleik, fosfolipid, ester fosforus gula, nukleotida yang terlibat dalam metabolisme tenaga (ATP, NAD +, dll.), Vitamin dan banyak sebatian lain.

Fosforus memainkan peranan yang sangat penting dalam tenaga sel, kerana ia adalah dalam bentuk ikatan ester bertenaga tinggi fosforus (C--O ~ P) atau ikatan pirofosfat dalam nukleosida di-, nukleosida trifosfat dan polifosfat yang tenaga disimpan dalam sel hidup. Ikatan ini mempunyai tenaga bebas hidrolisis piawai yang tinggi (contohnya, 14 kJ/mol untuk glukosa-6-fosfat dan AMP, 30.5 untuk ADP dan ATP, dan 62 kJ/mol untuk fosfoenolpiruvat). Ia sangat kaedah sejagat penyimpanan dan penggunaan tenaga, bahawa hampir semua laluan metabolik melibatkan ester fosforus dan (atau) nukleotida tertentu, dan keadaan sistem nukleotida adenine (cas tenaga) merupakan mekanisme penting untuk mengawal pernafasan.

Dalam bentuk diester yang stabil, fosfat adalah sebahagian daripada struktur asid nukleik dan fosfolipid. Dalam asid nukleik, fosforus membentuk jambatan antara nukleosida, menyatukannya menjadi rantai gergasi. Fosfat menjadikan fosfolipid hidrofilik, manakala molekul selebihnya adalah lipofilik. Oleh itu, pada sempadan fasa dalam membran, molekul fosfolipid berorientasikan secara polar, dengan hujung fosfatnya menghadap ke luar, dan teras lipofilik molekul dipegang teguh dalam dwilapisan lipid, menstabilkan membran.

Satu lagi fungsi unik fosforus ialah penyertaannya dalam fosforilasi protein selular menggunakan kinase protein. Mekanisme ini mengawal banyak proses metabolik, kerana kemasukan fosfat dalam molekul protein membawa kepada pengagihan semula cas elektrik di dalamnya dan, sebagai hasilnya, kepada pengubahsuaian struktur dan fungsinya. Fosforilasi protein mengawal proses seperti sintesis RNA dan protein, pembahagian sel, pembezaan sel dan lain-lain lagi.

Bentuk rizab utama fosforus dalam tumbuhan ialah phytin - garam kalsium-magnesium asid fosforik inositol (inositol hexaphosphate):

Sejumlah besar phytin (0.5 - 2% mengikut berat kering) terkumpul dalam benih, menyumbang sehingga 50% daripada jumlah fosforus di dalamnya.

Pergerakan jejari fosforus dalam zon penyerapan akar ke xilem berlaku di sepanjang simplast, dan kepekatannya dalam sel akar adalah berpuluh hingga ratusan kali lebih tinggi daripada kepekatan fosfat dalam larutan tanah. Pengangkutan melalui xilem berlaku terutamanya atau keseluruhannya dalam bentuk fosfat tak organik; dalam bentuk ini ia mencapai daun dan zon pertumbuhan. Fosforus, seperti nitrogen, mudah diagihkan semula antara organ. Dari sel daun ia memasuki tiub ayak dan diangkut melalui floem ke bahagian lain tumbuhan, terutamanya ke kon pertumbuhan dan buah-buahan yang sedang berkembang. Aliran keluar fosforus yang serupa berlaku daripada daun yang semakin tua.

Sulfur adalah salah satu nutrien penting yang diperlukan untuk kehidupan tumbuhan. Ia memasuki mereka terutamanya dalam bentuk sulfat. Kandungannya dalam tisu tumbuhan agak kecil dan berjumlah 0.2-1.0% berdasarkan berat kering. Keperluan untuk sulfur adalah tinggi dalam tumbuh-tumbuhan yang kaya dengan protein, seperti kekacang (alfalfa, semanggi), tetapi ia amat ketara dalam wakil keluarga cruciferous, yang mensintesis minyak mustard yang mengandungi sulfur dalam kuantiti yang banyak.

Dalam tanah, sulfur terdapat dalam bentuk tak organik dan organik. Dalam kebanyakan tanah, sulfur organik daripada sisa tumbuhan dan haiwan mendominasi, dan dalam tanah bergambut ia boleh menyumbang sehingga 100% daripada semua sulfur. Bentuk sulfur tak organik utama dalam tanah ialah sulfat, yang boleh dalam bentuk garam CaSO 4, MgSO 4, Na 2 SO 4 dalam larutan tanah dalam bentuk ionik atau terserap pada koloid tanah. Dalam tanah masin Na 2 SO 4, kandungan sulfat boleh mencapai 60% daripada jisim tanah. Dalam tanah banjir, sulfur berada dalam bentuk terkurang dalam bentuk FeS, FeS 2 atau H 2 S. Jumlah kandungan sulfur dalam tanah sederhana zon iklim purata 0.005 - 0.040%.

Tumbuhan menyerap sulfur terutamanya dalam bentuk sulfat. Pemindahan transmembran sulfat berlaku dalam pengangkutan bersama dengan H + atau sebagai pertukaran untuk ion HCO 3 -. Sebatian sulfur tak organik yang kurang teroksida (SO 2) atau lebih terkurang (H 3 S) adalah toksik kepada tumbuhan. Tumbuhan dan sebatian organik (asid amino) yang mengandungi sulfur terkurang diserap sangat lemah.

Sulfur terdapat dalam tumbuhan dalam dua bentuk utama - teroksida (dalam bentuk sulfat tak organik) dan terkurang. Kandungan mutlak dan nisbah bentuk sulfur teroksida dan terkurang dalam organ tumbuhan bergantung kepada kedua-dua aktiviti proses pengurangan dan asimilasi sulfat yang berlaku di dalamnya, dan pada kepekatan SO 4 2- dalam medium nutrien.

Sebahagian daripada sulfur yang diserap oleh tumbuhan dikekalkan dalam kolam sulfat akar, mungkin dalam bentuk CaSO 4 atau sulfat metabolik, yang baru terbentuk hasil daripada pengoksidaan sekunder sulfur terkurang. Bahagian utama sulfat bergerak dari akar ke saluran xilem dan diangkut dengan arus transpirasi ke organ yang sedang membesar, di mana ia terlibat secara intensif dalam metabolisme dan kehilangan mobiliti.

Daripada daun, sulfat dan bentuk sulfur yang dikurangkan (asid amino yang mengandungi sulfur, glutation) boleh bergerak melalui floem secara akropet dan basipetal ke bahagian tumbuh tumbuhan dan organ simpanan. Dalam benih, sulfur kebanyakannya dalam bentuk organik, dan semasa percambahannya ia sebahagiannya berubah menjadi bentuk teroksida. Pengurangan sulfat dan sintesis asid amino dan protein yang mengandungi sulfur diperhatikan semasa pematangan benih.

Bahagian sulfat dalam jumlah keseimbangan sulfur dalam tisu boleh berbeza dari 10 hingga 50% atau lebih. Ia adalah minimum dalam daun muda dan meningkat secara mendadak apabila ia semakin tua disebabkan peningkatan degradasi protein yang mengandungi sulfur.

Sulfur adalah sebahagian daripada asid amino yang paling penting - sistein dan metionin, yang boleh didapati dalam tumbuhan, baik dalam bentuk bebas dan sebagai sebahagian daripada protein. Methionine adalah salah satu daripada 10 asid amino penting dan, terima kasih kepada kumpulan sulfur dan metilnya, mempunyai sifat unik.

Salah satu fungsi utama sulfur dalam protein dan polipeptida ialah penyertaan kumpulan SH dalam pembentukan ikatan kovalen, hidrogen, dan mercaptide yang mengekalkan struktur tiga dimensi protein.

Sulfur juga merupakan sebahagian daripada sebatian biologi yang paling penting - koenzim A dan vitamin (asid lipoik, biotin, tiamin) dan dalam bentuk sebatian ini mengambil bahagian dalam tindak balas enzimatik sel.

Kalium adalah salah satu unsur nutrisi mineral yang paling penting untuk tumbuhan. Kandungannya dalam tisu purata 0.5 - 1.2% berdasarkan berat kering. Untuk masa yang lama, sumber utama kalium adalah abu, yang tercermin dalam nama unsur (kalium berasal dari perkataan potashes - abu pijar). Kandungan kalium dalam sel adalah 100-1000 kali lebih tinggi daripada parasnya dalam persekitaran luaran. Terdapat lebih banyak dalam tisu daripada kation lain.

Rizab kalium dalam tanah adalah 8 hingga 40 kali lebih besar daripada kandungan fosforus, dan 5 hingga 50 kali kandungan nitrogen. Di dalam tanah, kalium boleh dalam bentuk berikut: sebagai sebahagian daripada kisi kristal mineral, dalam keadaan yang boleh ditukar dan tidak boleh ditukar dalam zarah koloid, dalam sisa tanaman dan mikroorganisma, dalam bentuk garam mineral larutan tanah.

Sumber pemakanan terbaik ialah garam kalium larut (0.5 - 2% daripada jumlah rizab dalam tanah). Apabila bentuk kalium mudah alih dimakan, rizabnya di dalam tanah boleh diisi semula dengan mengorbankan bentuk yang boleh ditukar, dan apabila yang terakhir berkurangan, dengan mengorbankan bentuk kalium tetap yang tidak boleh ditukar. Pengeringan dan pelembaban tanah secara bergantian, serta aktiviti sistem akar tumbuhan dan mikroorganisma menyumbang kepada peralihan kalium ke dalam bentuk yang boleh diakses.

Dalam tumbuhan, kalium tertumpu dalam kuantiti yang paling banyak dalam tisu muda yang tumbuh, dicirikan oleh tahap tinggi metabolisme: meristem, kambium, daun muda, pucuk, tunas. Dalam sel, kalium hadir terutamanya dalam bentuk ionik; ia bukan sebahagian daripada sebatian organik, mempunyai mobiliti tinggi dan oleh itu mudah digunakan semula. Pergerakan kalium dari daun tua ke muda difasilitasi oleh natrium, yang boleh menggantikannya dalam tisu tumbuhan yang telah berhenti tumbuh.

Dalam sel tumbuhan, kira-kira 80% kalium terkandung dalam vakuol. Ia membentuk sebahagian besar kation dalam sap sel. Oleh itu, kalium boleh dibasuh keluar dari tumbuhan oleh hujan, terutamanya dari daun tua. Semasa kebuluran kalium, struktur lamellar-granular kloroplas terganggu, dan struktur membran mitokondria tidak teratur. Sehingga 20% kalium sel terserap pada koloid sitoplasma. Dalam cahaya, kekuatan ikatan antara kalium dan koloid lebih tinggi daripada dalam gelap. Pada waktu malam, mungkin terdapat pelepasan kalium melalui sistem akar tumbuhan.

Kalium membantu mengekalkan keadaan penghidratan koloid sitoplasma, mengawal kapasiti pegangan airnya. Peningkatan dalam penghidratan protein dan kapasiti pegangan air sitoplasma meningkatkan ketahanan tumbuhan terhadap kemarau dan fros.

Kalium adalah penting untuk penyerapan dan pengangkutan air ke seluruh tumbuhan. Pengiraan menunjukkan bahawa operasi "motor hujung bawah," iaitu, tekanan akar, adalah 3/4 disebabkan oleh kehadiran ion kalium dalam getah. Kalium penting dalam proses membuka dan menutup stomata. Dalam cahaya, dalam vakuol sel pengawal stomata, kepekatan ion kalium meningkat secara mendadak (4-5 kali), yang membawa kepada kemasukan air yang cepat, peningkatan turgor dan pembukaan fisur stomata. Dalam gelap, kalium mula meninggalkan sel pengawal, tekanan turgor di dalamnya menurun dan stomata tertutup.

Kalium diserap oleh tumbuhan sebagai kation dan hanya membentuk ikatan lemah dengan pelbagai sebatian dalam sel. Ini mungkin sebabnya kalium yang mencipta asimetri ionik dan perbezaan potensi elektrik antara sel dan persekitaran (potensi membran).

