Kuidas kemikaalid taimede kasvu mõjutavad. Erinevate ainete mõju taimede kasvule ja arengule. Humaatide mõju muldade bioloogilistele omadustele

KURSUSETÖÖ

Mõjutamine mitmesugused seemnete töötlemine taimede kasvu ja arengu jaoks

Sissejuhatus

Külvieelse seemne töötlemise küsimus on vaatamata arvukatele uuringutele endiselt aktuaalne ja lahtine. Huvi tekitab väljavaade kasutada erinevaid seemnetöötlusviise põllumajandus taimede tootlikkuse suurendamiseks ja suurema saagikuse saamiseks.

Säilitamisel seemned vananevad, seemnete kvaliteet ja idanevus langeb, seetõttu on mitu aastat ladustatud seemnepartiis tugevad, nõrgad (elusad, kuid mitte idanevad) ja surnud seemned. Tuntud külvieelse seemnetöötluse meetodid, mis võivad tõsta ladustamisel kaotatud seemnete idanemist. Ioniseeriv kiirgus väikestes annustes, sondeerimine, lühiajaline termiline ja lööklainetöötlus, kokkupuude elektri- ja magnetväljadega, laserkiirgus, külvieelne leotamine bioloogiliselt aktiivsete ainete lahustes ja muu võib suurendada seemnete idanemist ja saagikust 15-25% võrra. .

Mineraalväetisi kasutatakse teatavasti tootlikkuse tõstmiseks, neid kantakse mugavalt pinnasesse, see protsess on mehhaniseeritud. Mineraalväetiste kasutamine kiirendab taimede kasvu ja suurendab saagikust. Tihti tekivad aga paralleelselt nitraadid ja nitritid, mis ei ole ohtlikud taimedele, kuid ohtlikud inimesele. Lisaks on mineraalväetiste kasutamisega kaasnevad raskemad tagajärjed, mis on seotud mulla struktuuri muutumisega. Selle tulemusena pestakse väetised välja ülemised kihid muldadest madalamatele, kus mineraalsed komponendid pole enam taimedele kättesaadavad. Siis satuvad mineraalväetised põhjavesi ja kantakse pinnaveekogudesse, saastades oluliselt keskkonda. Orgaaniliste väetiste kasutamine on keskkonnasäästlikum, kuid inimese tootlikkuse tõstmise vajaduse rahuldamiseks neist ilmselgelt ei piisa.

Seemnete biostimulatsiooni ökoloogiliselt ohutud füüsilised meetodid on paljutõotavad. Praeguseks on eksperimentaalselt tõestatud, et bioloogilised objektid on võimelised tundlikult reageerima väliste elektromagnetväljade mõjule. See reaktsioon võib toimuda elusorganismi erinevatel struktuuritasanditel – alates molekulaarsest ja rakulisest kuni organismi kui tervikuni. Bioloogiliste objektide rakkudes olevate millimeetrivahemiku elektromagnetlainete mõjul aktiveeruvad biosünteesi ja rakkude jagunemise protsessid, taastuvad haiguste tõttu häiritud ühendused ja funktsioonid, täiendavalt sünteesitakse organismi immuunseisundit mõjutavaid aineid.

Praeguseks on välja töötatud suur hulk erinevaid kiiritusseadmeid ja meetodeid seemnete aktiveerimiseks. Siiski ei kasutata neid laialdaselt, kuigi võrreldes nendega keemiliste vahenditega need on tehnoloogiliselt arenenumad, keskkonnasõbralikumad ja palju odavamad. Sellise olukorra üks põhjusi on see, et olemasolevad meetodid seemnete kiiritusraviks ei anna püsivalt kõrgeid tulemusi. See on tingitud asjaolust, et olemasolevate külvieelse töötlemise meetodite puhul ei ole kiirguse kvalitatiivsed ja kvantitatiivsed omadused optimeeritud.

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

Sellega seoses järgmine ülesandeid :

mõju uurima keemilised ained taimede kasvu ja arengu kohta;

· uurida elektromagnetilise (biofüüsikalise) töötluse mõju taimede kasvuprotsessidele;

· paljastada laserkiirguse mõju odra seemnete idanemisele.

1. Külvieelne seemnetöötlus ja selle mõju taimede kasvule ja arengule

1.1 Kemikaalide mõju taimede kasvule ja arengule

odraseemne laserkiirgus

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

4 tuhat aastat tagasi aastal Iidne Egiptus ja Kreekas leotati seemneid sibulamahlas või nihutati ladustamise ajal küpressinõeltega.

Keskajal, alkeemia arenedes ja tänu sellele hakkasid keemikud seemneid kivi- ja kaaliumsoolas leotama, sinine vitriool, arseeni soolad. Saksamaal olid kõige populaarsemad lihtsaid viise- seemnete sees hoidmine kuum vesi või sõnnikulahuses.

16. sajandi alguses märgati, et laevahuku ajal merevees olnud seemned andsid saaki, mida kõva tatt vähem mõjutas. Palju hiljem, 300 aastat tagasi, tõestati külvieelse keemilise seemnete töötlemise tõhusus teaduslikult prantsuse teadlase Thiele katsete käigus, kes uuris soola ja lubjaga töötlemise mõju kõvade seemnete levikule. sodi.

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

Alles 1960. aastatel töötati välja süsteemsed fungitsiidid seemnete eeltöötlemiseks ja tööstusriigid hakkasid neid aktiivselt kasutama. Alates 90ndatest on kasutatud kaasaegsete ülitõhusate ja suhteliselt ohutute insektitsiidide ja fungitsiidide komplekse.

Sõltuvalt seemnete töötlemise tehnoloogiast eristatakse kolme tüüpi seemnete töötlemist: lihtpuitmine, dražee ja inkrusteerimine.

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

Enkrusteerimine - seemned on kaetud kleepuvate ainetega, mis tagavad kemikaalide kinnitumise nende pinnale. Töödeldud seemned võivad muutuda 5 korda raskemaks, kuid kuju ei muutu.

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

Teraviljade seemnete töötlemiseks kasutatakse kõige aktiivsemalt preparaate Raxil, Premix, Vincite, Divident, Colfugo Super Color. Need on süsteemsed fungitsiidid, mis tapavad kivide, tolmuse ja kõva tatu eoseid, nematoodid, mis võitlevad tõhusalt Fusarium, Septoria ja juuremädanikuga. Neid toodetakse vedelike, pulbrite või kontsentreeritud suspensioonidena ning neid kasutatakse seemnete töötlemiseks spetsiaalsetes seadmetes koguses 0,5–2 kg 1 tonni seemnete kohta.

Era- ja talumajapidamistes ei ole tugevatoimeliste kemikaalide kasutamine alati õigustatud. Suhteliselt väikeseid koguseid köögivilja- või dekoratiivkultuuride (nt saialille, porgandi või tomati) väikeseid seemneid saab töödelda vähem mürgiste ainetega. Oluline on mitte ainult ja mitte niivõrd algselt hävitada kogu nakkus seemnetel, vaid kujundada taimes resistentsus haigustele ehk stabiilne immuunsus isegi seemneembrüo staadiumis.

Idanemise alguses on kasulikud ka kasvustimulaatorid, mis soodustavad taimedes suure hulga külgjuurte arengut, luues tugeva juurestiku. Taimekasvu stimulandid, mis sisenevad embrüosse enne idanemist, põhjustavad aktiivset transporti toitaineid taime õhust osades. Selliste preparaatidega töödeldud seemned idanevad kiiremini, nende idanevus suureneb. Seemikud muutuvad vastupidavamaks mitte ainult haigustele, vaid ka äärmuslikele temperatuuridele, niiskuse puudumisele ja muudele stressirohketele tingimustele. Külvieelsete preparaatidega õige eeltöötlemise kaugemateks tagajärgedeks loetakse saagikuse suurenemist ja valmimisaja lühenemist.

