Kako kemikalije utječu na rast biljaka. Utjecaj različitih tvari na rast i razvoj biljaka. Utjecaj humata na biološka svojstva tla

NASTAVNI RAD

Utjecaj razne vrste tretiranje sjemena za rast i razvoj biljaka

Uvod

Pitanje predsjetvene obrade sjemena, unatoč brojnim istraživanjima, ostaje relevantno i otvoreno do sada. Interes je generiran mogućnošću korištenja različitih vrsta tretiranja sjemena u poljoprivreda kako bi se povećala produktivnost biljaka i dobio veći prinos.

Tijekom skladištenja, sjeme stari, kvaliteta i klijavost sjemena se smanjuju, stoga u seriji sjemena koja se čuva nekoliko godina ima jakih sjemenki, slabih (živih, ali ne klijavih) i mrtvih sjemenki. Poznate metode obrade sjemena prije sjetve, koje mogu povećati klijavost sjemena izgubljenog tijekom skladištenja. Ionizirajuće zračenje u malim dozama, sondiranje, kratkotrajni tretmani toplinom i udarnim valovima, izlaganje električnim i magnetskim poljima, lasersko zračenje, predsjetveno namakanje u otopinama biološki aktivnih tvari i drugo mogu povećati klijavost sjemena i prinos za 15-25%.

Kao što znate, povećati produktivnost mineralna gnojiva, prikladno ih je unijeti u tlo, ovaj proces je mehaniziran. Korištenje mineralnih gnojiva uzrokuje ubrzani rast biljaka i povećanje prinosa. No, često paralelno nastaju nitrati i nitriti koji nisu opasni za biljke, ali opasni za ljude. Osim toga, postoje ozbiljnije posljedice uporabe mineralnih gnojiva povezane s promjenama strukture tla. Kao rezultat toga, gnojiva se ispiru gornje slojeve tla u niža, gdje mineralne komponente više nisu dostupne biljkama. Tada padaju mineralna gnojiva podzemne vode te se prenose u površinska vodna tijela, značajno zagađujući okoliš. Korištenje organskih gnojiva je ekološki prihvatljivije, ali očito nije dovoljno za zadovoljenje ljudske potrebe za povećanjem produktivnosti.

Ekološki sigurne fizikalne metode biostimulacije sjemena vrlo su obećavajuće. Trenutno je eksperimentalno dokazano da biološki objekti mogu osjetljivo reagirati na utjecaj vanjskih elektromagnetskih polja. Ova reakcija može se dogoditi na različitim strukturnim razinama živog organizma – od molekularne i stanične do organizma u cjelini. Pod utjecajem elektromagnetskih valova milimetarskog raspona u stanicama bioloških objekata aktiviraju se procesi biosinteze i stanične diobe, obnavljaju se veze i funkcije poremećene zbog bolesti, dodatno se sintetiziraju tvari koje utječu na imunološki status organizma.

Do danas je razvijen veliki broj raznih postrojenja za ozračivanje i metoda za aktiviranje sjemena. Međutim, oni nisu široko korišteni, iako u usporedbi s kemijskim putem tehnološki su napredniji, ekološki prihvatljiviji i puno jeftiniji. Jedan od razloga ovakvog stanja je taj što postojeće metode tretiranja sjemena zračenjem ne daju konstantno visoke rezultate. To je zbog činjenice da u postojećim metodama predsjetvene obrade kvalitativna i kvantitativna svojstva zračenja nisu optimizirana.

Svrha studije - proučavati utjecaj različitih vrsta predsjetvene obrade sjemena na rast i razvoj biljaka.

S tim u vezi, sljedeće zadaci :

proučiti utjecaj kemijske tvari o rastu i razvoju biljaka;

· proučavati utjecaj elektromagnetskog (biofizičkog) tretmana na procese rasta biljaka;

· otkriti učinak laserskog zračenja na klijavost sjemena ječma.

1. Predsjetveni tretman sjemena i njegov učinak na rast i razvoj biljaka

1.1 Utjecaj kemikalija na rast i razvoj biljaka

lasersko zračenje sjemena ječma

Najvažniji i najučinkovitiji dio tretiranja je kemijsko tretiranje sjemena.

Prije 4 tisuće godina u Drevni Egipt i Grčkoj, sjemenke su bile namočene u sok od luka ili pomaknute tijekom skladištenja iglicama čempresa.

U srednjem vijeku, s razvojem alkemije i zahvaljujući njoj, kemičari su počeli močiti sjemenke u kamenoj i kalijevoj soli, plavi vitriol, soli arsena. U Njemačkoj su najpopularniji bili jednostavnih načina- čuvanje sjemena Vruća voda ili u otopini stajnjaka.