Kalium adalah salah satu kation - pengaktif sistem enzimatik. Pada masa ini, lebih daripada 60 enzim diketahui yang diaktifkan oleh kalium dengan pelbagai tahap kekhususan. Ia adalah perlu untuk penggabungan fosfat ke dalam sebatian organik, pemindahan tindak balas kumpulan fosfat, untuk sintesis protein dan polisakarida, dan terlibat dalam sintesis riboflavin, komponen semua flavin dehidrogenase. Di bawah pengaruh kalium, pengumpulan kanji dalam ubi kentang, sukrosa dalam bit gula, monosakarida dalam buah-buahan dan sayur-sayuran, selulosa, hemiselulosa dan bahan pektin dalam dinding sel tumbuhan meningkat. Akibatnya, rintangan jerami bijirin terhadap penginapan meningkat, dan kualiti serat rami dan rami bertambah baik. Bekalan kalium yang mencukupi kepada tumbuhan meningkatkan daya tahan mereka terhadap penyakit kulat dan bakteria.

1.6 Kalsium

Jumlah kandungan kalsium dalam jenis yang berbeza tumbuhan ialah 5-30 mg setiap 1 g berat kering. Tumbuhan berhubung dengan kalsium dibahagikan kepada tiga kumpulan: calciumphiles, calciumphobes dan spesies neutral. Kekacang, soba, bunga matahari, kentang, kubis dan rami mengandungi banyak kalsium; bijirin, rami dan bit gula mengandungi lebih sedikit. Tisu tumbuhan dikotiledon, sebagai peraturan, mengandungi lebih banyak unsur ini daripada tumbuhan monokotiledon.

Kalsium terkumpul dalam organ dan tisu lama. Ini disebabkan oleh fakta bahawa pengangkutannya dijalankan di sepanjang xilem dan kitar semula adalah sukar. Apabila sel berumur atau aktiviti fisiologinya berkurangan, kalsium bergerak dari sitoplasma ke vakuol dan dimendapkan dalam bentuk garam tak larut asid oksalik, sitrik dan lain-lain. Kemasukan kristal yang terhasil menghalang mobiliti dan penggunaan semula kation ini.

Dalam kebanyakan tumbuhan yang ditanam, kalsium terkumpul dalam organ vegetatif. Dalam sistem akar kandungannya lebih rendah daripada di bahagian atas tanah. Dalam biji, kalsium hadir terutamanya sebagai garam asid fosfat inositol (phytin).

Kalsium melakukan pelbagai fungsi dalam metabolisme sel dan badan secara keseluruhan. Mereka dikaitkan dengan pengaruhnya pada struktur membran, ion mengalir melaluinya dan fenomena bioelektrik, pada penyusunan semula sitoskeletal, proses polarisasi sel dan tisu, dll.

Kalsium mengaktifkan beberapa sistem enzim sel: dehidrogenase (glutamat dehydrogenase, malate dehydrogenase, glucose-6-phosphate dehydrogenase, NADP-dependent isocitrate dehydrogenase), amilase, adenilate dan arginin kinase, lipase, fosfatase. Dalam kes ini, kalsium boleh menggalakkan pengagregatan subunit protein, berfungsi sebagai jambatan antara enzim dan substrat, dan mempengaruhi keadaan pusat alosterik enzim. Kalsium berlebihan dalam bentuk ionik menghalang fosforilasi oksidatif dan fotofosforilasi.

Peranan penting dimiliki oleh ion Ca 2 + dalam penstabilan membran. Dengan berinteraksi dengan kumpulan fosfolipid bercas negatif, ia menstabilkan membran dan mengurangkan kebolehtelapan pasifnya. Dengan kekurangan kalsium, kebolehtelapan membran meningkat, pecah dan pemecahan mereka muncul, dan proses pengangkutan membran terganggu.

Adalah penting untuk diperhatikan bahawa hampir keseluruhan kapasiti pertukaran kation permukaan akar diduduki oleh kalsium dan sebahagiannya oleh H +. Ini menunjukkan penyertaan kalsium dalam mekanisme utama kemasukan ion ke dalam sel akar. Dengan mengehadkan kemasukan ion lain ke dalam tumbuhan, kalsium membantu menghapuskan ketoksikan kepekatan berlebihan ammonium, aluminium, mangan dan ion besi, meningkatkan ketahanan tumbuhan terhadap kemasinan, dan mengurangkan keasidan tanah. Ia adalah kalsium yang paling kerap bertindak sebagai ion keseimbangan dalam mewujudkan keseimbangan fisiologi dalam komposisi ionik persekitaran, kerana kandungannya dalam tanah agak tinggi.

Kebanyakan jenis tanah kaya dengan kalsium, dan kekurangan kalsium yang ketara jarang berlaku, contohnya, dalam tanah yang sangat berasid atau salin, di tanah gambut, dalam kes-kes pembangunan terjejas sistem akar, atau dalam keadaan cuaca yang tidak menguntungkan.

1.7 Magnesium

Dari segi kandungan dalam tumbuhan, magnesium menduduki tempat keempat selepas kalium, nitrogen dan kalsium. Dalam tumbuhan yang lebih tinggi, kandungan purata setiap berat kering ialah 0.02 - 3.1%, dalam alga 3.0 - 3.5%. Ia amat banyak terdapat dalam tumbuhan hari pendek - jagung, sekoi, sorghum, rami, serta kentang, bit, tembakau dan kekacang. 1 kg daun segar mengandungi 300 - 800 mg magnesium, di mana 30 - 80 mg (iaitu 1/10) adalah sebahagian daripada klorofil. Terutamanya terdapat banyak magnesium dalam sel muda dan tisu yang sedang membesar, serta dalam organ generatif dan tisu simpanan. Dalam bijirin, magnesium terkumpul dalam embrio, di mana parasnya beberapa kali lebih tinggi daripada kandungan dalam endosperma dan kulit (untuk jagung, masing-masing 1.6, 0.04 dan 0.19% mengikut berat kering).

Pengumpulan magnesium dalam tisu muda difasilitasi oleh mobiliti yang agak tinggi dalam tumbuhan, yang menentukan penggunaan sekundernya (penggunaan semula) daripada tisu penuaan. Walau bagaimanapun, tahap penggunaan semula magnesium adalah jauh lebih rendah daripada nitrogen, fosforus dan kalium. Mobiliti magnesium yang mudah dijelaskan oleh fakta bahawa kira-kira 70% daripada kation ini dalam tumbuhan dikaitkan dengan anion asid organik dan bukan organik. Magnesium diangkut melalui kedua-dua xilem dan floem. Beberapa bahagian magnesium membentuk sebatian tidak larut yang tidak mampu bergerak ke seluruh tumbuhan (oksalat, pektat), bahagian lain terikat oleh sebatian berat molekul yang tinggi. Dalam benih (embrio, cangkang), kebanyakan magnesium terkandung dalam phytin.

Dan akhirnya, kira-kira 10-12% magnesium adalah sebahagian daripada klorofil. Fungsi terakhir magnesium ini adalah unik: tiada unsur lain boleh menggantikannya dalam klorofil. Magnesium diperlukan untuk sintesis protoporfirin IX, prekursor segera klorofil.

Dalam cahaya, ion magnesium dilepaskan dari rongga tilakoid ke dalam stroma kloroplas. Peningkatan kepekatan magnesium dalam stroma mengaktifkan RDP karboksilase dan enzim lain. Diandaikan bahawa peningkatan dalam kepekatan Mg 2 + (sehingga 5 mmol/l) dalam stroma membawa kepada peningkatan dalam pertalian RDP karboksilase untuk CO 2 dan pengaktifan pengurangan CO 2. Magnesium secara langsung boleh mempengaruhi konformasi enzim dan juga menyediakan keadaan optimum agar ia berfungsi dengan mempengaruhi pH sitoplasma sebagai pengimbang kepada proton. Ion kalium boleh bertindak serupa. Magnesium mengaktifkan beberapa tindak balas pemindahan elektron semasa fotofosforilasi: pengurangan NADP+, kadar tindak balas Hill, adalah perlu untuk pemindahan elektron dari PS II ke PS I.

Kesan magnesium pada bahagian metabolisme lain paling kerap dikaitkan dengan keupayaannya untuk mengawal kerja enzim dan kepentingannya untuk beberapa enzim adalah unik. Hanya mangan boleh menggantikan magnesium dalam beberapa proses. Walau bagaimanapun, dalam kebanyakan kes, pengaktifan enzim oleh magnesium (pada kepekatan optimum) adalah lebih tinggi daripada mangan.

Magnesium adalah penting untuk banyak enzim dalam glikolisis dan kitaran Krebs. Dalam mitokondria, dengan kekurangannya, penurunan bilangan, gangguan bentuk, dan akhirnya kehilangan krista diperhatikan. Sembilan daripada dua belas tindak balas glikolitik memerlukan penyertaan logam pengaktifan, dan enam daripadanya diaktifkan oleh magnesium.

Magnesium meningkatkan sintesis minyak pati, getah, vitamin A dan C. Diandaikan bahawa, dengan membentuk sebatian kompleks dengan asid askorbik, ia melambatkan pengoksidaannya. Mg2+ diperlukan untuk pembentukan ribosom dan polisom, untuk pengaktifan asid amino dan sintesis protein dan digunakan untuk semua proses dalam kepekatan sekurang-kurangnya 0.5 mmol/l. Ia mengaktifkan polimerase DNA dan RNA dan mengambil bahagian dalam pembentukan struktur spatial tertentu asid nukleik.

Dengan peningkatan tahap bekalan magnesium dalam tumbuhan, kandungan bentuk organik dan bukan organik sebatian fosforus meningkat. Kesan ini mungkin disebabkan oleh peranan magnesium dalam mengaktifkan enzim yang terlibat dalam metabolisme fosforus.

Tumbuhan kekurangan magnesium terutamanya dalam tanah berpasir. Tanah podzolik adalah miskin dengan magnesium dan kalsium, manakala tanah kelabu kaya; Chernozems menduduki kedudukan pertengahan. Magnesium larut air dan boleh ditukar dalam tanah ialah 3-10%. Kompleks penyerapan tanah mengandungi paling banyak ion kalsium, magnesium berada di tempat kedua. Tumbuhan mengalami kekurangan magnesium dalam kes di mana ia mengandungi kurang daripada 2 mg setiap 100 g tanah. Apabila pH larutan tanah berkurangan, magnesium memasuki tumbuhan dalam kuantiti yang lebih kecil.

BAB 2. BAHAN DAN KAEDAH PENYELIDIKAN

2.1 Kaedah untuk menentukan mineral

Menentukan kandungan mana-mana unsur kimia dalam tumbuhan termasuk, sebagai prosedur wajib sebelum penentuan itu sendiri, peringkat penguraian (pencernaan) sampel.

Dalam amalan analisis biokimia, terutamanya dua kaedah digunakan - abu kering dan basah. Dalam kedua-dua kes, prosedur memastikan pemineralan semua unsur, iaitu, menukarnya kepada bentuk yang larut dalam satu atau pelarut tak organik yang lain.

Pengabuan basah adalah kaedah utama penguraian sebatian organik nitrogen dan fosforus, dan dalam beberapa kes ia lebih dipercayai dalam menentukan banyak unsur lain. Apabila menentukan boron, hanya abu kering boleh digunakan, kerana kebanyakan sebatian boron meruap dengan air dan wap asid.

Kaedah pengabuan kering boleh digunakan untuk menganalisis kandungan hampir semua unsur makro dan mikro dalam bahan biologi. Biasanya, pengabuan kering sampel tumbuhan dilakukan dalam relau meredam elektrik dalam mangkuk pijar porselin, kuarza atau logam (atau cawan) pada suhu tidak melebihi 450-500 ° C. Pisau yang diperbuat daripada kuarza adalah yang terbaik, tetapi mangkuk pijar diperbuat daripada kaca tahan api. atau porselin biasanya digunakan. Sesetengah kajian khas mungkin memerlukan mangkuk pijar platinum. Suhu rendah semasa pembakaran dan pilihan yang tepat bahan pijar memungkinkan untuk mengelakkan kerugian daripada meruap dan kehilangan akibat pembentukan oksida unsur yang ditentukan yang kurang larut dalam asid hidroklorik. Oksida boleh terbentuk apabila bertindak balas dengan bahan dari mana mangkuk pijar dibuat.