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

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

E.K. Eskov uuris tootmiskatsetes maisiseemnete külvieelse raua nanoosakestega töötlemise mõju kasvu ja arengu intensiivistamisele, suurendades selle põllukultuuri haljasmassi ja teravilja saagikust. Selle tulemusena intensiivistusid fotosünteesi protsessid. Fe, Cu, Mn, Cd ja Pb sisaldus maisi ontogeneesis varieerus suuresti, kuid Fe nanoosakeste adsorptsioon taime arengu algstaadiumis mõjutas nende keemiliste elementide sisalduse vähenemist valmivas teraviljas, millega kaasnes. selle bio- keemilised omadused.

Seega on seemnete külvieelne töötlemine kemikaalidega seotud suurte kuludega tööjõud ja protsessi madal valmistatavus. Lisaks põhjustab pestitsiidide kasutamine seemnete desinfitseerimiseks suurt kahju keskkonnale.

1.2 Elektromagnetilise (biofüüsikalise) töötlemise mõju taimede kasvuprotsessidele

Energiakandjate järsu kallinemise, agroökosüsteemide tehnogeense reostuse kontekstis on vaja otsida keskkonnasõbralikke ja majanduslikult kasulikke materjali- ja energiaressursse alternatiivina kallitele ja keskkonnaohtlikele vahenditele tootlikkuse tõstmiseks, parandades samal ajal kvaliteeti. põllukultuuridest.

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

Keskkonnasõbralike toodete saamiseks pakuvad suurimat huvi elektromagnetvälja füüsikalised tegurid, nagu gammakiirgus, röntgenikiirgus, ultraviolett, nähtav optiline, infrapuna, mikrolainekiirgus, raadiosagedus, magnet- ja elektriväli, kokkupuude alfa- ja beetaosakestega, erinevate elementide ioonidega, gravitatsiooniefektidega jne. Gamma- ja röntgenkiirguse kasutamine on inimelule ohtlik ning seetõttu põllumajanduses kasutamiseks sobimatu. Ultraviolett-, mikrolaine- ja raadiosageduskiirguse kasutamine põhjustab töö käigus probleeme. Asjakohane on elektromagnetväljade mõju uurimine teraviljade, öövihmade, õliseemnete, kaunviljade, melonite ja juurviljade kasvatamisel.

Magnetväljade toime on seotud nende mõjuga rakumembraanidele. Dipooli mõju stimuleerib neid muutusi membraanides, suurendab ensüümide aktiivsust. Lisaks on teiste autorite poolt kindlaks tehtud, et sellise töötlemise tulemusena toimub seemnetes mitmeid protsesse, mis põhjustavad läbilaskvuse suurenemist. seemnekestad, kiirendab vee ja hapniku voolu seemnetesse. Selle tulemusena see intensiivistub ensümaatiline aktiivsus, peamiselt hüdrolüütilised ja redoksensüümid. See tagab embrüo kiirema ja täielikuma toitainetega varustamise, rakkude jagunemise kiiruse kiirenemise ja kasvuprotsesside aktiveerumise üldisemalt. Töödeldud seemnetest kasvatatud taimedel areneb juurestik intensiivsemalt ja üleminek fotosünteesile kiireneb, s.o. luuakse kindel alus taimede edasiseks kasvuks ja arenguks.

Kõik see aitab kaasa vegetatiivsele protsessile, kiirendab selle kasvu.

Alternatiivina keemilistele meetoditele viidi läbi uued mikrolaineahjus külvieelse seemne töötlemise ja kahjuritõrje nanotehnoloogiad. Teravilja ja seemnete desinsektsiooniks kasutati impulss-mikrolainetöötlusrežiimi, mis tänu impulsi ülikõrgele EMF-i intensiivsusele tagab putukakahjurite hukkumise. On kindlaks tehtud, et mikrolaineahjus desinsektsiooni 100% efekti saavutamiseks on vaja annust mitte rohkem kui 75 MJ 1 tonni seemnete kohta. Kuid täna ei saa neid tehnoloogiaid agrotööstuskompleksis otse kasutada, kuna käimas on ainult nende väljatöötamine ja nende tootmisse juurutamise hinnanguline maksumus on väga kõrge. Taimede kasvu ja arengut stimuleerivate perspektiivsete põllumajandustavade hulka tuleks lisada elektri- ja magnetvälja kasutamine, mida kasutatakse nii seemnete külvieelsel ettevalmistamisel kui ka taimede kasvuperioodil, suurendades taimede vastupidavus stressiteguritele, suurendades mulla toitainete ainete kasutustegurit, mis toob kaasa saagikuse suurenemise. Tõestatud on elektromagnetvälja positiivne mõju teravilja seemnete külvi- ja saagiomadustele.

Seemnete elektromagnetiline töötlemine, võrreldes mitmete teiste töötlemismeetoditega, ei ole seotud töömahukate ja kulukate toimingutega, ei avalda kahjulikku mõju hoolduspersonalile (nt keemiline või radionukliidne töötlemine) ega pestitsiidide kasutamisele, mitte anda surmavat seeme doseerib, on väga tehnoloogiline ja lihtsalt automatiseeritav protsess, mõju on lihtsalt ja täpselt doseeritud, on keskkonnasõbralik puhas vaade töötlemine, sobib hästi praegu kasutatavate põllumajandustavadega. Samuti on oluline, et töödeldud seemnetest kasvatatud taimedel ei oleks rohkem patoloogilised muutused ja indutseeritud mutatsioonid. On näidatud, et elektromagnetvälja mõju suurendab produktiivsete varte arvu, okaste arvu, taimede ja naelu keskmist pikkust, suurendab terade arvu teraviljas ja vastavalt sellele ka tera massi. Kõik see toob kaasa saagikuse tõusu 10-15%.

G.V. Novitskaja uuris nõrga konstantse horisontaalse magnetvälja (CMF) (tugevusega 403 A/m) mõju polaarsete ja neutraalsete lipiidide ning nendes sisalduvate FA-de koostisele ja sisaldusele peamiste magnetilise orientatsiooni tüüpide (MOT) lehtedes. redise (Raphanus sativus L., var. radicula D. C.) sordid Roosa-punased valge tipuga: põhja-lõuna (NS) ja lääne-ida (WE), milles paiknevad juurevagude orientatsioonitasandid vastavalt piki ja risti magnetmeridiaani. Kevadel PMF-i toimel lipiidide üldsisaldus NS MOT lehtedes vähenes, WE MOT lehtedes aga suurenes; sügisel seevastu SL MOT lehtede lipiidide üldsisaldus suurenes, WE MOT aga langes. Kevadel suurenes fosfolipiidide ja steroolide suhe, mis viitab kaudselt membraanide lipiidide kaksikkihi voolavuse suurenemisele, mõlema MOT taimedes, sügisel aga ainult CL MOT-des. Küllastumata rasvhapete, sealhulgas linoleen- ja linoolhapete suhteline sisaldus kontrollis oli SR MOT-s kõrgem võrreldes NC MOT-ga. PMP toimel suurenes nende hapete sisaldus SL MOT lehtede lipiidides, samas kui WE MOT oma jäi muutumatuks. Seega mõjutas nõrk horisontaalne PMF erinevalt, mõnikord vastupidiselt lipiidide sisaldust redise SN ja WE MOT lehtedes, mis ilmselt on tingitud nende erinevast tundlikkusest põllu toimele, mis on seotud nende füsioloogiliste iseärasustega. olek.