Početkom 16. stoljeća uočeno je da sjemenke koje su bile u morskoj vodi tijekom brodoloma daju usjeve manje pogođene tvrdom plamenjačom. Mnogo kasnije, prije 300 godina, djelotvornost predsjetvene kemijske obrade sjemena znanstveno je dokazana tijekom pokusa francuskog znanstvenika Thielea, koji je istraživao utjecaj tretiranja sjemena solju i vapnom na širenje kroz sjeme tvrde plamenjače.

Početkom 19. stoljeća zabranjena je uporaba pripravaka s arsenom kao opasnih po život ljudi, no početkom 20. stoljeća počinju se koristiti tvari koje sadrže živu, a koje su zabranjene za uporabu tek 1982. godine, i to samo u zapadnoj Europi.

Tek 60-ih godina prošlog stoljeća razvijeni su sistemični fungicidi za predtretman sjemena, a industrijalizirane zemlje su ih počele aktivno koristiti. Od 90-ih godina prošlog stoljeća koriste se kompleksi modernih visoko učinkovitih i relativno sigurnih insekticida i fungicida.

Ovisno o tehnologiji obrade sjemena razlikuju se tri vrste obrade sjemena: jednostavna obrada, dražiranje i inkrustacija.

Standardna obrada je najčešći i tradicionalni način tretiranja sjemena. Najčešće se koristi u kućnim vrtovima i farmama, kao iu sjemenarstvu. Povećava težinu sjemena za najviše 2%. Ako sastav koji stvara film potpuno prekrije sjemenke, njihova se težina može povećati do 20%.

Korištenje - sjemenke su prekrivene ljepljivim tvarima koje osiguravaju fiksiranje kemikalija na njihovoj površini. Tretirano sjeme može postati 5 puta teže, ali se oblik ne mijenja.

Obloga - tvari prekrivaju sjemenke debelim slojem, povećavajući njihovu težinu do 25 puta i mijenjajući oblik u sferni ili eliptični. „Najjače“ dražiranje (peletiranje) čini sjemenke i do 100 puta težima.

Za tretiranje sjemena žitarica najaktivnije se koriste pripravci Raxil, Premix, Vincite, Divident, Colfugo Super Color. To su sistemični fungicidi koji ubijaju spore kamenjara, prašnjavu i tvrdu plamenjaču, nematode koji se učinkovito bore protiv fusarija, septorije i truleži korijena. Proizvode se u obliku tekućine, praha ili koncentrirane suspenzije i koriste se za tretiranje sjemena u posebnim uređajima u količini od 0,5-2 kg na 1 tonu sjemena.

U privatnim i poljoprivrednim kućanstvima upotreba jakih kemikalija nije uvijek opravdana. Relativno male količine sitnog sjemena povrtnih ili ukrasnih kultura, poput nevena, mrkve ili rajčice, mogu se tretirati manje otrovnim tvarima. Važno je ne samo i ne toliko inicijalno uništiti cjelokupnu zarazu na sjemenu, već je važno u biljci stvoriti otpornost na bolesti, odnosno stabilan imunitet, čak iu fazi embrija sjemena.

Na početku nicanja blagotvorno djeluju i stimulansi rasta koji će kod biljaka potaknuti razvoj većeg broja bočnih korijena stvarajući jak korijenov sustav. Stimulansi rasta biljaka, koji ulaze u embrij prije klijanja, uzrokuju aktivni transport hranjivim tvarima u nadzemnim dijelovima biljke. Sjeme tretirano takvim pripravcima brže klija, povećava se njihova klijavost. Sadnice postaju otpornije ne samo na bolesti, već i na ekstremne temperature, nedostatak vlage i druge stresne uvjete. Daljnjim posljedicama pravilne predsjetvene pripreme smatra se povećanje prinosa i skraćenje vremena dozrijevanja.

Mnogi pripravci za predsjetvenu obradu sjemena stvaraju se na humusnoj osnovi. Oni su koncentrirana (do 75%) vodena otopina huminskih kiselina i humata, kalija i natrija, zasićena kompleksom potrebne biljci minerala, koji se mogu koristiti i kao gnojivo. Takvi pripravci se proizvode na bazi treseta, koji je njegov vodeni ekstrakt.