2.2 Analisis mikrokimia abu

Bahan dan peralatan: abu yang diperoleh dengan membakar daun, biji benih, kayu; 10% larutan HCl dan NH 3, 1% larutan garam berikut dalam penitis: Na 2 HCO 3, NaHC 4 H 4 O 6, K 4, (NH 4) 2 MoO 4 dalam 1% HNO 3, 1% larutan H 2 SO 4 ; tabung uji, corong kaca dengan diameter 4-5 cm, spatula logam atau spatula mata, slaid kaca, rod kaca, serbet atau kepingan kertas penapis, penapis kertas, pencuci atau kelalang dengan air suling, cawan untuk air bilas.

Maklumat ringkas:

Apabila tisu dibakar, unsur organik (C; H; O; N) menguap dalam bentuk sebatian gas dan bahagian yang tidak mudah terbakar kekal - abu. Kandungannya dalam organ yang berbeza berbeza-beza: dalam daun - sehingga 10-15%, dalam biji - kira-kira 3%, dalam kayu - kira-kira 1%. Kebanyakan abu ditemui dalam tisu hidup yang berfungsi secara aktif, seperti mesofil daun. Sel-selnya mengandungi klorofil dan banyak enzim, yang termasuk unsur-unsur seperti magnesium, besi, tembaga, dan lain-lain. Oleh kerana aktiviti metabolik yang tinggi pada tisu hidup, sejumlah besar kalium, fosforus dan unsur-unsur lain juga terdapat di dalamnya. Kandungan abu bergantung pada komposisi tanah di mana tumbuhan itu tumbuh, dan pada umur dan sifat biologinya. Organ tumbuhan berbeza bukan sahaja dalam kuantitatif, tetapi juga dalam komposisi kualitatif abu.

Kaedah mikrokimia membolehkan untuk mengesan beberapa unsur dalam abu tumbuhan. Kaedah ini berdasarkan keupayaan beberapa reagen, apabila berinteraksi dengan unsur abu, untuk menghasilkan sebatian yang berbeza dalam warna atau bentuk kristal tertentu.

Kemajuan

Letakkan sebahagian daripada bahan kering (serpihan kayu, daun dan biji hancur) dalam mangkuk, tambah sedikit alkohol dan bakar. Ulangi prosedur 2-3 kali. Kemudian pindahkan mangkuk pijar ke dapur elektrik dan panaskan sehingga bahan hangus memperoleh warna kelabu abu. Baki arang batu mesti dibakar dengan meletakkan mangkuk pijar di dalam relau meredam selama 20 minit.

Untuk mengesan Ca, Mg, P dan Fe, adalah perlu untuk menambah sebahagian daripada abu ke dalam tabung uji dengan spatula mata kaca, isi dengan 4 ml 10% HCl dan goncang beberapa kali untuk pembubaran yang lebih baik. Untuk mengesan kalium, jumlah abu yang sama mesti dilarutkan dalam 4 ml air suling dan ditapis ke dalam tabung uji bersih melalui penapis kertas kecil. Kemudian, dengan menggunakan batang kaca, sapukan setitik kecil ekstrak abu ke atas slaid kaca bersih, di sebelahnya, pada jarak 10 mm, setitik reagen, dan dengan batang, sambungkan dua titisan dengan jambatan. (Setiap reagen digunakan dengan pipet berasingan.) Pada titik sentuhan larutan, penghabluran produk tindak balas akan berlaku (pencampuran dua titis adalah tidak diingini, kerana penghabluran cepat menghasilkan pembentukan kristal atipikal kecil; di samping itu, apabila titisan kering, hablur garam asal mungkin terbentuk. ).

Selepas ini, keluarkan titisan larutan yang tinggal dari kaca dengan kepingan kertas penapis dan periksa kristal di bawah mikroskop tanpa kaca penutup. Selepas setiap tindak balas, batang kaca mesti dibilas dengan air dan dikeringkan dengan kertas penapis.

Untuk mengesan kalium, 1% natrium tartrat digunakan. Hasil daripada tindak balas dengan ekstrak abu, hablur asid kalium tartrat KHC 4 H 4 O 6 terbentuk, mempunyai bentuk prisma besar. Ekstrak kalium dalam air mesti terlebih dahulu dineutralkan, kerana produk tindak balas larut dalam media berasid dan beralkali. Tindak balas mengikut persamaan:

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

Pengesanan kalsium dilakukan dengan asid sulfurik 1%, tindak balas berjalan mengikut persamaan:

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

Akibatnya, gipsum terbentuk dalam bentuk individu atau dikumpulkan dalam tandan kristal berbentuk jarum.

Apabila magnesium dikesan, titisan larutan ammonia 10% mula-mula ditambah kepada titisan ekstrak abu dan disambungkan oleh jambatan dengan titisan larutan natrium fosfat 1%. Tindak balas mengikut persamaan:

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

Garam magnesium fosforus-ammonium terbentuk dalam bentuk kristal rata, tidak berwarna dalam bentuk segi empat tepat, sayap, dan penutup.

Pengesanan fosforus dijalankan menggunakan 1% ammonium molibdat dalam asid nitrik. Tindak balas berlaku mengikut persamaan:

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

Ammonia fosforus-molibdenum terbentuk dalam bentuk ketulan kecil kuning-hijau.

Untuk mengesan besi, jumlah ekstrak abu yang sama dari organ yang berbeza (1-2 ml) dituangkan ke dalam dua tabung uji, dan jumlah garam darah kuning 1% yang sama ditambah sehingga warna biru muncul. Biru Prusia terbentuk:

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

BAB 3. HASIL KAJIAN DAN ANALISISNYA

3.1 Gejala kekurangan mineral

Kekurangan mineral menyebabkan perubahan dalam proses biokimia dan fisiologi, akibatnya perubahan morfologi, atau gejala yang boleh dilihat, sering diperhatikan.

Kadang-kadang, disebabkan oleh kekurangan, pertumbuhan ditindas sebelum gejala lain muncul.

Gejala kekurangan yang boleh dilihat. Hasil yang paling ketara daripada kekurangan mineral adalah penurunan pertumbuhan. Walau bagaimanapun, kesan yang paling ketara ialah kekuningan daun yang disebabkan oleh penurunan biosintesis klorofil. Daun kelihatan sangat sensitif terhadap kekurangan. Dengan kekurangan mineral, mereka mengecil dalam saiz, berubah dalam bentuk atau struktur, pudar dalam warna, dan kadang-kadang mengembangkan kawasan mati di hujung, tepi atau antara urat utama. Dalam sesetengah kes, daun berkumpul dalam jumbai atau roset, dan jarum pain kadang-kadang gagal untuk memisahkan dan membentuk "jarum bergabung". Simptom biasa bagi jenis kekurangan mineral tertentu dalam tumbuhan herba adalah penindasan pertumbuhan batang dan pengurangan pertumbuhan bilah daun, yang membawa kepada pembentukan roset daun kecil, selalunya dengan rangkaian kawasan klorotik. Gejala kekurangan yang boleh dilihat pelbagai elemen jadi ciri yang pemerhati berpengalaman boleh mengenal pasti kekurangan dengan penampilan daun.

Kadangkala, apabila kekurangan mineral, pokok menghasilkan lebihan gula-gula getah. Fenomena ini dipanggil omosis. Perkumuhan resin di sekeliling tunas adalah perkara biasa dalam pokok Remarkable Pine yang kekurangan zink di Australia. Gum juga terdapat pada kulit kayu pokok buah-buahan mengalami kekeringan yang disebabkan oleh kekurangan tembaga. Kekurangan yang ketara sering menyebabkan kematian daun, pucuk dan bahagian lain, iaitu gejala yang digambarkan sebagai kekeringan berkembang. Kematian pucuk yang disebabkan oleh kekurangan tembaga telah diperhatikan di banyak pokok hutan dan buah-buahan. Apabila pucuk apikal mati, pokok epal yang mengalami kekurangan tembaga memperoleh rupa yang lebat dan terbantut. Kekurangan boron menyebabkan pengeringan titik pertumbuhan apikal dan akhirnya kematian kambium dalam buah sitrus dan pain, kematian floem dan pereputan fisiologi buah dalam spesies lain. Kekurangan satu unsur kadang-kadang menyumbang kepada kemunculan beberapa gejala yang berbeza, contohnya, kekurangan boron dalam pokok epal menyebabkan ubah bentuk dan kerapuhan daun, nekrosis floem, kerosakan pada kulit dan buah-buahan.

Klorosis. Gejala yang paling biasa diperhatikan dengan kekurangan pelbagai unsur ialah klorosis, yang berlaku akibat biosintesis klorofil terjejas. Sifat, tahap dan keterukan klorosis pada daun muda dan tua bergantung pada jenis tumbuhan, unsur dan tahap kekurangan. Selalunya, klorosis dikaitkan dengan kekurangan nitrogen, tetapi ia juga boleh disebabkan oleh kekurangan zat besi, mangan, magnesium, kalium dan unsur-unsur lain. Selain itu, klorosis boleh disebabkan bukan sahaja oleh kekurangan mineral, tetapi juga oleh pelbagai faktor persekitaran lain, termasuk terlalu banyak atau terlalu sedikit air, suhu yang tidak menguntungkan, bahan toksik (seperti sulfur dioksida) dan mineral yang berlebihan. Klorosis juga boleh disebabkan oleh faktor genetik yang menyebabkan kemunculan tumbuhan berwarna berbeza: daripada albino, tidak mempunyai klorofil sama sekali, kepada anak pokok atau anak benih kehijauan dengan pelbagai jalur dan daun berbintik.

Berdasarkan banyak faktor yang menyebabkan klorosis, kita boleh membuat kesimpulan bahawa ia berlaku akibat kedua-dua gangguan metabolik umum dan pengaruh khusus unsur-unsur individu.

Salah satu jenis pembangunan tumbuhan yang paling biasa dan paling merosakkan ialah jenis klorosis yang terdapat dalam sebilangan besar pokok buah-buahan, hiasan dan hutan yang tumbuh di tanah beralkali dan berkapur. Ia biasanya disebabkan oleh ketiadaan besi pada nilai pH yang tinggi, tetapi kadangkala disebabkan oleh kekurangan mangan.

Apabila klorosis berlaku pada angiosperma, pelepah dan urat daun yang lebih kecil kekal hijau, tetapi kawasan di antara urat menjadi hijau pucat, kuning, atau putih. Biasanya, daun termuda paling terjejas oleh klorosis. Dalam pokok konifer, jarum muda menjadi hijau pucat atau kuning, dan dengan kekurangan yang besar, jarum boleh menjadi coklat dan jatuh.

Klorosis yang disebabkan oleh kekurangan zat besi boleh dihapuskan sebahagian atau sepenuhnya dengan menurunkan pH tanah.

3.2 Kesan fisiologi kekurangan mineral

Kesan morfologi yang boleh dilihat atau gejala kekurangan mineral adalah hasil daripada perubahan dalam pelbagai proses biokimia atau fisiologi dalaman. Walau bagaimanapun, disebabkan hubungan yang kompleks antara mereka, sukar untuk menentukan bagaimana kekurangan satu elemen menyebabkan kesan yang diperhatikan. Sebagai contoh, kekurangan nitrogen boleh menghalang pertumbuhan disebabkan oleh bekalan nitrogen yang lebih teruk kepada proses biosintesis protoplasma baru. Tetapi pada masa yang sama, kadar sintesis enzim dan klorofil berkurangan dan permukaan fotosintesis berkurangan. Ini menyebabkan kelemahan fotosintesis, menjejaskan bekalan proses pertumbuhan dengan karbohidrat. Akibatnya, penurunan selanjutnya dalam kadar penyerapan nitrogen dan mineral adalah mungkin. Satu elemen sering melakukan beberapa fungsi dalam tumbuhan, jadi tidak mudah untuk menentukan fungsi atau gabungan fungsi mana yang terganggu dan menyebabkan gejala yang boleh dilihat. Mangan, sebagai contoh, sebagai tambahan untuk mengaktifkan sistem enzim tertentu, juga diperlukan untuk sintesis. Klorofil. Kekurangannya menyebabkan beberapa gangguan fungsi. Kekurangan nitrogen biasanya membawa kepada penurunan ketara dalam fotosintesis, tetapi kesan kekurangan unsur lain tidak begitu pasti.