Lisaks G.V. Novitskaja jt uurisid 403 A/m tugevusega PMF-i mõju sibulataimede (Allium sera L) 3, 4 ja 5 lehest eraldatud polaarsete (pea) ja neutraalsete lipiidide ning nende koostisesse kuuluvate rasvhapete koostisele ja sisaldusele. .) cv kasutades TLC ja GLC meetodeid. Maa looduslikus magnetväljas kasvanud taimed olid kontrolli all. PMF-i toimel leiti kõige suuremad lipiidide sisalduse muutused sibula neljandal lehel: lipiidide üldsisaldus suurenes, eelkõige polaarsete lipiidide (glüko- ja fosfolipiidide) sisaldus, neutraalsete lipiidide hulk vähenes või jäi muutumatuks. . Fosfolipiidide/steroolide suhe suurenes, mis näitab membraanide lipiidide kaksikkihi voolavuse suurenemist. PMP mõjul suurenes linoleenhappe osakaal ning suurenes ka küllastumata rasvhapete üldsisaldus. PMP mõju kolmanda ja viienda sibulalehe koostisele ja lipiidide sisaldusele oli vähem väljendunud, mis viitab erinevas vanuses sibulalehtede erinevale tundlikkusele põllu toime suhtes. On jõutud järeldusele, et muutused nõrgas PMF-is Maa magnetvälja tugevuse varasemate evolutsiooniajalooliste muutuste jooksul võivad mõjutada bioloogilisi omadusi. keemiline koostis ja füsioloogilised protsessid taimedes.

50 Hz sagedusega vahelduva magnetvälja (AMF) mõju idulehtede lehtede dünaamikale, polaarsete ja neutraalsete lipiidide ning nendes sisalduvate rasvhapete koostisele ja sisaldusele 5 päeva jooksul uuritud. -vana valguses ja pimedas kasvatatud redise seemikud ( Raphanus sativus L. var. radicula D.L.) sort Rose-red valge tipuga, leiti, et PMF nõrgendas valguse pärssivat toimet idulehtede lehtede lahtirullumise dünaamikale. Valguses PMP-s oli lipiidide üldsisaldus, polaarsete ja neutraalsete lipiidide sisaldus seemikutes kõrgem kui kontrollis. Polaarsetest lipiididest suurenes glüko- ja fosfolipiidide üldsisaldus, neutraalsete lipiidide hulgas triatsüülglütseroolide sisaldus. Fosfolipiidide ja steroolide (PL/ST) suhe suurenes. Pimedas, PMF-is, oli lipiidide üldsisaldus, aga ka neutraalsete lipiidide sisaldus seemikutes madalam kui kontrollis ning PL/ST suhe vähenes. Kontrollis ei leitud erinevusi küllastumata rasvhapete suhtelises üldsisalduses valguses ja pimedas, valguses oli linoleenhappe sisaldus istikutes kõrgem kui pimedas. PMF-i toimel linoleenhappe sisaldus valguses vähenes, pimedas suurenes ja eruukhappe sisaldus valguses vähenes. Küllastumata ja küllastunud rasvhapete suhe vähenes nii valguses kui ka pimedas. Järeldati, et PMF sagedusega 50 Hz muutis oluliselt redise seemikute lipiidide sisaldust valguses ja pimedas, toimides korrigeeriva tegurina.

Nii on paljude autorite uurimused kindlaks teinud, et elektromagnetvälja mõjul mobiliseeritakse jõud ja vabanevad keha energiavarud, aktiveeruvad füsioloogilised ja biokeemilised protsessid seemnete idanemise varases staadiumis, suureneb metaboolsed protsessid ja idanemisenergia, idanemise, tugevuse, algkasvu, kevad-suvise ellujäämise pidev kasv, mis mõjutavad soodsalt kogu järgnevat taime arenguperioodi.

Neid pole aga laialdaselt levitatud, kuigi need on tehnoloogiliselt arenenumad, keskkonnaohutumad ja keemiliste meetoditega võrreldes palju odavamad. Sellise olukorra üks põhjusi on see, et olemasolevad meetodid seemnete kiiritusraviks ei anna püsivalt kõrgeid tulemusi. Selle põhjuseks on välistingimuste muutused, seemnematerjali heterogeensus ning ebapiisavad teadmised seemnerakkude ja elektromagnetväljade ning elektrilaengute vastasmõju olemusest.

1.3 Laserkiirguse mõju taimede kasvule ja arengule

Mullaviljakuse parandamist on iidsetest aegadest saadik peetud õigustatult taimekasvatuse tootlikkuse tõstmise kõige olulisemaks tingimuseks. Kogu maailmas kulutatakse tohutuid rahasummasid ja teadlaste jõupingutusi maaparandusele, niisutamisele ja põllumajanduse keemistamisele. Põllumajanduse kemiliseerimise edusammude kurb paradoks seisneb aga selles, et pärast nitraatide, fosfaatide, pestitsiidide, sünteetiliste kasvuregulaatorite liigset kasutamist järgneb saagi, toidu, vee mürgitamisele kuri vari, mis on oht inimeste tervisele ja elule. Sellest tulenevalt intensiivistub uute viiside ja meetodite väljatöötamine taimekasvatuse tootlikkuse suurendamiseks.

Ühe sellise meetodi kujul esitatakse laser- või laserkiirgus. Alates sellest ajast on kaasaegsed teaduskeskused hakanud suurt tähelepanu pöörama kaasaegsed tehnoloogiad põllukultuuride kasvatamisel, siis sellistes tingimustes on välja töötatud mitmeid meetodeid põllukultuuride mõjutamiseks erinevate füüsikaliste teguritega, millel on ergutav mõju taimede kasvule ja arengule ning lõppkokkuvõttes ka põllukultuuride enda saagikusele. Taimi või nende seemneid hakati asetama tugevasse magnet- või elektriväljad, mõjutavad kultuure ioniseeriva kiirguse või plasmaga, samuti kiiritavad kontsentreeritud päikesekiir- kaasaegsete kunstlikult loodud kiirgusallikate valgus - laserid.

Lasertöötluse tegevust tervikuna võib nimetada spetsiifiliseks, kuna see on ökoloogia ja ohutuse seisukohalt positiivne tegur. keskkond, kuna selle tegevuse käigus ei satu loodusesse võõraid elemente.

Laseriga kokkupuute meetod koondab piisavalt palju eeliseid võrreldes teiste olemasolevate füüsikaliste ja keemiliste külvieelse seemnete ettevalmistamise meetoditega, nimelt:

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

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

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

4) taimede vastupanuvõime tõstmine erinevate haiguste kahjustustele;

5) töötlemise kahjutus seemnete ja teeninduspersonali jaoks.

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

F.D. Samuilov uuris Lvov-1 elektroonikalaseriga kiiritatud maisi (Zea mays L.) seemnete embrüote ja endospermi vesikeskkonna mikroviskoossust spin-sondi abil. Seemnete poolt paisumise ajal veega neeldunud nitroksüülradikaalide (sondide) EPR spektrite parameetrite järgi määrati C sondi rotatsiooni difusiooni korrelatsiooniajad seemnete embrüodes ja endospermis. Leiti kiiritatud seemnete embrüote sondide C langus võrreldes kiiritamata seemnetega ning tuvastati C väärtuse sõltuvus seemnete paisumise ajast. Järeldatakse, et seemneembrüote rakkudes laserkiirguse toimel väheneb vesikeskkonna mikroviskoossus ja suureneb sondide liikuvus. Kiirituse mõju C-sondidele seemne endospermis avaldub vähemal määral ja sellega kaasneb ka sondi liikuvuse suurenemine.