Kekurangan mineral mengurangkan kedua-dua biosintesis karbohidrat dan pergerakannya ke tisu yang semakin meningkat. Kekurangan sering menjejaskan fotosintesis dan pernafasan secara berbeza. Sebagai contoh, kekurangan kalium yang ketara melambatkan fotosintesis dan meningkatkan pernafasan, dengan itu mengurangkan jumlah karbohidrat yang boleh digunakan untuk pertumbuhan. Kadang-kadang pergerakan karbohidrat juga dihalang. Kesan ini dinyatakan dalam pokok kekurangan boron dengan nekrosis floem. Hasil daripada pengurangan jumlah karbohidrat yang ada, kadar pertumbuhan tisu di satu bahagian pokok berkurangan, tetapi pada masa yang sama, pengumpulan karbohidrat di bahagian lain boleh berlaku. Kadang-kadang, disebabkan kandungan rendah karbohidrat simpanan, pembentukan biji dikurangkan. Penggunaan baja nitrogen yang banyak menyebabkan peningkatan ketara dalam proses pembentukan benih dalam pokok bic dan gula maple, peratusan benih yang sihat dan berat kering benih maple meningkat. Pembentukan kon dan biji dalam pain kemenyan muda juga meningkat secara mendadak selepas menggunakan baja. Sekiranya pokok tidak kekurangan mineral, penggunaan baja nitrogen dalam kuantiti yang banyak boleh mengurangkan pembentukan buah-buahan dan biji benih dengan merangsang pertumbuhan vegetatif.

3.3 Mineral berlebihan

Tanah hutan jarang mempunyai lebihan nutrien mineral, tetapi baja yang kaya taman dan tapak semaian kadangkala menghasilkan kepekatan garam yang mencukupi untuk menyebabkan kemudaratan. Terdapat juga kawasan yang luas tanah kering di mana kebanyakan spesies tumbuhan tidak boleh wujud kerana kandungan yang tinggi garam Pengairan dengan air yang mengandungi banyak garam juga menyebabkan kerosakan. Ini berlaku disebabkan oleh peningkatan tekanan osmotik, anjakan pH yang tidak menguntungkan untuk tumbuhan, ketidakseimbangan pelbagai ion, atau gabungan faktor-faktor ini.

Peningkatan tekanan osmotik larutan tanah mengurangkan pengambilan air, meningkatkan kekurangan air dalam daun dan mengakibatkan kerosakan tisu daripada pengeringan pada hari-hari apabila angin dan suhu tinggi menyebabkan transpirasi tinggi. Dengan dehidrasi yang lebih lama dan lebih mendalam, penutupan stomata juga diperhatikan, menghalang fotosintesis. Kepekatan garam yang tinggi dalam tanah boleh menyebabkan kerosakan akar melalui plasmolisis, terutamanya dalam tanah berpasir, yang mengganggu aktiviti sintetik akar. Kadang-kadang daun rosak akibat memohon baja cecair dalam kepekatan tinggi.

Kesan memudaratkan baja berlebihan bergantung kepada spesies tumbuhan, jenis baja yang digunakan dan masa penggunaan.

Pembajaan berlebihan pada buah-buahan dan pokok hiasan kadangkala memanjangkan musim tumbuh sehinggakan pokok dan pokok renek tidak mempunyai masa untuk menjadi tahan sejuk sebelum fros. Pembajaan yang berlebihan kadangkala menggalakkan pengeluaran banyak dahan, bunga dan buah pada pokok yang lebih tua. Jenis tindak balas tumbuhan lain terhadap persenyawaan yang berlebihan termasuk daya tarikan, atau perataan batang, dan nekrosis kulit kayu dalaman. Pada anak benih tindakan yang tidak diingini Baja yang berlebihan menunjukkan dirinya dalam bentuk pertumbuhan apikal yang berlebihan, yang membawa kepada nisbah bahagian bawah tanah dan atas tanah yang rendah, akibatnya tumbuhan sering berakar dengan buruk selepas pemindahan.

Menggunakan baja yang berlebihan adalah pembaziran dari segi ekonomi. Ia juga tidak diingini untuk alam sekitar, kerana lebihan boleh dihanyutkan dan berakhir di badan air atau air bawah tanah. terutamanya sangat penting mempunyai larut lesap nitrogen berlebihan, biasanya dalam bentuk nitrat, tetapi masalah pencemaran alam sekitar boleh timbul apabila sebarang unsur diperkenalkan dalam kuantiti berlebihan.

3.4 Kekurangan nitrogen

Dengan kekurangan nitrogen dalam habitat, pertumbuhan tumbuhan dihalang, pembentukan pucuk sisi dan pembajakan dalam bijirin menjadi lemah, dan daun kecil diperhatikan. Pada masa yang sama, cawangan akar berkurangan, tetapi nisbah jisim akar dan bahagian udara mungkin meningkat. Salah satu manifestasi awal kekurangan nitrogen ialah warna hijau pucat daun yang disebabkan oleh sintesis klorofil yang lemah. Kebuluran nitrogen yang berpanjangan membawa kepada hidrolisis protein dan pemusnahan klorofil, terutamanya di bahagian bawah, daun yang lebih tua dan aliran keluar sebatian nitrogen larut ke daun yang lebih muda dan titik pertumbuhan. Oleh kerana pemusnahan klorofil, warna daun bawah, bergantung pada jenis tumbuhan, memperoleh warna kuning, oren atau merah, dan dengan kekurangan nitrogen yang teruk, nekrosis, pengeringan dan kematian tisu mungkin berlaku. Kebuluran nitrogen membawa kepada tempoh pertumbuhan vegetatif yang lebih pendek dan pematangan benih lebih awal.

3.5 Kekurangan fosforus

Gejala luaran kebuluran fosforus ialah warna hijau kebiruan pada daun, selalunya dengan warna ungu atau gangsa (bukti kelewatan dalam sintesis protein dan pengumpulan gula). Daun menjadi kecil dan lebih sempit. Pertumbuhan tumbuhan terhenti dan pematangan tanaman ditangguhkan.

Dengan kekurangan fosforus, kadar penyerapan oksigen berkurangan, aktiviti enzim yang terlibat dalam metabolisme pernafasan berubah, dan beberapa sistem pengoksidaan bukan mitokondria (asid glikolik oksidase, askorbat oksidase) mula berfungsi dengan lebih aktif. Di bawah keadaan kelaparan fosforus, proses penguraian sebatian organophosphorus dan polisakarida diaktifkan, dan sintesis protein dan nukleotida bebas dihalang.

Tumbuhan paling sensitif terhadap kekurangan fosforus pada peringkat awal pertumbuhan dan perkembangan. Pemakanan fosforus biasa dalam lebih banyak tempoh lewat mempercepatkan pembangunan tumbuhan (berbanding dengan nitrogen), yang di kawasan selatan mengurangkan kemungkinan mereka jatuh di bawah kemarau, dan di kawasan utara - di bawah fros.

3.6 Kekurangan sulfur

Bekalan tumbuhan dengan sulfur yang tidak mencukupi menghalang sintesis asid amino dan protein yang mengandungi sulfur, mengurangkan fotosintesis dan kadar pertumbuhan tumbuhan, terutamanya bahagian udara. Dalam kes akut, pembentukan kloroplas terganggu dan perpecahan mereka mungkin. Gejala kekurangan sulfur - pemutihan dan kekuningan daun - adalah serupa dengan kekurangan nitrogen, tetapi muncul pertama kali pada daun termuda. Ini menunjukkan bahawa efluks sulfur dari daun yang lebih tua tidak dapat mengimbangi bekalan sulfur yang tidak mencukupi kepada tumbuhan melalui akar.

3.7 Kekurangan kalium

Dengan kekurangan kalium, daun mula menguning dari bawah ke atas - dari tua ke muda. Daun menjadi kuning di tepi. Selepas itu, tepi dan bahagian atasnya memperoleh warna coklat, kadang-kadang dengan bintik merah "berkarat"; kematian dan kemusnahan kawasan ini berlaku. Daun kelihatan seperti terbakar. Bekalan kalium adalah penting terutamanya untuk organ dan tisu muda yang sedang berkembang secara aktif. Oleh itu, dengan kebuluran kalium, fungsi kambium berkurangan, perkembangan tisu vaskular terganggu, ketebalan dinding sel epidermis dan kutikula berkurangan, dan proses pembahagian dan pemanjangan sel dihalang. Akibat memendekkan internodes, bentuk roset tumbuhan boleh terbentuk. Kekurangan kalium membawa kepada penurunan dalam kesan dominan tunas apikal. Pucuk apikal dan apikal-lateral berhenti berkembang dan mati, pertumbuhan pucuk sisi diaktifkan dan tumbuhan mengambil bentuk semak.

Dokumen yang serupa

Kajian komposisi fizikal dan kimia tanah tumbuhan dalaman, jenis baja mineral. Tanda-tanda kekurangan mineral dalam tanah. Petua untuk menanam tumbuhan dalaman dalam persekitaran sekolah. Penyakit dan perosak tumbuhan, cara perlindungan.

kerja kursus, ditambah 09/03/2014


Peranan mineral dalam kehidupan sel dan tisu badan haiwan. Kepentingan unsur makro untuk badan haiwan. Nisbah asid-bes unsur-unsur dalam makanan. Penggunaan unsur mikro dalam pemakanan, kadar pengambilan harian.

abstrak, ditambah 10/25/2009


Klasifikasi baja mineral (mudah dan bercampur). Penipisan tanah pertanian. Baja organik dan mineral. Pembangunan penuh tumbuhan menggunakan baja kompleks. Pengaruh air terhadap kehidupan tumbuhan.

pembentangan, ditambah 05/14/2014


Penerangan tentang protein, lemak, karbohidrat, vitamin, mineral dan unsur surih. Penilaian nilai pemakanan makanan. Kaedah untuk mengkaji metabolisme dalam badan haiwan, berdasarkan undang-undang pemuliharaan tenaga. Keseimbangan nitrogen, karbon dan tenaga dalam lembu.

abstrak, ditambah 06/15/2014


Tanah, keadaan pembentukan tanah. Ciri-ciri baja mineral. Geologi, geomorfologi, iklim persekitaran Sungai Sozh. Ciri-ciri tanah dan keadaan iklim. Pengaruh baja mineral terhadap produktiviti dan komposisi spesies dirian rumput.

tesis, ditambah 11/03/2012


Kebergantungan kualiti produk pertanian terhadap kandungan sebatian organik dan mineral penting di dalamnya. Pengaruh baja mineral (nitrogen, fosforus, kalium dan kompleks) dalam pelbagai kombinasi tentang pembangunan dan produktiviti tumbuhan.

abstrak, ditambah 10/07/2009


Kepentingan mineral dan vitamin dalam badan babi. Penggunaan perangsang endogen dan secara biologi bahan aktif sebagai sebahagian daripada pracampuran. Kenasihatan menggunakan biostimulan (antibiotik, enzim, eleutherococcus) dalam diet.

tutorial, ditambah 10/05/2012


Penggunaan baja organik dan mineral di wilayah Duvan di Republik Bashkortostan, kaedah untuk mengira dos baja mineral, perancangan penuaian tanaman. Pelan berbilang tahun untuk penggunaan baja dalam penggiliran tanaman, dengan mengambil kira kesuburan tanah.

kerja kursus, ditambah 07/15/2009


Kepentingan fisiologi mineral dalam badan babi. Penggunaan Picumin dalam sows semasa mengandung. Faktor persekitaran dan pengaruhnya terhadap rintangan semula jadi dan produktiviti babi. Parameter darah sows.

monograf, ditambah 10/05/2012


Pemakanan anjing dalam keadaan bandar. Pencernaan makanan dan kapasiti perut. Keperluan nutrien dan tenaga. Peranan lemak dalam pemakanan vitamin dan metabolisme air. Gejala kekurangan asid folik. Fungsi mineral dalam badan.

KERJA KURSUS

Pengaruh pelbagai jenis rawatan benih terhadap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan

pengenalan

Isu rawatan benih sebelum menyemai, walaupun banyak kajian, masih relevan dan terbuka sehingga hari ini. Minat disebabkan oleh prospek menggunakan pelbagai jenis rawatan benih dalam pertanian untuk meningkatkan produktiviti tumbuhan dan memperoleh hasil yang lebih tinggi.

Semasa penyimpanan, umur benih, kualiti dan percambahan benih berkurangan, oleh itu, dalam kumpulan benih yang disimpan selama beberapa tahun, terdapat benih yang kuat, yang lemah (hidup, tetapi tidak bercambah) dan mati. Terdapat kaedah rawatan benih pra-semai yang diketahui yang boleh digunakan untuk meningkatkan percambahan benih yang hilang semasa penyimpanan. Sinaran pengionan dalam dos yang kecil, sonikasi, rawatan haba jangka pendek dan gelombang kejutan, pendedahan kepada medan elektrik dan magnet, penyinaran laser, rendaman sebelum menyemai dalam larutan bahan aktif biologi dan lain-lain boleh meningkatkan percambahan dan hasil benih sebanyak 15-25% .

Seperti yang diketahui, baja mineral digunakan untuk meningkatkan produktiviti; ia mudah digunakan pada tanah; proses ini adalah mekanikal. Penggunaan baja mineral menyebabkan pertumbuhan tumbuhan dipercepatkan dan peningkatan produktiviti. Walau bagaimanapun, nitrat dan nitrit, yang tidak berbahaya kepada tumbuhan tetapi berbahaya kepada manusia, sering terbentuk secara selari. Di samping itu, terdapat akibat yang lebih serius daripada penggunaan baja mineral yang berkaitan dengan perubahan dalam struktur tanah. Akibatnya, baja dibasuh keluar dari lapisan atas tanah ke lapisan bawah, di mana komponen mineral tidak lagi tersedia untuk tumbuhan. Kemudian baja mineral memasuki air bawah tanah dan dibawa ke dalam badan air permukaan, dengan ketara mencemarkan alam sekitar. Penggunaan baja organik lebih mesra alam, tetapi ia jelas tidak mencukupi untuk memenuhi keperluan manusia untuk peningkatan produktiviti.

Kaedah fizikal biostimulasi benih yang mesra alam adalah sangat menjanjikan. Kini telah terbukti secara eksperimen bahawa objek biologi mampu bertindak balas secara sensitif terhadap pengaruh medan elektromagnet luaran. Tindak balas ini boleh berlaku dalam pelbagai peringkat struktur organisma hidup - daripada molekul dan selular kepada organisma secara keseluruhan. Apabila terdedah kepada gelombang elektromagnet julat milimeter dalam sel objek biologi, proses biosintesis dan pembahagian sel diaktifkan, sambungan dan fungsi terganggu akibat penyakit dipulihkan, dan bahan yang menjejaskan status imun badan disintesis tambahan.

Sehingga kini, sebilangan besar pemasangan penyinaran yang berbeza dan kaedah untuk mengaktifkan benih telah dibangunkan. Walau bagaimanapun, ia tidak digunakan secara meluas, walaupun berbanding dengan kaedah kimia ia lebih maju dari segi teknologi, mesra alam dan jauh lebih murah. Salah satu sebab untuk keadaan ini ialah kaedah rawatan benih sedia ada dengan sinaran tidak memberikan hasil yang tinggi secara konsisten. Ini disebabkan oleh fakta bahawa kaedah semasa rawatan pra-menabur tidak mengoptimumkan ciri kualitatif dan kuantitatif sinaran.

Tujuan kajian - mengkaji pengaruh pelbagai jenis rawatan benih sebelum menyemai ke atas pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.

Dalam hal ini, perkara berikut telah ditetapkan tugasan :

· mengkaji pengaruh bahan kimia terhadap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan;

· mengkaji pengaruh rawatan elektromagnet (biofizik) ke atas proses pertumbuhan dalam tumbuhan;

· mendedahkan kesan penyinaran laser ke atas kadar percambahan biji barli.

1. Rawatan benih sebelum menyemai dan kesannya terhadap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan

1.1 Kesan bahan kimia terhadap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan

laser penyinaran barli benih

Bahagian rawatan yang paling penting dan berkesan adalah kimia, atau pembalut benih.

Malah 4 ribu tahun yang lalu di Mesir Purba dan Greece, benih direndam dalam jus bawang atau disimpan dengan jarum cemara.

Pada Zaman Pertengahan, dengan perkembangan alkimia dan, terima kasih kepadanya, ahli kimia mula merendam benih dalam garam batu dan kalium, kuprum sulfat, garam arsenik. Di Jerman, kaedah paling mudah adalah popular - menyimpan benih dalam air panas atau dalam larutan baja.

Pada awal abad ke-16, telah diperhatikan bahawa benih yang telah berada di dalam air laut semasa kapal karam menghasilkan tanaman yang kurang terjejas oleh kotoran. Tidak lama kemudian, 300 tahun yang lalu, keberkesanan pra-menabur rawatan kimia benih telah terbukti secara saintifik semasa eksperimen saintis Perancis Thiele, yang mengkaji kesan merawat benih dengan garam dan kapur ke atas penyebaran kotoran melalui benih.

Pada awal abad ke-19, penggunaan persediaan dengan arsenik sebagai berbahaya kepada kehidupan manusia adalah dilarang, tetapi pada awal abad ke-20 mereka mula menggunakan bahan yang mengandungi merkuri, yang diharamkan untuk digunakan hanya pada tahun 1982, dan hanya di Eropah Barat.

Hanya pada 60-an abad yang lalu bahawa racun kulat sistemik dibangunkan pra-rawatan benih, dan negara perindustrian mula menggunakannya secara aktif. Sejak tahun 90-an, kompleks racun serangga dan racun kulat moden, sangat berkesan dan agak selamat telah digunakan.

Bergantung pada teknologi rawatan benih, terdapat tiga jenis: pembalut mudah, panning dan encrusting.

Pembalut standard adalah kaedah rawatan benih yang paling biasa dan tradisional. Selalunya digunakan di rumah dan ladang, serta dalam pengeluaran benih. Meningkatkan berat benih tidak lebih daripada 2%. Jika komposisi pembentuk filem menutup sepenuhnya benih, beratnya boleh meningkat sehingga 20%

Encrusting - benih disalut dengan bahan melekit untuk memastikan bahan kimia melekat pada permukaannya. Benih yang dirawat mungkin menjadi 5 kali lebih berat, tetapi bentuknya tidak berubah.

Pelet - bahan menutupi benih dengan lapisan tebal, meningkatkan beratnya sehingga 25 kali ganda dan mengubah bentuknya kepada sfera atau elips. Panning yang paling "berkuasa" (pelletizing) menjadikan benih sehingga 100 kali lebih berat.

Persediaan yang paling banyak digunakan untuk merawat benih bijirin ialah Raxil, Premix, Vincit, Divident, dan Colfugo Super Color. Ini adalah racun kulat sistemik yang membunuh spora batu, kotoran berdebu dan keras, nematod, melawan fusarium, septoria dan reput akar dengan berkesan. Mereka dihasilkan dalam bentuk cecair, serbuk atau penggantungan pekat dan digunakan untuk memproses benih dalam peranti khas pada kadar 0.5-2 kg setiap 1 tan benih.

Di rumah persendirian dan ladang, penggunaan mujarab bahan kimia tidak selalu dibenarkan. Sebilangan kecil biji benih sayuran atau tanaman hiasan, seperti marigold, lobak merah atau tomato, boleh dirawat dengan bahan yang kurang toksik. Adalah penting bukan sahaja dan bukan sahaja untuk memusnahkan keseluruhan jangkitan pada benih pada mulanya, tetapi juga untuk membentuk dalam tumbuhan, walaupun pada peringkat embrio benih, penentangan terhadap penyakit, iaitu, imuniti yang berkekalan.

Pada permulaan percambahan, pengaruh perangsang pertumbuhan juga berguna, yang akan menggalakkan perkembangan tumbuhan Kuantiti yang besar akar sisi, mewujudkan sistem akar yang kuat. Perangsang pertumbuhan tumbuhan yang memasuki embrio sebelum percambahan bermula menyebabkan pengangkutan aktif nutrien ke bahagian atas tanah tumbuhan. Benih yang dirawat dengan persediaan sedemikian bercambah lebih cepat dan kadar percambahannya meningkat. Anak benih menjadi lebih tahan bukan sahaja kepada penyakit, tetapi juga kepada perubahan suhu, kekurangan kelembapan dan keadaan tekanan yang lain. Lebih banyak akibat jangka panjang daripada pra-rawatan yang betul dengan persediaan sebelum menyemai dianggap sebagai peningkatan hasil dan pengurangan masa masak.

Banyak persediaan untuk rawatan benih pra-menabur dibuat secara humik. Mereka adalah larutan pekat (sehingga 75%) asid humik dan humat, kalium dan natrium, tepu dengan kompleks bahan mineral yang diperlukan untuk tumbuhan, yang juga boleh digunakan sebagai baja. Persediaan sedemikian dihasilkan berdasarkan gambut, sebagai ekstrak berairnya.

Z.F. Rakhmankulova dan pengarang bersama mengkaji kesan rawatan pra-menabur benih gandum (Triticum aestivum L.) dengan asid salisilik (SA) 0.05 mm pada kandungan endogennya dan nisbah bentuk bebas dan terikat dalam pucuk dan akar anak benih. Semasa pertumbuhan dua minggu anak benih, penurunan secara beransur-ansur dalam jumlah kandungan SA dalam pucuk diperhatikan; tiada perubahan dikesan pada akar. Pada masa yang sama, terdapat pengagihan semula bentuk SA dalam pucuk - peningkatan dalam tahap bentuk konjugasi dan penurunan dalam bentuk bebas. Rawatan pra-menabur benih dengan salisilat membawa kepada penurunan jumlah kandungan SA endogen dalam kedua-dua pucuk dan akar anak benih. Kandungan SA percuma menurun paling intensif dalam pucuk, dan sedikit kurang dalam akar. Diandaikan bahawa penurunan ini disebabkan oleh pelanggaran biosintesis SA. Ini disertai dengan peningkatan jisim dan panjang pucuk dan terutamanya akar, rangsangan respirasi gelap total dan perubahan dalam nisbah saluran pernafasan. Peningkatan dalam bahagian laluan pernafasan sitokrom diperhatikan pada akar, dan alternatif tahan sianida diperhatikan dalam pucuk. Perubahan dalam sistem antioksidan tumbuhan ditunjukkan. Tahap peroksidasi lipid lebih ketara dalam pucuk. Di bawah pengaruh prarawatan SA, kandungan MDA dalam pucuk meningkat sebanyak 2.5 kali ganda, manakala pada akar ia menurun sebanyak 1.7 kali ganda. Daripada data yang dibentangkan, ia menunjukkan bahawa sifat dan intensiti kesan SA eksogen pada pertumbuhan, keseimbangan tenaga dan status antioksidan tumbuhan mungkin dikaitkan dengan perubahan kandungannya dalam sel dan dengan pengagihan semula antara bentuk SA bebas dan terkonjugasi.

E.K. Dalam eksperimen pengeluaran, Eskov mengkaji kesan rawatan pra-menabur benih jagung dengan nanopartikel besi pada intensifikasi pertumbuhan dan perkembangan, meningkatkan hasil jisim hijau dan bijirin tanaman ini. Akibatnya, proses fotosintesis bertambah kuat. Kandungan Fe, Cu, Mn, Cd dan Pb dalam ontogenesis jagung berbeza-beza, tetapi penjerapan nanozarah Fe pada peringkat awal perkembangan tumbuhan mempengaruhi penurunan kandungan unsur kimia ini dalam bijirin yang masak, iaitu. disertai dengan perubahan sifat biokimianya.