Seega on lasertöötlusmeetodil mitmeid eeliseid külvieelse seemnete ettevalmistamise füüsikaliste ja keemiliste meetoditega võrreldes. Nende hulka kuuluvad: põllumajandustoodete kvaliteedi parandamine (suhkru-, vitamiini-, valgu- ja gluteenisisalduse suurendamine); võimalus vähendada külvinormi 10-30%, suurendades seemnete põldidanemist ja tõhustades kasvuprotsesse; seemnete ja teeninduspersonali töötlemise kahjutus; lühike kokkupuuteaeg. Kuid seemnete lasertöötlus on väga kallis ja seetõttu ei kasutata seda farmis laialdaselt. Gamma kiiritamine võimaldab kiirendada osade kultuurtaimede seemnete idanemist, suurendab põldude idanemist ja produktiivsete varte arvukust ning sellest tulenevalt saaki (kuni 13%). Puuduste hulka kuulub külvieelse kiiritamise efektiivsuse sõltuvus ilmastikutingimustest kasvuperioodil, halb mõju mitmete taimede majanduslike tunnuste puhul taimede hingamisrežiimi intensiivsuse vähenemine. Selle stimulatsioonimeetodi peamine puudus on see, et raviannuse suurendamine võib lõppeda surmaga.

2. Uurimisobjektid ja -meetodid

Uurimistöö viidi läbi Valgevene Riikliku Pedagoogikaülikooli botaanika ja põllumajanduse aluste osakonnas. M. Tanka ja BSU füüsikateaduskond.

2.1 Õppeobjekt

Uuringu objektiks on odrasordi Yakub seemned. See Valgevene valiku sort, mille on omandanud vabariiklik ühtne ettevõte "Valgevene riikliku põllumajanduse teaduste akadeemia teaduslik ja praktiline keskus" ja kantud 2002. aastal riiklikku registrisse.

Morfoloogilised tunnusedsordid. Vahetüüpi harimise faasis taim. Vars on kuni 100 cm kõrgune.Kõrva asend on poolpüstine. Naask on kaherealine, silindriline, kuni 10 cm pikkune, 26-28 oga ühe naela kohta. Kõrva suhtes keskmise pikkusega varikatused. Kilejas tera. Ventraalne soon ei ole karvane. Karüopsise aleuroonikiht on kergelt värvunud. Arengu tüüp - kevad.

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

2.2 Uurimismeetodid

Uurimismeetodid - eksperiment, võrdlusmeetod.

Kogemus põhines järgmistel valikutel:

1) kontroll (töötlemata seemned);

2) seemnete töötlemine 660 nm lainetega 15 min;

3) seemnete töötlemine 660 nm lainetega 30 min;

4) seemnete töötlemine 775 nm lainetega 15 minutit

5) seemnete töötlemine 775 nm lainetega 30 min.

Valikutes 2-5 on lasersärituse võimsus (P) 100 mW.

Seemnete töötlemine viidi läbi lasersüsteemidel (joonis 2.2).

Kogemuste kordamine 3-kordne. Korduvate seemnete arv - 20 tk.

Laboratoorsetes tingimustes määrati seemnete idanevus ja idanemise energia. Selleks idandati teravilja seemneid temperatuuril 23 umbes C 7 päeva.

Definitsioon sisseodra võrsete sarnasused. Idanemine määrati selleks, et teha kindlaks seemnete arv, millest on võimalik saada normaalselt arenenud seemikuid. Tavaliselt arenenud seemikute puhul peab idujuur olema vähemalt poole seemne pikkusest. Ühe proovi seemnete idanemise arvutamiseks liidetakse idanemist arvesse võttes normaalselt idanenud seemnete arv ja väljendatakse nende koguarv protsentides. Selle katse käigus loendati 7. päeval kvantitatiivselt samadest kohtadest pärit seemikud.

Idanemisenergia määramine. Idanemisenergia määrati ühes analüüsis idanemisega, kuid tavaliselt idanenud seemned loendati 3. päeval.

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

3. Laserkiirguse mõju odra seemnete kasvukiirustele

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

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

Meie uurimistöö tulemused näitasid (Joonis 3.1), et odra seemnete idanemisenergia oli suurim 30 minuti jooksul laserkiirgusega lainepikkusel 775 nm. Võrreldes kontrolliga kasvas see 54% ja moodustas 54%.

Sama lainepikkusega, ainult 15 minutit kiiritatud seemnetel oli madalam idanemisenergia - 27%. See on kontrolltulemustest 1,3 korda madalam.

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

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

Uurimise käigus leiti kahjulik mõju laserravi odra seemnete laboratoorseks idandamiseks (joonis 3.2).

Kõige masendavam oli töötlemine lainetega pikkusega 660 nm 30 minutit. Võrreldes kontrolliga (85%) langes selles variandis idanemismäär 75% ja oli 21%. Kui seemneid kiiritatakse sama lainepikkusega, kuid 15 minutit, täheldatakse idanemise suurenemist, kuid see ei ületa kontrollväärtust. See näitaja on kontrollist 18% madalam ja moodustas 70%.

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

Seega ei avaldanud lasertöötlus positiivset mõju ka odra cv seemnete idanemisenergiale. Töötlemine 660 nm kiirtega 30 minuti jooksul avaldas seemnete idanemist kõige pärssivamalt.

Järeldus

Seega, olles uurinud selleteemalist kirjandust, võime teha järgmised järeldused:

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

2. Elektromagnetvälja mõjul mobiliseeritakse jõud ja vabanevad keha energiavarud, aktiveeruvad füsioloogilised ja biokeemilised protsessid seemnete idanemise varases staadiumis, toimub metaboolsete protsesside sagenemine ja pidev tõus. idanemisenergias, idanevus, tugevus, algkasv, kevad-suvine ellujäämine, mis on soodsad, mõjutavad kogu järgnevat taime arenguperioodi. Neid pole aga laialdaselt levitatud, kuigi need on tehnoloogiliselt arenenumad, keskkonnaohutumad ja keemiliste meetoditega võrreldes palju odavamad. Sellise olukorra üks põhjusi on see, et olemasolevad meetodid seemnete kiiritusraviks ei anna püsivalt kõrgeid tulemusi. Selle põhjuseks on välistingimuste muutused, seemnematerjali heterogeensus ning ebapiisavad teadmised seemnerakkude ja elektromagnetväljade ning elektrilaengute vastasmõju olemusest.

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

Põllumajandussaaduste kvaliteedi tõstmine (suhkru-, vitamiini-, valgu- ja gluteenisisalduse tõus);

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

Töötlemise kahjutus seemnete ja teeninduspersonali jaoks;

taimede vastupanuvõime suurendamine erinevate haiguste kahjustustele;

Mõju lühike kestus

· osade kultuurtaimede seemnete idanemise, põldude idanemise ja produktiivsete varte arvukuse ning sellest tulenevalt produktiivsuse tõus (kuni 13%).

Selle meetodi puudused hõlmavad järgmist:

· külvieelse kiirituse efektiivsuse sõltuvus ilmastikutingimustest kasvuperioodil;

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

· raviannuse suurendamine võib põhjustada surma;

väga kallis ja seetõttu ei kasutata seda majanduses laialdaselt.

4. Uurimistöö tulemuste põhjal saame teha järgmised järeldused:

Lasertöötlus ei avaldanud positiivset mõju odrasordi Yakub seemnete idanemisenergiale, välja arvatud variant, kus kasutati kiirte lainepikkusega 775 nm 30 minuti jooksul. Selles variandis suurenes E ave kontrollrühmaga võrreldes 54%.