Oleh itu, rawatan sebelum menyemai benih dengan bahan kimia dikaitkan dengan kos buruh yang tinggi dan kecekapan teknologi yang rendah dalam proses tersebut. Selain itu, penggunaan racun perosak untuk membasmi kuman benih menyebabkan kemudaratan yang besar persekitaran.

1.2 Pengaruh rawatan elektromagnet (biofizik) ke atas proses pertumbuhan dalam tumbuhan

Dalam konteks peningkatan mendadak dalam kos sumber tenaga dan pencemaran teknogenik agroekosistem, adalah perlu untuk mencari bahan dan sumber tenaga yang selamat dan menguntungkan dari segi ekonomi sebagai alternatif kepada cara yang mahal dan tidak selamat untuk meningkatkan produktiviti pada masa yang sama meningkatkan kualiti tanaman pertanian.

Kaedah dan teknik teknologi sedia ada untuk rangsangan sebelum menyemai benih, berdasarkan penggunaan bahan kimia yang sangat toksik, dikaitkan dengan kos buruh yang tinggi dan kecekapan teknologi rendah proses rawatan benih. Selain itu, penggunaan racun perosak untuk membasmi kuman benih menyebabkan kemudaratan besar kepada alam sekitar. Apabila benih yang dirawat dengan racun kulat dimasukkan ke dalam tanah, racun perosak, di bawah pengaruh angin dan hujan, dibawa ke dalam badan air dan tersebar di kawasan yang luas, yang mencemarkan alam sekitar dan membahayakan alam.

Yang paling menarik untuk mendapatkan produk mesra alam adalah faktor fizikal pendedahan kepada elektrik. medan magnet seperti sinaran gamma, sinar-x, ultraungu, optik boleh dilihat, inframerah, sinaran gelombang mikro, frekuensi radio, magnet dan medan elektrik, penyinaran dengan zarah alfa dan beta, ion pelbagai unsur, pengaruh graviti, dsb. Penggunaan gamma dan penyinaran sinar-X adalah berbahaya kepada kehidupan manusia, dan oleh itu tidak banyak digunakan untuk digunakan dalam pertanian. Penggunaan ultraungu, gelombang mikro dan penyinaran frekuensi radio menyebabkan masalah operasi. Adalah relevan untuk mengkaji kesan medan elektromagnet apabila menanam bijirin, nightshades, biji minyak, kekacang, tembikai dan tanaman akar.

Kesan medan magnet dikaitkan dengan pengaruhnya pada membran sel. Kesan dipol merangsang perubahan ini dalam membran dan meningkatkan aktiviti enzim. Di samping itu, pengarang lain telah menetapkan bahawa sebagai hasil daripada rawatan sedemikian, beberapa proses berlaku dalam benih, yang membawa kepada peningkatan dalam kebolehtelapan lapisan benih, dan aliran air dan oksigen ke dalam benih dipercepatkan. Akibatnya, aktiviti enzimatik meningkat, terutamanya enzim hidrolitik dan redoks. Ini memastikan bekalan nutrien yang lebih cepat dan lengkap kepada embrio, pecutan kadar pembahagian sel dan pengaktifan proses pertumbuhan secara umum. Dalam tumbuhan yang ditanam daripada benih yang dirawat, sistem akar berkembang lebih intensif dan peralihan kepada fotosintesis dipercepatkan, i.e. asas yang kukuh dicipta untuk pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan selanjutnya.

Semua ini menyumbang kepada proses vegetatif dan mempercepatkan pertumbuhannya.

Nanoteknologi baharu untuk rawatan benih pra-menabur gelombang mikro dan pembasmian kuman telah dijalankan sebagai alternatif kepada kaedah kimia. Untuk pembasmian kuman bijirin dan benih, mod rawatan gelombang mikro berdenyut digunakan, yang, disebabkan oleh intensiti ultra tinggi EMF dalam nadi, memastikan kematian serangga perosak. Telah ditetapkan bahawa untuk kesan 100% disinsection gelombang mikro, dos tidak lebih daripada 75 MJ setiap 1 tan benih diperlukan. Tetapi hari ini, teknologi ini tidak boleh digunakan secara langsung dalam kompleks agroindustri, kerana ia hanya dibangunkan, dan kos pelaksanaan yang dijangkakan dalam pengeluaran adalah sangat tinggi. Amalan pertanian yang menjanjikan yang mempunyai kesan merangsang pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan termasuk penggunaan medan elektrik dan magnet, yang digunakan semasa penyediaan benih sebelum menyemai dan semasa musim tumbuh tumbuhan dengan meningkatkan daya tahan tumbuhan terhadap faktor tekanan, meningkatkan kadar penggunaan bahan nutrien dari tanah, yang membawa kepada peningkatan hasil tanaman. Pengaruh positif medan elektromagnet terhadap kualiti penyemaian dan hasil benih bijirin telah terbukti.

Rawatan benih elektromagnet, berbanding dengan beberapa kaedah pemprosesan lain, tidak dikaitkan dengan operasi intensif buruh dan mahal, tidak mempunyai kesan berbahaya ke atas kakitangan operasi (seperti rawatan kimia atau radionuklid) atau penggunaan racun perosak, dan tidak tidak menghasilkan dos yang membawa maut untuk benih semasa pemprosesan. , adalah proses yang sangat maju dari segi teknologi dan mudah diautomatikkan, kesannya didos dengan mudah dan tepat, merupakan jenis rawatan mesra alam, dan mudah digabungkan dengan amalan pertanian yang digunakan pada masa ini. Adalah penting bahawa tumbuhan yang ditanam daripada benih yang dirawat tidak mempunyai perubahan patologi selanjutnya dan mutasi yang disebabkan. Telah ditunjukkan bahawa pendedahan kepada medan elektromagnet meningkatkan bilangan batang yang produktif, bilangan spikelet, panjang purata tumbuhan dan pancang, meningkatkan bilangan bijian dalam pancang dan, dengan itu, berat bijirin. Semua ini membawa kepada peningkatan hasil sebanyak 10-15%.

G.V. Novitskaya mengkaji kesan medan magnet mendatar (HMF) malar yang lemah dengan kekuatan 403 A/m pada komposisi dan kandungan lipid polar dan neutral serta FA konstituennya dalam daun jenis orientasi magnetik utama (MOT) lobak. (Raphanus sativus L., var. radicula D. C.) varieti Merah jambu-merah dengan hujung putih: utara-selatan (NS) dan barat-timur (WE), di mana satah orientasi alur akar terletak di sepanjang dan merentasi meridian magnet, masing-masing. Di bawah pengaruh PMF pada musim bunga, jumlah kandungan lipid dalam daun SY MOT menurun, dan dalam daun W MOT ia meningkat; pada musim luruh, sebaliknya, jumlah kandungan lipid dalam daun SY MOT meningkat, manakala pada daun W MOT ia menurun. Pada musim bunga, nisbah fosfolipid kepada sterol, secara tidak langsung menunjukkan peningkatan kecairan dwilapisan lipid membran, meningkat pada tumbuhan kedua-dua MOT, dan pada musim gugur - hanya dalam SY MOT. Kandungan relatif FA tak tepu, termasuk asid linolenik dan linoleik, dalam kawalan adalah lebih tinggi dalam GE MOT berbanding dengan SY MOT. Di bawah pengaruh PMF, kandungan asid ini dalam lipid daun SY MOT meningkat, manakala dalam daun ZV MOT kekal tidak berubah. Oleh itu, PMF mendatar yang lemah mempunyai kesan yang berbeza, kadang-kadang bertentangan, pada kandungan lipid daun lobak SY dan SW MOT, yang nampaknya disebabkan oleh sensitiviti yang berbeza terhadap tindakan medan, yang dikaitkan dengan ciri-ciri status fisiologi mereka.

Selain itu, G.V. Novitskaya dan pengarang bersama mengkaji kesan PMF dengan ketegangan 403 A/m pada komposisi dan kandungan lipid polar (kepala) dan neutral serta FA konstituennya yang diasingkan daripada 3, 4 dan 5 daun tumbuhan bawang (Allium). sulfur L.) varieti Arzamas dan ditentukan dengan menggunakan kaedah TLC dan GLC. Tumbuhan yang ditanam di bawah keadaan medan magnet semula jadi Bumi berfungsi sebagai kawalan. Di bawah pengaruh PMF, perubahan terbesar dalam kandungan lipid ditemui pada daun keempat bawang: jumlah kandungan lipid, khususnya, lipid polar (gliko- dan fosfolipid), meningkat, dan jumlah lipid neutral menurun atau kekal. tidak berubah. Nisbah fosfolipid/sterol meningkat, menunjukkan peningkatan dalam kecairan dwilapisan lipid membran. Di bawah pengaruh PMP, bahagian asid linolenik meningkat, dan kandungan relatif jumlah FA tak tepu juga meningkat. Kesan PMF pada komposisi dan kandungan lipid daun bawang ketiga dan kelima adalah kurang ketara, menunjukkan sensitiviti berbeza daun bawang umur yang berbeza terhadap tindakan lapangan. Disimpulkan bahawa perubahan dalam PMF yang lemah dalam had perubahan evolusi-sejarah lampau dalam kekuatan medan magnet Bumi boleh menjejaskan komposisi biokimia dan proses fisiologi dalam tumbuhan.

Dalam perjalanan penyelidikan untuk mengkaji pengaruh medan magnet berselang-seli (AMF) dengan frekuensi 50 Hz pada dinamik pengembangan daun kotiledon, komposisi dan kandungan lipid polar dan neutral serta FA konstituennya dalam 5 hari. -anak benih lobak tua yang ditanam dalam cahaya dan kegelapan ( Raphanus sativus L. var. radicula D.L.) varieti Mawar-merah dengan hujung putih, didapati PMF melemahkan kesan perencatan cahaya pada dinamik pengembangan daun kotiledon. Dalam cahaya, dalam PMP, jumlah kandungan lipid, kandungan lipid polar dan neutral dalam anak benih adalah lebih tinggi daripada dalam kawalan. Di antara lipid polar, jumlah kandungan gliko- dan fosfolipid meningkat, dan di kalangan lipid neutral, kandungan triasilgliserol meningkat. Nisbah fosfolipid kepada sterol (PL/ST) meningkat. Dalam gelap dalam PMF, jumlah kandungan lipid, serta lipid neutral dalam anak benih, adalah lebih rendah daripada dalam kawalan, dan nisbah PL/ST menurun. Dalam kawalan, tiada perbezaan ditemui dalam jumlah kandungan relatif FA tak tepu dalam cahaya dan dalam gelap; kandungan asid linolenik dalam anak benih adalah lebih tinggi dalam cahaya daripada dalam gelap. Di bawah pengaruh PMP, kandungan asid linolenik berkurangan dalam cahaya, meningkat dalam gelap, dan berkurangan dalam cahaya asid erucic. Nisbah FA tak tepu kepada tepu berkurangan dalam kedua-dua cahaya dan kegelapan. Disimpulkan bahawa PMF dengan frekuensi 50 Hz dengan ketara mengubah kandungan lipid dalam anak benih lobak dalam cahaya dan dalam gelap, bertindak sebagai faktor pembetulan.

Oleh itu, penyelidikan oleh banyak pengarang telah membuktikan bahawa di bawah pengaruh medan elektromagnet, daya digerakkan dan rizab tenaga badan dibebaskan, proses fisiologi dan biokimia diaktifkan pada peringkat awal percambahan benih, terdapat peningkatan dalam intra-metabolik. proses dan peningkatan berterusan dalam tenaga percambahan, percambahan, kekuatan, pertumbuhan awal, kemandirian musim bunga-musim panas, yang mempunyai kesan yang baik pada keseluruhan tempoh perkembangan tumbuhan berikutnya.