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

Kasutatud allikate loetelu

1. Atroštšenko, E.E. Lööklaine seemnetöötluse mõju morfofüsioloogilistele omadustele ja taimede produktiivsusele: Ph.D. dis…. cand. bio. Teadused: VAK 03.00.12. - M., 1997.

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

3. Danko, S.F. Odralinnase protsessi intensiivistamine erinevate sagedustega helide toimel: dis…. cand. need. Teadused: VAK RF. - M., 2001.

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

5. Kazakova, A.S. Kevadodra seemnete külvieelse töötlemise mõju elektromagnetväli nende külviomaduste muutuv sagedus. / A.S. Kazakova, M.G. Fedorištšenko, P.A. Bondarenko // Tehnoloogia, agrokeemia ja põllukultuuride kaitse. Kõrgkoolidevaheline kogu teaduslikud tööd. Zernograd, 2005. Toim. RIO FGOU VPO ACHGAA. - S. 207-210.

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

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

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

9. Novitskaja, G.V. Muutused lipiidide koostises ja sisalduses magnetiliselt orienteeritud redise lehtedes nõrga konstantse magnetvälja mõjul / G.V. Novitskaja, T.V. Feofilaktova, T.K. Kocheshkova, I.U. Yusupova, Yu.I. Novitsky // Taimefüsioloogia, V. 55, nr 4. - S. 541-551.

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

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

12. Seemnete töötlemine - kaitse haiguste vastu ja saagikoristuse garantii // ChPUP "Biohim" URL: http://biohim-bel.com/obrabotka-semyan (Kasutatud: 20.03.2013).

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

Sarnased dokumendid

Mitmeaastaste kõrreliste seemnete tootmise süsteem Valgevene Vabariigis. Siniheina niidu morfoloogilised ja bioloogilis-ökoloogilised tunnused. Kasvuregulaatoritega seemnete töötlemise mõju põllu idanemisele ja seemnete säilimisele, seemnete produktiivsusele.

lõputöö, lisatud 07.10.2013

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

lõputöö, lisatud 14.10.2011

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

lõputöö, lisatud 26.02.2009

Tsingi vajaduse kirjeldus suure hulga kõrgemate taimede liikide normaalseks kasvuks. Zn mõju uuring päevalilleseemnete idanemisastmele. Klorofüllisisalduse mõõtmine. Juurestiku imamisvõime määramine.

praktikaaruanne, lisatud 27.08.2015

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

artikkel, lisatud 08.02.2013

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

lõputöö, lisatud 11.04.2012

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

kursusetöö, lisatud 15.12.2013

üldised omadused RRR. Fütohormoonide mõju kudede ja elundite kasvule, seemnete ja viljade tekkele. Fütohormoonide toimemehhanism taimede stressiseisundile, nende kasvule ja morfogeneesile. Fütohormoonide ja füsioloogiliselt aktiivsete ainete kasutamine.

kontrolltööd, lisatud 11.11.2010

Suvoodra kasvatamise tunnused, selle bioloogilised omadused, eriti mulla ja seemnete kasvatamine. Pestitsiidide tarbimismäärad odrakultuuride kahjuritõrjeks. Äestamise olemus ja eesmärk, agrotehnilised nõuded.

kursusetöö, lisatud 01.04.2011

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

Eesmärk on uurida kemikaalide mõju taimede kasvule. Eesmärgid: tutvuda selleteemalise olemasoleva kirjandusega; selleteemalise olemasoleva kirjanduse uurimine; teatud kemikaalide mõju uurimine taimedele (näiteks sibul). teatud kemikaalide mõju uurimine taimedele (näiteks sibul).

Katsemeetod

Kemikaalide toime uurimiseks tehti 4 proovi: 1 - nikkelsulfaat 1 - nikkelsulfaat 2 - raudsulfaat 2 - raudsulfaat 3 - kontrollproov (ilma kemikaale lisamata) 3 - kontrollproov (ilma kemikaale lisamata) 4 - kaaliumpermanganaat 4 - kaaliumpermanganaat

Järeldused Liigne raudsulfaat värvib rakud tumedaks ja aeglustab juurestiku kasvu. Liigne raudsulfaat värvib rakud tumedaks ja aeglustab juurestiku kasvu. Kaaliumpermanganaadil on sama toime. Kaaliumpermanganaadil on sama toime. Nikkelsulfaadi liig hävitab taime rakud ja peatab selle kasvu. Nikkelsulfaadi liig hävitab taime rakud ja peatab selle kasvu.
Kasutatud kirjandus 1. Bezel V.S., Zhuikova T.V. Keskkonna keemiline saastamine: keemiliste elementide eemaldamine rohttaimestiku maapealse fütomassi abil // Ökoloogia. - - 4. - S Dobrolyubsky O.K. Mikroelemendid ja elu. – M., Ilkun G.M. Õhusaasteained ja taimed. - Kiiev: Naukova Dumka, - 248 lk. 4. Kulagin Yu.Z. Puittaimed ja tööstuskeskkond. – M.: Nauka, – 126 lk. 5. Soljarnikova Z.N. Puu- ja põõsataimed rehvitootmise tingimustes // Taimede tutvustus ja eksperimentaalne ökoloogia: laup. artiklid. - Dnepropetrovsk: teadus, - Shkolnik M.Ya., Makarova N.A. Mikroelemendid põllumajanduses. - M., 1957.

Kemikaalide mõju taimede kasvule ja arengule. Lõpetanud: Victoria Ignatieva, 6. klassi õpilane Juhendaja: Yu.K. Putina, bioloogia- ja keemiaõpetaja Tšeljabinski oblasti Troitski munitsipaalrajooni Nižnesanarskaja keskkool 2017

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

Õppeobjekt: sibula sibul, harilik uba Õppeaine: kemikaalide mõju taimedele.

Keemiliste proovide võtmise tehnika

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

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

Katseproovide uuringu tulemused vasksulfaadiga kokkupuutel Proov nr 1 Välimus ei ole suur hulk juured, nende kasv peagi peatub, nad tumenevad. Proov nr 1 Pärast vasksulfaadi lahuse lisamist kõverdusid lehed kohe, taim suri katse 1. nädala lõpuks

Tsinksulfaadi mõju all olevate uuritavate proovide uurimise tulemused Proov nr 2 Suure hulga juurte välimus, nende kasv on ebaoluline. Proov nr 2 Taimes arenesid lehed pärast tsinksulfaadi lahuse lisamist tavaliselt esimesel katsenädalal, seejärel muutusid lahuse kontsentratsiooni tõusuga lehed kollaseks, kõverdusid.

Raudsulfaadi mõju all olevate uuritavate proovide uurimise tulemused Proov nr 3 Väikese arvu juurte ilmumine, nende kasv peatub peagi, nad tumenevad. Proov nr 3. taimel tekkis kolm lehte, kuid siis hakkasid need kõverduma ja kollaseks muutuma

Katseproovide uurimise tulemused kaaliumpermanganaadiga kokkupuutel Proov nr 4 Kaaliumpermanganaadi lahuse lisandiga sibul (nr 4) arenes halvasti, juured 1-2 mm, siis kasv peatus Proov nr 4 Taim kaotas 3 lehte 4. päeval, siis ülejäänud kuivasid

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

Kontrollproovis (nr. 6) olid ühtlased heledad rakud ilma igasuguse deformatsioonita.

Katseproovist raudsulfaadi (nr 3) lisandiga sibularakud olid ühtlase struktuuriga, kuid nende tsütoplasma oli tumedat värvi.

Sibularakud katseproovist, millele oli lisatud kaaliumpermanganaadi (nr 4), muutusid siniseks. Rakud olid ühtlase struktuuriga.

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

GOU Gümnaasium 1505

"Moskva linna pedagoogiline gümnaasium-labor"

"Mõjutamine erinevaid aineid taimede kasvu ja arengu kohta"

Juhendaja:

Moskva, 2011

Sissejuhatus………………………………………………………………………………3

Teoreetiline osa

1.1 Taimede kasvu- ja arengutegurid………………………………………………………….5

1.2 Raskmetallide mõju taimede kasvule ja arengule……………………………6

2. Eksperimentaalne osa

2.1. Uurimistulemused. Kuivjääkide analüüs………………………………….14

3. Järeldus………………………………………………………………………………….19

Viited……………………………………………………………………………….21

Sissejuhatus

Uurimistöö asjakohasus. Megalinnad on suured raskemetallidega keskkonnasaaste keskused: Moskva on üks neist. Sellises tihedalt asustatud linnas on vaja arvestada raskmetallide soolade mõjuga inimese tervisele nii kodudes kui ka töökohtadel ja koolides. Minu uurimistöö asjakohasus tuleneb asjaolust, et kodud ja töökohad on peaaegu alati halvasti ventileeritud ning raskmetallide allikaid tavaliselt eiratakse. Eriti puutuvad raskmetallide soolade kahjuliku mõjuga kokku taimed, mis on igas majas või korteris. Taimed koguvad kergesti erinevaid aineid ega ole võimelised aktiivselt liikuma. Seetõttu võib nende seisundi järgi otsustada umbes keskkonna olukord. Ja kuna taimed on bioindikaatorid, st paljudel muutustel on spetsiifilised ilmingud, sobivad nad ideaalselt uurimistöö. Seega on selles töös vaja täpselt välja selgitada, kuidas raskmetallide soolad taimede kasvu ja arengut mõjutavad.

eesmärk uurimistöö on andmete kogumine ja töötlemine raskmetallide soolade mõju kohta taimede kasvule ja arengule, samuti kasutatud kirjanduse teabe võrdlemine teadusliku eksperimendi tulemustega, mida kavatsen läbi viia ja seejärel kirjeldage oma töös. Enne katsetegevusega alustamist panin paika mitu olulist ülesandeid:

Taimede arengu tabel

1 Rühma 3 ja 4 taimi kasteti lahustega, mis ületasid MPC (maksimaalne lubatud kontsentratsioon)

CuSO4 - 0,05g/10l - ületatud 10 korda

Pb(NO,02mg/10l - ületatud 200 korda

taimerühm	Vaatluse kuupäev	Vaatlus (taimede kasv)
(Kontroll)

	1tk läks katki 2,9cm-5,7cm
	2tk purunes 3,4cm-6,3cm
	1 tükk läks katki, lakkas vett imamast. Taime suurus: 3,8cm-6,8cm
	1tk läks katki, päris leht hakkas kasvama, taime varred kasvasid tugevalt, lõpetas taimede kastmise 3,9cm-6,8cm, päris leht hakkas purskama
	4,1cm-7,2cm, kastmist pole alanud, taimed ikka vett ei ima.
	4,3cm -7,5cm
	4,5–7,7 cm viimasel vaatluspäeval enamiku taimede hukkumise tõttu

	Kõigist taimerühmadest väikseim. Taime suurus: 1,5–2,5 cm
	1tk läks katki 2,5cm-4,9cm
	1 tükk hukkus, taimed muutusid hapraks, näevad kehvemad välja kui teised taimerühmad. Taime suurus: 3,6cm-6,2cm
	2 tükki läksid katki, lõpetasid kastmise, kuna lakkasid vee imamisest. Taime suurus 3,8cm-6,7cm
	4,1cm-7cm, ilmus pärisleht
	Nende kasv praktiliselt ei muutunud, pärisleht muutus veelgi suuremaks, ei hakanud kastma, kuna nad ikka veel vett ei ima
	4,2cm-7,3cm, suurim arv säilinud taimi
	4,6cm-7,4cm, viimane vaatluspäev, enamiku taimede hukkumise tõttu
III rühm
	1tk hukkus 1,5cm-3,2cm
	1tk läks katki 2,7cm-6cm
	taimed näevad välja haprad, 1tk närbunud, muutuvad tumeroheliseks, palju tumedamad kui teised taimerühmad. Taime suurus: 3,2cm-6,7cm
	1 tk närbus, 5 tükki kukkus, 1 tk purunes, hakkasid vett halvasti imama. Taime suurus: 3,3cm-6,9cm
	Uus pärisleht hakkas läbi lõikama, taimed lakkasid täielikult vett imamast, seoses sellega lõpetasid nad kastmise 7 tükki kasvab, ülejäänud kukkusid ja murdusid. Taime suurus 3,4cm-7,3cm
	Peaaegu kõik taimed on maha kukkunud, näevad teiste taimerühmadega võrreldes loid ja elutud välja 2tk kukkunud
	3,7cm-7,8cm maksis ainult 5tk, kõik teised kukkusid ära, näevad elutu välja
	3,8cm-8cm viimasel vaatluspäeval enamiku taimede hukkumise tõttu
IV rühm (Pb)
	1,6cm-2,3cm 1tk närbunud
	Mitmed langenud taimed hakkavad lehti mässima 2,7cm-5,8cm
	1 tk kukkus ja murdus, kõik taimed kaldusid ühele küljele, lehed veel tihedamini mässinud. Taime suurus: 3,1–6,2 cm
	2 tükki kukkus ja murdus, päris leht hakkas kasvama, lõpetas kastmise, sest taimed lakkasid vett imamast. Taime suurus: 3,4–6,7 cm,
	2 tükki kukkus maha, päris leht on selgelt näha, mõned taimed näevad üsna haprad välja. Taime suurus 3,6–7 cm
	1 tükk läks katki, peaaegu kõik taimed näevad välja haprad ja elutud, kasvus praktiliselt ei muutunud, kõigist taimerühmadest suurim pärisleht
	Näe haige välja, 1tk närbunud. Taime suurus: 4,5-7,9
	4,6cm-8cm viimasel vaatluspäeval enamiku taimede hukkumise tõttu

Tabelis toodud andmetest järeldub, et võrreldes kontrollrühmaga kasvasid pliinitraadi lahusega kastetud taimed intensiivsemalt, sulavee ja vasksulfaadi lahusega kastetud kressi kasv pidurdus.

Erinevate rühmade taimede seisukord erines: peale 6-päevast vaatlust hakkasid murduma 2. ja 3. rühma taimed, 4. rühma taimedel hakkasid mähkuma. Sulaveega kastetud taimedel täheldati kasvupeetust teistest varem (8 päeva pärast), pliiga kress edestas kasvus kontrollrühma taimi.

2.2. Plii- ja vaseoonide kuivjääkide analüüs.

Pärast kressi kasvukiiruse uuringu lõpetamist analüüsisin kuivas jäägis plii- ja vaseoonide olemasolu igas proovis. Selleks taimed kuivatati, iga taimerühm põletati eraldi ja analüüsiti ioonide olemasolu. Järgnevalt on toodud näited kvalitatiivsetest reaktsioonidest pliioonidele ja vaseoonidele:

1. Pliioonide kvalitatiivne reaktsioon: lahuses olevad pliioonid määratakse jodiidiooniga I -

Jodiidioonide allikaks võeti kaaliumjodiidi lahust.

2. Kvalitatiivne reaktsioon vase ioonidele: lahuses olevad vase ioonid määratakse sulfiidiioonide võimsusega S2-

Naatriumsulfiidi lahust võeti sulfiidiioonide allikana.

Analüüsi tulemused:

Taimede kontrollrühmas ei leitud ühtegi uuritud iooni. Sula lumega kastetud taimede rühmas määrati pliioone ja vaseioone väga väikeses koguses. Vaske sisaldava lahusega kastetud taimede kuivas jäägis leiti ainult vase jälgi. Plii nitraadi lahusega kastetud taimede rühmas määrati pliioonid alles järgmisel päeval.