Walau bagaimanapun, ia tidak digunakan secara meluas, walaupun berbanding dengan kaedah kimia ia lebih maju dari segi teknologi, mesra alam dan jauh lebih murah. Salah satu sebab untuk keadaan ini ialah kaedah rawatan benih sedia ada dengan sinaran tidak memberikan hasil yang tinggi secara konsisten. Ini dijelaskan oleh perubahan dalam keadaan luaran, heterogeniti bahan benih dan pengetahuan yang tidak mencukupi tentang intipati interaksi sel benih dengan medan elektromagnet dan cas elektrik.

1.3 Kesan penyinaran laser terhadap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan

Sejak zaman dahulu syarat yang paling penting Peningkatan dalam produktiviti tanaman wajar dipertimbangkan untuk meningkatkan kesuburan tanah. Sejumlah besar wang dan usaha saintis dibelanjakan di seluruh dunia untuk tebus guna tanah, pengairan dan kimia pertanian. Walau bagaimanapun, paradoks kemajuan yang menyedihkan dalam pengkimiaan pertanian ialah selepas penggunaan berlebihan nitrat, fosfat, racun perosak, pengawal selia pertumbuhan sintetik, keracunan tanaman, makanan, air, ancaman kepada kesihatan dan kehidupan manusia, mengikuti sebagai bayang-bayang jahat. . Oleh itu, sebagai akibatnya, terdapat peningkatan pembangunan cara dan kaedah baharu untuk mempergiatkan produktiviti tanaman.

Salah satu kaedah ini diwakili oleh laser atau sinaran laser. Sejak pusat saintifik moden telah mula memberi perhatian yang besar teknologi moden menanam tanaman, maka dalam keadaan sedemikian beberapa kaedah telah dibangunkan untuk mempengaruhi tanaman pertanian dengan pelbagai faktor fizikal yang mempunyai kesan merangsang kepada pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan dan, akhirnya, ke atas hasil tanaman itu sendiri. Tumbuhan atau benihnya mula diletakkan dalam medan magnet atau elektrik yang kuat, tanaman terdedah kepada sinaran mengion atau plasma, serta penyinaran pekat sinaran matahari- cahaya sumber sinaran buatan moden - laser.

Kesan pemprosesan laser secara keseluruhan boleh dipanggil khusus, kerana ia adalah faktor positif dari sudut pandangan ekologi dan keselamatan untuk alam sekitar, kerana pengaruhnya tidak memperkenalkan unsur asing ke dalam alam semula jadi.

Kaedah pendedahan laser mengandungi sejumlah kelebihan yang mencukupi berbanding kaedah fizikal dan kimia sedia ada penyediaan benih sebelum menyemai, iaitu:

1) peningkatan yang stabil dalam hasil tanaman terhadap latar belakang pelbagai tanah dan keadaan iklim;

2) meningkatkan kualiti produk pertanian (meningkatkan kandungan gula, vitamin, protein dan gluten);

3) kemungkinan mengurangkan kadar pembenihan sebanyak 10-30% dengan meningkatkan percambahan ladang benih dan meningkatkan proses pertumbuhan (bergantung kepada varieti, jenis tanaman, kekerapan rawatan);

4) meningkatkan ketahanan tumbuhan terhadap kerosakan pelbagai penyakit;

5) tidak berbahaya rawatan untuk benih dan kakitangan operasi.

Walau bagaimanapun, kesan positif penyinaran laser benih dan tumbuhan juga mempunyai bahagian keburukan yang juga perlu diambil kira. Oleh itu, magnitud kesan pengaktifan dan kebolehulangannya bergantung pada keadaan benih, yang dipengaruhi oleh banyak faktor semula jadi dan tidak terkawal semasa penyimpanan dan penyinaran. Di samping itu, dalam keadaan tertentu, penyinaran benih dengan dos optimum mungkin tidak menjejaskan aktiviti tumbuhan sama sekali dan mungkin mempunyai kesan yang menyedihkan.

F.D. Samuilov menggunakan kuar putaran untuk mengkaji kelikatan mikro medium akueus dalam embrio dan endosperm benih jagung (Zea mays L.), yang disinari pada pemasangan laser Lvov-1 Electronics. Berdasarkan parameter spektrum EPR radikal nitroksil (probe) yang diserap oleh benih dengan air semasa pembengkakan, masa korelasi resapan putaran probe C dalam embrio dan endosperm benih ditentukan. Penurunan probe C telah dikesan dalam embrio benih yang disinari berbanding dengan yang tidak disinari, dan pergantungan nilai C pada masa pembengkakan benih telah ditubuhkan. Disimpulkan bahawa dalam sel-sel embrio benih, di bawah pengaruh penyinaran laser, mikroviskositi medium berair berkurangan dan mobiliti probe meningkat. Kesan penyinaran pada probe C dalam endosperma benih ditunjukkan pada tahap yang lebih rendah dan juga disertai dengan peningkatan dalam mobiliti probe.

Oleh itu, kaedah pemprosesan laser mempunyai beberapa kelebihan berbanding kaedah fizikal dan kimia penyediaan benih sebelum menyemai. Ini termasuk: meningkatkan kualiti produk pertanian (meningkatkan kandungan gula, vitamin, protein dan gluten); kemungkinan mengurangkan kadar pembenihan sebanyak 10-30% dengan meningkatkan percambahan benih di lapangan dan meningkatkan proses pertumbuhan; tidak berbahaya rawatan untuk benih dan kakitangan operasi; tempoh impak yang singkat. Tetapi rawatan benih laser adalah sangat mahal dan oleh itu tidak digunakan secara meluas di ladang. Penyinaran gamma memungkinkan untuk mempercepatkan percambahan benih beberapa tumbuhan yang ditanam, meningkatkan percambahan ladang dan bilangan batang yang produktif dan, sebagai akibatnya, hasil (sehingga 13%). Kelemahannya termasuk pergantungan keberkesanan penyinaran pra-menabur pada keadaan cuaca semasa musim penanaman, pengaruh buruk pada beberapa ciri ekonomi tumbuhan, penurunan dalam keamatan rejim pernafasan tumbuhan. Kelemahan utama kaedah rangsangan ini ialah meningkatkan dos rawatan boleh menyebabkan kematian.

2. Objek dan kaedah penyelidikan

Penyelidikan telah dijalankan di Jabatan Botani dan Asas Pertanian BSPU yang dinamakan sempena. M. Tanka dan Fakulti Fizik BSU.

2.1 Objek kajian

Objek kajian ialah benih varieti barli Yakub. Variasi ini adalah pilihan Belarusia, yang diperoleh oleh Republican Unitary Enterprise "Pusat Saintifik dan Praktikal Akademi Sains Kebangsaan Belarus untuk Pertanian" dan dimasukkan ke dalam Daftar Negeri pada tahun 2002.

Ciri-ciri morfologivarieti. Tumbuhan itu dalam fasa membajak jenis pertengahan. Batangnya setinggi 100 cm. Telinga separa tegak. Telinga adalah dua baris, silinder, sehingga 10 cm panjang, dengan 26-28 spikelet setiap telinga. Kajang adalah sederhana panjang berbanding dengan telinga. Bijirin adalah filem. Alur ventral tidak pubescent. Lapisan aleuron bijirin berwarna sedikit. Jenis pembangunan - musim bunga.

Ciri-ciri ekonomi dan biologivarieti. Pelbagai bijirin. Saiz bijian adalah tinggi (berat 1000 biji ialah 45-50 g). Pelbagai protein tinggi (purata kandungan protein 15.4%, hasil protein sehektar sehingga 6.0 c). Pelbagai pertengahan lewat. Purata hasil - 42.3 c/ha , m Hasil maksimum 79.3 c/ha diperolehi di Shchuchinsky GSU pada tahun 2001. Sederhana tahan terhadap penginapan dan kemarau. Tahan lilin terhadap penyakit. Permintaan yang tinggi terhadap keadaan yang semakin meningkat. Responsif tinggi terhadap racun kulat. Purata kepekaan terhadap racun herba.

2.2 Kaedah penyelidikan

Kaedah penyelidikan - eksperimen, kaedah perbandingan.

Eksperimen dijalankan mengikut pilihan berikut:

1) kawalan (benih tanpa rawatan);

2) rawatan benih dengan gelombang 660 nm selama 15 minit;

3) rawatan benih dengan gelombang 660 nm selama 30 minit;

4) rawatan benih dengan gelombang 775 nm selama 15 minit

5) rawatan benih dengan gelombang 775 nm selama 30 minit.

Dalam pilihan 2-5, kuasa laser (P) ialah 100 mW.

Pemprosesan benih telah dijalankan menggunakan sistem laser (Rajah 2.2).

Eksperimen diulang 3 kali. Bilangan biji setiap ulangan - 20 pcs.

Dalam eksperimen makmal, tenaga percambahan dan percambahan biji benih ditentukan. Untuk melakukan ini, benih bijirin bercambah pada suhu 23 o C selama 7 hari.

Definisi dalampersamaan antara pucuk barli. Percambahan ditentukan untuk menentukan bilangan benih yang mampu menghasilkan anak benih yang berkembang secara normal. Dalam anak benih yang biasa dibangunkan, akar embrio hendaklah sekurang-kurangnya separuh panjang benih. Untuk mengira percambahan biji benih satu sampel, jumlahkan bilangan biji benih yang biasa bercambah apabila mengambil kira percambahan dan nyatakan jumlah bilangannya dalam%. Semasa eksperimen ini, kiraan kuantitatif anak benih dari tapak yang sama telah dijalankan pada hari ke-7.

Penentuan tenaga percambahan. Tenaga percambahan ditentukan dalam satu ujian dengan percambahan, tetapi benih yang bercambah biasanya dikira pada hari ke-3.

Dalam anak benih yang biasa dibangunkan, akar embrio hendaklah sekurang-kurangnya panjang atau diameter benih dan biasanya dengan bulu akar, dan pucuk hendaklah sekurang-kurangnya separuh panjang benih. Spesies yang bercambah dengan beberapa akar (barli, gandum, rai) mesti mempunyai sekurang-kurangnya dua akar.

3. Kesan penyinaran laser ke atas prestasi pertumbuhan biji barli

Hasil daripada kajian, sifat selektif pendedahan laser terhadap prestasi pertumbuhan biji barli iaitu tenaga percambahan dan percambahan telah diwujudkan. Sebagai peraturan, keadaan benih menentukan kuantiti dan kualiti penuaian.

Tenaga percambahan mencirikan konsistensi dan kelajuan percambahan benih. Tenaga percambahan ialah peratusan biji benih yang biasa bercambah dalam sampel yang diambil untuk analisis.

Hasil penyelidikan kami menunjukkan (Rajah 3.1) bahawa tenaga percambahan biji barli adalah paling tinggi apabila ia terdedah kepada penyinaran laser dengan panjang gelombang 775 nm selama 30 minit. Berbanding dengan kawalan, ia meningkat sebanyak 54% dan berjumlah 54%.

Benih yang disinari dengan panjang gelombang yang sama, hanya selama 15 minit, mempunyai tenaga percambahan yang lebih rendah sebanyak 27%. Ini adalah 1.3 kali lebih rendah daripada keputusan kawalan.

Benih yang disinari pada panjang gelombang 660 nm mempunyai tenaga percambahan yang lebih rendah apabila disinari selama 30 minit. Berbanding dengan kawalan, ia menurun sebanyak 77% dan berjumlah 8%. Apabila disinari dengan panjang gelombang yang sama, tetapi selama 15 minit, penunjuk ini juga menurun berbanding kawalan sebanyak 46% dan berjumlah 19%.

Percambahan biji benih adalah salah satu daripada penunjuk penting kualiti penyemaian mereka. Penurunan dalam percambahan walaupun sebanyak 10-20% membawa kepada pengurangan dua hingga tiga kali ganda dalam hasil.

Semasa penyelidikan, kesan buruk rawatan laser terhadap percambahan makmal benih barli telah ditubuhkan (Rajah 3.2).

Rawatan yang paling menyedihkan adalah rawatan dengan gelombang dengan panjang 660 nm selama 30 minit. Untuk pilihan ini, berbanding kawalan (85%), kadar percambahan menurun sebanyak 75% dan berjumlah 21%. Apabila benih disinari dengan panjang gelombang yang sama, tetapi selama 15 minit, peningkatan percambahan diperhatikan, tetapi ia tidak melebihi nilai kawalan. Penunjuk ini adalah 18% lebih rendah daripada kawalan dan berjumlah 70%.