Tehtud töö tulemusena jõudsin järgmistele järeldustele:

1. Plii stimuleerib kressi kasvu, põhjustades lehtede kõverdumist ja taimede enneaegset surma.

2. Vask koguneb taimedesse ja põhjustab kressi kasvu kerget pidurdamist ja hapraid varsi.

3. Sulaveega kastetud taimede analüüs näitas, et lumes kogunes tee ääres tänavale. Mängutoas on nii pliioone kui ka vaseioone, millel on kahjulik mõju taimede kasvule ja arengule.

3. Järeldus

Läbiviidud kirjandusallikate uuring ja eksperimentaaluuringud võimaldasid saadud andmeid võrrelda.

3.1. Kirjandusteave

Kirjandusest saadav teave viitab sellele, et plii liia korral väheneb saagikus, fotosünteesi protsessid pärsivad, ilmuvad tumerohelised lehed, vanad lehed väänavad ja lehed langevad. Üldiselt ei ole plii liia mõju taimede kasvule ja arengule piisavalt uuritud.

Vask põhjustab mürgist mürgistust ja taimede enneaegset surma.

3.2 Eksperimentaalsed andmed

Meie uuring kressitaimede kasvatamise kohta erinevate raskmetallide ioonide (plii ja vase) tarbimise tingimustes, samuti sulanud lume mõju salati kasvule ja arengule näitas, et plii põhjustab lehtede keerdumisel taimekasvu kiirenemist. ; vask aeglustab kasvukiirust ja suurendab varte haprust. Sulanud lumi põhjustab taimede varajast kängumist ja suurendab nende haprust.

3.3 Järeldused

Võrreldes kirjandusallikate andmeid ja saadud katseandmeid, jõudsime järeldusele, et kirjandusallikaid kinnitab uuring. Siiski on omapära: plii mõju taimede saagikusele uuringut me läbi ei viinud, huvitav on see, et plii nitraadi lahusega kastetud taimede rühmas määrati plii alles järgmisel päeval. Kirjanduse andmete täiendav uurimine näitas, et plii koguneb eelkõige taimede juurtesse. Plii- ja vaseoonide kuivjäägi analüüsimiseks võtsime ainult võrse õhust osa. Vase ioonide kontsentratsiooni suurendamine lahuses MPC-st 200 korda ei andnud oodatud tulemusi - kressi eeldatava varajase surma asemel täheldati kasvupeetust. Plii- ja vaseoonide esinemine sulanud lumes ei põhjustanud netoefekti (taimede kasvu ja haprad varred), kuid aeglustas taimede kasvu ja arengut koos rabeduse suurenemisega.

Rakendused

https://pandia.ru/text/78/243/images/image002_28.jpg" width="468" height="351 src=">

Kressitaimede areng

https://pandia.ru/text/78/243/images/image004_28.jpg" width="456" height="342 src=">

Varre rabedus üksikutes kressirühmades

Bibliograafia.

Dobrolyubsky ja elu, - M .: Mol. Valvurid, 1956. Drobkov ja looduslikud radioaktiivsed elemendid taimede ja loomade elus, - populaarteaduslik sari., M .: AN SSSR, 1958. Kahjulikud kemikaalid. Rühma I-IV anorgaanilised ühendid, Ed. prof. Filov. V. A. - M.: Chemistry, 1988. Shapiro Y. S. Biological Chemistry, M. - Ventana-Graf Publishing Center, 2010. General Chemistry, Ed. , - M .: Kõrgkool, 2005. Podgornõi, - M .: Põllumajandusalase kirjanduse, ajakirjade ja plakatite kirjastus, 1963. , Kovekovdova Ussuri ja Ussuri piirkonna muldades ja taimedes, - El. ajakiri Researched in Russia, 2003. zhurnal. ahv. *****/articles/2003/182.pdf Meditsiiniline teatmeteos. www. *****

Töö tekst on paigutatud ilma kujutiste ja valemiteta.
Töö täisversioon on PDF-vormingus saadaval vahekaardil "Tööfailid".

Taimorganism koosneb paljudest rakkudest. Rakud on taimekeha struktuuri peamised bioloogilised üksused. Kõigis rakkudes toimuvad kõige olulisemad eluprotsessid ja eelkõige ainevahetusprotsess. Erinevad rakud on kohandatud erinevat tüüpi eluga. Taim ei ole aga lihtne rakkude kogum. Kõik rakud, koed ja elundid on omavahel tihedalt seotud ja moodustavad ühtse terviku. Erinevad rakud on spetsialiseerunud eri suundadele, nad ei saa elada ilma teiste rakkudeta. Näiteks ei saaks juurerakud elada ilma roheliste lehtede viljaliha rakkudeta. Taimede elus mängib olulist rolli mineraalne toitumine, mida viib läbi taime juur. Mis tahes keemilise elemendi puudumine või liig taimede toitumises mõjutab negatiivselt selle kasvu ja arengut. eesmärk minu töö oli uurida kemikaalide mõju taimede kasvule.

Selle eesmärgi saavutamiseks järgmine ülesandeid :

selleteemalise kirjanduse uurimine;

teatud kemikaalide mõju uurimine taimedele (näiteks sibul).

Seega objektiks uurimistöö oli sibulataim. See taim osutus valituks, sest 5. klassis õppisin teemat “Raku ehitus” õppides valmistama sibulakoore mikropreparaati. Mikropreparaate kasutades on võimalik uurida kemikaalide mõju mitte ainult taimede kasvule, vaid ka taimerakkude arengule. Teema uurimustöö oli kemikaalide mõju taimede kasvule.

Sõnastati hüpotees uuringud – mõned kemikaalid võivad taimede kasvu ja arengut negatiivselt mõjutada

I peatükk. Kirjanduse ülevaade

Kujutage ette, et maailmas pole enam ühtegi taime. Mis siis saab? See, et see ei tule ilus, polegi nii hull. Aga see, et me ei saa elada ilma taimedeta, on tõesti väga halb. Lõppude lõpuks on taimedel üks väga oluline saladus!

Taimede lehtedes toimuvad hämmastavad muutused. vesi, päikesevalgus ja süsinikdioksiid - see, mille me välja hingame, muutume hapnikuks ja orgaanilisteks aineteks. Hapnik on meile ja kõigile elusolenditele vajalik hingamiseks ning orgaaniline aine toitumiseks. Seega võime öelda, et taimedes on elutähtsate ainete tootmiseks tõeline keemialabor. Lisaks säilitab taimede eralduv hapnik atmosfääri osoonikihti. See kaitseb kogu elu Maal lühilaineliste ultraviolettkiirte kahjulike mõjude eest.

Taimed mängivad meie elus olulist rolli, osaledes ökoloogilistes toiduahelates, olles õhuhapniku tootjad ja täites keskkonnakaitsefunktsioone. Seetõttu on eriti oluline teada, kuidas taimed erinevatele kemikaalidele reageerivad.

Kemikaalid koosnevad elementidest. Mineraalelementidel on oluline roll taimede ainevahetuses, samuti raku tsütoplasma keemilistes omadustes. Normaalne areng, kasv ei saa olla ilma mineraalsete elementideta. Kõik toitained jagunevad makro- ja mikroelementideks. Makroelemendid hõlmavad neid, mida leidub taimedes märkimisväärses koguses - süsinik, hapnik, vesinik, lämmastik,

fosfor, kaalium, väävel, magneesium ja raud. Mikroelementide hulka kuuluvad need, mida leidub taimedes väga väikestes kogustes, nendeks on boor, vask, tsink, molübdeen, mangaan, koobalt jne.

Kõik taimed ei saa ilma nende elementideta normaalselt areneda, kuna need on osa kõige olulisematest ensüümidest, vitamiinidest, hormoonidest ja muudest füsioloogiliselt aktiivsetest ühenditest, millel on taimede elus oluline roll. Makrotoitained reguleerivad vegetatiivse massi kasvu ning määravad saagi suuruse ja kvaliteedi, aktiveerivad juurestiku kasvu, soodustavad suhkrute teket ja nende liikumist läbi taimekudede; mikroelemendid osalevad valkude, süsivesikute, rasvade, vitamiinide sünteesis. Nende mõjul suureneb lehtedes klorofülli sisaldus ja paraneb fotosünteesi protsess. Mikroelemendid mängivad väetamise protsessides äärmiselt olulist rolli. Neil on positiivne mõju seemnete arengule ja nende külviomadustele. Nende mõjul muutuvad taimed vastupidavamaks ebasoodsate tingimuste, põua, haiguste, kahjurite jms suhtes.

Mõned elemendid, nagu boor, vask, tsink, on vajalikud väikestes kogustes, suuremates kontsentratsioonides on need väga mürgised. Liigne sisaldus mullas avaldab taimele mürgist mõju. mangaan . Selle elemendi kahjulik toime tugevneb happelistel (liivane, liivane, turbane), samuti tihendatud või liigniisutatud muldadel, mis sisaldavad vähe liikuvaid fosfori ja kaltsiumi ühendeid. Nende elementide puudumine suurendab mangaani voolu taimesse ja selle kahjulikku mõju kudedele. Kartulil avaldub see pruunide laikudena lehtede vartel ja varredel, varred ja varred muutuvad vesiseks, rabedaks. Pealsed kuivavad enneaegselt. Paralleelselt kahjulik mõju mangaan taimel võib

nälgimise märke on ka molübdeeni ja magneesiumi puudusest, mille vool taimesse sel juhul järsult nõrgeneb.

Rolli installimine ebaõnnestus pikka aega jood taimede ainevahetuses. Teatavasti on köögiviljad ja seened nende poolest rikkamad kui puuviljad. Pealegi on taimede õhust osades rohkem joodi kui juurtes. Maismaataimed sisaldavad mitu korda vähem joodi kui meretaimed, milles see ulatub 8800 mg/kg kuivmassi kohta. Võrdluseks võib tuua, et näiteks kapsas võib koguda joodi 0,07–10 mg kuivaine kilogrammi kohta. Milline on joodi roll taimede elus? Selgus, et madalas kontsentratsioonis stimuleerib jood taimede kasvu ja parandab saagi kvaliteeti. Selle põhjuseks on asjaolu, et jood mõjutab lämmastiku metabolismi, eriti valgu ja mittevalgulise lämmastiku suhet ning reguleerib teatud ensüümide aktiivsust. Stimuleerivaid omadusi kasutades töödeldakse seemneid enne külvamist kaaliumjodiidi lahusega (0,02%). Sisu naatrium taimede kehas on keskmiselt 0,02% (massi järgi). Naatrium on oluline ainete transportimiseks läbi membraanide, sisaldub nn naatrium-kaaliumpumbas (Na + /K +). Naatrium reguleerib süsivesikute transporti taimes. Taimede hea naatriumivaru suurendab nende talvekindlust. Selle puudusega klorofülli teke aeglustub. Naatrium on osa lauasoolast, mis mõjutab negatiivselt taimeraku eluiga. Naatriumkloriidi lahuse (lisa) toimel täheldatakse raku plasmolüüsi. Plasmolüüs on tsütoplasma parietaalse kihi eraldamine taimeraku rakumembraanist. Suure kontsentratsiooniga soolade või suhkrute lahused ei tungi tsütoplasmasse, vaid tõmbavad sealt vett. Plasmolüüs on tavaliselt pöörduv. Kui rakk viiakse soolalahusest vette, imendub rakk taas jõuliselt ja tsütoplasma naaseb algsesse asendisse.

II peatükk. Katsemeetod

Uuring viidi läbi 2015. Tööks oli mul vaja sibul idandamiseks ja seejärel kemikaalidega söötmiseks. Kemikaalide mõju määramiseks valiti välja kõige kättesaadavamad kodus leiduvad ained: lauasool, kaaliumpermanganaat (kaaliumpermanganaat), jood.

Kemikaalide toime uurimiseks tehti 5 proovi, mida toideti 2 korda nädalas erinevate kemikaalidega (joon. 1):

nr 1 - kontrollproov ( kraanivesi, pole lisatud kemikaale)

Nr 2 - püha vesi

Nr 3 - kaaliumpermanganaadi lahus

Nr 4 - soolalahus

Nr 5 - joodilahus

Pärast juurestiku arengu jälgimist lõigati prototüübid lahti, uuriti saadud lõike digitaalse mikroskoobi all ja tehti fotod.

III peatükk. Enda uurimistöö tulemused ja nende analüüs

Uuringu käigus leidsin, et kaaliumpermanganaadi ja lauasoola lisamisega proovides arenes juurestik halvasti kolme nädala jooksul. Kõige võimsam juurestik oli kontrollproovis nr 1 ilma kemikaale lisamata (joon. 2). Peaksite pöörama tähelepanu proovi nr 5 joodilahusele. Sibulataimel on hästi väljendunud mitte ainult juured, vaid ka lehed. Katse käigus jälgisin intensiivset lehtede arengut alates teisest nädalast.

Sibularakke mikroskoobi all uurides saadi järgmised tulemused:

Kontrollproovis nr 1 olid ühtlased heledad rakud, ilma igasuguse deformatsioonita (joonis 3)

Proovis nr 2, püha vesi, rakud olid ühtlased, ilma igasuguse deformatsioonita, kuid võrreldes kontrollproovi rakkudega oli raku suurus väiksem (joonis 4)

Kaaliumpermanganaadi nr 3 lisandiga prototüübi sibularakud omandasid varju sinist värvi. Rakud olid ühtlase struktuuriga (joonis 5)

Lauasoola lisamisega proovis nr 4 täheldatakse plasmolüüsi - tsütoplasma parietaalne kiht eraldatakse taimeraku rakuseinast (joon. 6)

Joodilisandiga proovis nr 5 olid ühtlased kerged rakud ilma deformatsiooni tunnusteta, sarnaselt kontrollproovi rakkudele (joonis 7)

Järeldus

Töö tulemusena selgus, et mõned kemikaalid võivad akumuleeruda taimerakkudesse ning mõjutada negatiivselt nende kasvu ja arengut, seega leidis hüpotees kinnitust. Liigne kaaliumpermanganaat värvib rakke rohkem tumedat värvi ja aeglustab juurestiku kasvu. Liigne sool hävitab taime rakud ja peatab selle kasvu.

Uuritud kirjandusallikate järgi kinnitasin katseliselt joodi stimuleerivat toimet taimede kasvule.

Bibliograafia

Artamonov V.I. Meelelahutuslik taimefüsioloogia - M.: Agropromizdat, 1991.

Dobrolyubsky O.K. Mikroelemendid ja elu. - M., 1996.

Ilkun G.M. Õhusaasteained ja taimed. - Kiiev: Naukova Dumka, 1998.

Orlova A.N. Lämmastikust saagikoristuseni. - M.: Valgustus, 1997

Shkolnik M.Ya., Makarova N.A. Mikroelemendid põllumajanduses. - M., 1957.

Interneti-ressursid:

dachnik-odessa.ucoz.ru

biofile.ru

Rakendus

Taimerakkude plasmolüüs