Rawatan benih dengan gelombang 775 nm mengurangkan percambahan mereka berbanding kawalan sebanyak 33% (dedahan 15 minit) dan 25% (dedahan 30 minit).

Oleh itu, rawatan laser tidak memberi kesan positif pada tenaga percambahan biji barli varieti Yakub, dengan pengecualian pilihan menggunakan rasuk dengan panjang gelombang 775 nm selama 30 minit, atau pada percambahan makmal mereka. Rawatan dengan sinaran 660 nm selama 30 minit mempunyai kesan yang paling menyedihkan pada kadar percambahan benih.

Kesimpulan

Oleh itu, setelah mengkaji sumber sastera mengenai topik ini, kita boleh membuat kesimpulan berikut:

1. Rawatan pra-menabur benih dengan bahan kimia dikaitkan dengan kos buruh yang tinggi dan kecekapan teknologi yang rendah dalam proses tersebut. Selain itu, penggunaan racun perosak untuk membasmi kuman benih menyebabkan kemudaratan besar kepada alam sekitar.

2. Di bawah pengaruh medan elektromagnet, daya digerakkan dan rizab tenaga badan dibebaskan, proses fisiologi dan biokimia diaktifkan pada peringkat awal percambahan benih, terdapat peningkatan dalam proses intra-metabolik dan peningkatan percambahan yang stabil tenaga, percambahan, kekuatan, pertumbuhan awal, kelangsungan hidup musim bunga-musim panas, yang mempengaruhi keseluruhan tempoh perkembangan tumbuhan berikutnya. Walau bagaimanapun, ia tidak digunakan secara meluas, walaupun berbanding dengan kaedah kimia ia lebih maju dari segi teknologi, mesra alam dan jauh lebih murah. Salah satu sebab untuk keadaan ini ialah kaedah rawatan benih sedia ada dengan sinaran tidak memberikan hasil yang tinggi secara konsisten. Ini dijelaskan oleh perubahan dalam keadaan luaran, heterogeniti bahan benih dan pengetahuan yang tidak mencukupi tentang intipati interaksi sel benih dengan medan elektromagnet dan caj elektrik.

3. Kaedah pemprosesan laser mempunyai beberapa kelebihan berbanding kaedah fizikal dan kimia rawatan benih pra-menabur:

· meningkatkan kualiti produk pertanian (meningkatkan kandungan gula, vitamin, protein dan gluten);

· kemungkinan mengurangkan kadar pembenihan sebanyak 10-30% dengan meningkatkan percambahan benih di lapangan dan meningkatkan proses pertumbuhan;

· tidak berbahaya rawatan untuk benih dan kakitangan operasi;

· meningkatkan daya tahan tumbuhan terhadap pelbagai penyakit;

· tempoh impak yang singkat;

· peningkatan percambahan benih beberapa tumbuhan yang ditanam, percambahan ladang dan bilangan batang yang produktif dan, sebagai akibatnya, hasil (sehingga 13%).

Kelemahan kaedah ini termasuk:

· pergantungan keberkesanan penyinaran pra-menabur pada keadaan cuaca semasa musim tumbuh;

· kesan negatif ke atas beberapa ciri ekonomi tumbuhan, pengurangan keamatan rejim pernafasan tumbuhan;

· meningkatkan dos rawatan boleh menyebabkan kematian;

· sangat mahal dan oleh itu tidak digunakan secara meluas di ladang.

4. Berdasarkan hasil kajian kami, kesimpulan berikut boleh dibuat:

Rawatan laser tidak memberi kesan positif pada tenaga percambahan biji barli varieti Yakub, dengan pengecualian pilihan menggunakan sinar dengan panjang gelombang 775 nm selama 30 minit. Dalam varian ini, peningkatan dalam E pr sebanyak 54% diperhatikan berbanding dengan kawalan.

Penggunaan rawatan laser dengan kuasa 100 mW, tanpa mengira panjang gelombang dan pendedahan, mengurangkan percambahan biji barli dalam keadaan makmal. Rawatan dengan sinaran 660 nm selama 30 minit mempunyai kesan yang paling menyedihkan pada kadar percambahan benih.

Senarai sumber yang digunakan

1. Atroshchenko, E.E. Kesan rawatan gelombang kejutan benih pada ciri morfofisiologi dan produktiviti tumbuhan: abstrak tesis. dis…. Ph.D. bio. Sains: Suruhanjaya Perakuan Tinggi 03.00.12. - M., 1997.

2. Veselova, T.V. Perubahan dalam keadaan benih semasa penyimpanan, percambahan dan di bawah pengaruh faktor luaran (radiasi pengion dalam dos kecil dan pengaruh lemah lain), ditentukan oleh kaedah pendaran tertunda: abstrak tesis. dis…. dr. bio. Sains: 03.00.02-03. - M., 2008.

3. Danko, S.F. Pengukuhan proses malting barli dengan tindakan bunyi pelbagai frekuensi: dis…. Ph.D. mereka. Sains: Suruhanjaya Pengesahan Tinggi Persekutuan Rusia. - M., 2001.

4. Eskov, E.K. Kesan merawat benih jagung dengan serbuk besi ultrafine terhadap perkembangan tumbuhan dan pengumpulan unsur kimia di dalamnya / E.K. Eskov // Agrokimia, No. 1, 2012. - ms 74-77.

5. Kazakova, A.S. Pengaruh rawatan pra-menabur benih barli musim bunga medan elektromagnet kekerapan berubah-ubah pada kualiti penyemaian mereka. / A.S. Kazakova, M.G. Fedorishchenko, P.A. Bondarenko // Teknologi, agrokimia dan perlindungan tanaman pertanian. Koleksi kertas saintifik antara universiti. Zernograd, 2005. Ed. RIO FGOU VPO ACHGAA. - ms 207-210.

6. Ksenz, N.V. Analisis kesan elektrik dan magnet pada benih / N.V. Ksenz, S.V. Kacheishvili // Mekanisasi dan elektrifikasi pertanian. - 2000. - No. 5. - ms 10-12.

7. Melnikova, A.M. Kesan penyinaran laser pada percambahan benih dan perkembangan anak benih / Melnikova A.M., Pastukhova N. // Ekologi. Keselamatan sinaran. Masalah sosial dan alam sekitar. - Universiti Teknikal Negeri Donbass.

8. Neschchadim, N.N. Kajian teori tentang kesan merawat benih dan tanaman dengan bahan pertumbuhan, medan magnet, penyinaran laser ke atas hasil dan kualiti produk, cadangan praktikal; eksperimen dengan gandum, barli, kacang tanah dan bunga ros: abstrak. dis…. dr. Sains Pertanian: Universiti Agronomi Kuban. - Krasnodar, 1997.

9. Novitskaya, G.V. Perubahan dalam komposisi dan kandungan lipid dalam daun jenis lobak berorientasikan magnetik di bawah pengaruh medan magnet malar yang lemah / G.V. Novitskaya, T.V. Feofilaktova, T.K. Kocheshkova, I.U. Yusupova, Yu.I. Novitsky // Fisiologi Tumbuhan, T. 55, No. 4. - ms 541-551.

10. Novitskaya, G.V. Pengaruh medan magnet berselang-seli pada komposisi dan kandungan lipid dalam pucuk lobak / G.V. Novitskaya, O.A. Tserenova, T.K. Kocheshkova, Yu.I. Novitsky // Fisiologi Tumbuhan, T. 53, No. 1. - ms 83-93.

11. Novitskaya, G.V. Pengaruh medan magnet malar yang lemah pada komposisi dan kandungan lipid dalam daun bawang yang berbeza umur / G.V. Novitskaya, T.K. Kocheshkova, Yu.I. Novitsky // Fisiologi Tumbuhan, T. 53, No. 3. -
ms 721-731.

12. Rawatan benih - perlindungan terhadap penyakit dan jaminan penuaian // Perusahaan swasta "Biokhim" URL: http://biohim-bel.com/obrabotka-semyan (tarikh akses: 03/20/2013).

13. Rakhmankulova, Z.F. Pengaruh rawatan pra-penaburan benih gandum dengan asid salisilik pada kandungan endogennya, aktiviti saluran pernafasan dan keseimbangan antioksidan tumbuhan / Z.F. Rakhmankulova, V.V. Fedyaev, S.R. Rakhmatullina, S.P. Ivanov, I.G. Gilvanova, I.Yu. Usmanov // Fisiologi Tumbuhan, T. 57, No. 6, P. 835-840.

Dokumen yang serupa

Sistem pengeluaran benih untuk rumput saka di Republik Belarus. Ciri morfologi dan biologi-ekologi rumput biru padang rumput. Pengaruh rawatan benih dengan pengawal selia pertumbuhan pada percambahan ladang dan kemandirian benih, terhadap produktiviti benih.

tesis, ditambah 10/07/2013


Dorman benih dan syarat untuk mengatasinya. Fisiografi, tanah dan keadaan iklim wilayah Irkutsk. Ciri-ciri ekologi dan morfologi tumbuhan yang dikaji. Kecekapan ekonomi menggunakan albite untuk meningkatkan percambahan benih.

tesis, ditambah 10/14/2011


Ciri-ciri pertumbuhan dan perkembangan kacang soya. Penyakit dan perosak. Pengawal selia pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan, sebagai elemen teknologi yang meningkatkan ketahanan tumbuhan terhadap tekanan. Ciri-ciri pertumbuhan dan perkembangan varieti kacang soya Vilana. Rawatan pra-menabur benih dengan pengawal selia.

tesis, ditambah 02/26/2009


Ciri-ciri keperluan zink untuk pertumbuhan normal sebilangan besar spesies tumbuhan yang lebih tinggi. Kajian pengaruh Zn terhadap tahap percambahan biji bunga matahari. Pengukuran kandungan klorofil. Penentuan kapasiti penyerapan sistem akar.

laporan amalan, ditambah 08/27/2015


Hasil kacang soya di rantau Kaluga. Kecekapan simbiosis kekacang-rhizobium. Kandungan protein dalam biji kacang soya. Hasil benih kacang soya bergantung kepada jenis penyediaan dan kaedah rawatan dengan pengawal selia pertumbuhan. Merendam benih dalam larutan fusicoccin.

artikel, ditambah 08/02/2013


Kulat daripada genus Fusarium sebagai patogen kepada lebih daripada 200 spesies tumbuhan yang ditanam. Sumber jangkitan utama: benih, tanah, serpihan tumbuhan. Ciri-ciri teknik percambahan biji benih. Kepentingan kulat mikoriza dalam pemakanan tumbuhan yang lebih tinggi.

tesis, ditambah 04/11/2012


Kajian kepentingan ekonomi dan ciri biologi barli musim bunga. Peranan pemakanan mineral untuk barli. Analisis pengaruh baja dan produk perlindungan tumbuhan terhadap hasil, komposisi kimia dan kualiti tanaman, terhadap perkembangan penyakit barli.

kerja kursus, tambah 15/12/2013


Ciri-ciri umum RRR. Kesan phytohormones pada pertumbuhan tisu dan organ, pembentukan biji dan buah. Mekanisme tindakan fitohormon pada keadaan tekanan tumbuhan, pertumbuhan dan morfogenesisnya. Penggunaan fitohormon dan bahan aktif secara fisiologi.

ujian, ditambah 11/11/2010


Ciri-ciri penanaman barli musim bunga, ciri biologinya, ciri tanah dan rawatan benih. Kadar penggunaan racun perosak untuk merawat tanaman barli terhadap perosak. Intipati dan tujuan keperluan agroteknik yang mengerikan.

kerja kursus, ditambah 01/04/2011


Proses pemprosesan bijirin lepas tuai. Pengudaraan aktif bijirin dan biji benih. Jenis utama jelapang dalam perusahaan pertanian. Prestasi operasi mesin pembersihan sekunder MVU-1500. Teknologi pemprosesan menjadi barli mutiara.