Z.F. Rakhmankulova i suradnici proučavali su učinak predsjetvenog tretiranja sjemena pšenice (Triticum aestivum L.) s 0,05 mm salicilnom kiselinom (SK) na njezin endogeni sadržaj te omjer slobodnih i vezanih oblika u mladicama i korijenu klijanaca. Tijekom dva tjedna rasta presadnica uočeno je postupno smanjenje ukupnog sadržaja SA u mladicama; nisu pronađene promjene u korijenu. Istodobno je došlo do preraspodjele SA oblika u izdancima - povećanja razine konjugiranog oblika i smanjenja slobodnog oblika. Predsjetveni tretman sjemena salicilatom doveo je do smanjenja ukupnog sadržaja endogenog SA kako u izdancima tako iu korijenu sadnica. Sadržaj slobodne SA najintenzivnije se smanjivao u mladicama, a nešto manje u korijenu. Pretpostavlja se da je takvo smanjenje uzrokovano kršenjem biosinteze SA. To je bilo popraćeno povećanjem mase i duljine izdanaka, a posebno korijena, stimulacijom totalne tamne respiracije i promjenom omjera dišnih putova. U korijenu je uočeno povećanje udjela puta disanja citokroma, au mladicama povećanje udjela alternativnog puta rezistentnog na cijanid. Prikazane su promjene u antioksidativnom sustavu biljaka. Stupanj lipidne peroksidacije bio je izraženiji u mladicama. Pod utjecajem predtretmana SA, sadržaj MDA u izdancima se povećao za 2,5 puta, dok se u korijenu smanjio za 1,7 puta. Iz prikazanih podataka proizlazi da se priroda i intenzitet učinka egzogene SA na rast, energetsku ravnotežu i antioksidativni status biljaka može povezati s promjenama njezinog sadržaja u stanicama i preraspodjelom između slobodnih i konjugiranih oblika SA.

E.K. Eskov je u proizvodnim pokusima proučavao učinak predsjetvene obrade sjemena kukuruza nanočesticama željeza na intenziviranje rasta i razvoja, povećanje prinosa zelene mase i zrna ove kulture. Kao rezultat toga, došlo je do intenziviranja fotosintetskih procesa. Sadržaj Fe, Cu, Mn, Cd i Pb u ontogenezi kukuruza vrlo je varirao, ali je adsorpcija nanočestica Fe u početnim fazama razvoja biljke utjecala na smanjenje sadržaja ovih kemijskih elemenata u zrnu koje dozrijeva, što je bilo popraćeno promjenom njegove bio- kemijska svojstva.

Stoga je predsjetvena obrada sjemena kemikalijama povezana s uz velike troškove rada i niske obradivosti procesa. Osim toga, korištenje pesticida u svrhu dezinfekcije sjemena uzrokuje veliku štetu okolišu.

1.2. Utjecaj elektromagnetskog (biofizičkog) tretmana na procese rasta biljaka

U kontekstu naglog povećanja troškova nositelja energije, tehnogenog onečišćenja agroekosustava, potrebno je tražiti ekološki prihvatljive i ekonomski korisne materijalne i energetske resurse kao alternativu skupim i ekološki nesigurnim načinima povećanja produktivnosti uz poboljšanje kvalitete usjeva.

Postojeće metode i tehnološke metode predsjetvene stimulacije sjemena, koje se temelje na upotrebi visoko toksičnih kemikalija, povezane su s visokim troškovima rada i niskom obradivošću procesa tretiranja sjemena. Osim toga, korištenje pesticida u svrhu dezinfekcije sjemena uzrokuje veliku štetu okolišu. Unošenjem sjemena tretiranog fungicidima u tlo, pesticidi se pod utjecajem vjetra i kiše prenose u vodene površine, šire se na velika područja, što zagađuje okoliš i šteti prirodi.

Od najvećeg interesa za dobivanje ekološki prihvatljivih proizvoda su fizikalni čimbenici elektromagnetskog polja, kao što su gama zračenje, x-zrake, ultraljubičasto, vidljivo optičko, infracrveno, mikrovalno zračenje, radiofrekvencija, magnetsko i električno polje, izloženost alfa i beta česticama, ionima raznih elemenata, gravitacijskim učincima itd. Primjena gama i rendgenskog zračenja opasna je za ljudski život, te stoga nije prikladna za primjenu u poljoprivredi. Korištenje ultraljubičastog, mikrovalnog i radiofrekvencijskog zračenja uzrokuje probleme tijekom rada. Relevantno je proučavanje utjecaja elektromagnetskih polja u uzgoju žitarica, velebilja, uljarica, mahunarki, dinja i okopavina.

Djelovanje magnetskih polja povezano je s njihovim djelovanjem na stanične membrane. Utjecaj dipola potiče te promjene u membranama, pojačava aktivnost enzima. Osim toga, drugi autori su utvrdili da se kao rezultat takvog tretmana u sjemenu odvija niz procesa koji dovode do povećanja propusnosti. ovojnice sjemena, ubrzava dotok vode i kisika u sjemenke. Kao rezultat toga, pojačava se enzimska aktivnost, prvenstveno hidrolitički i redoks enzimi. Time se osigurava brža i potpunija opskrba embrija hranjivim tvarima, ubrzanje stope diobe stanica i aktivacija procesa rasta općenito. Kod biljaka uzgojenih iz tretiranog sjemena intenzivnije se razvija korijenski sustav i ubrzava prijelaz na fotosintezu, tj. stvara se čvrst temelj za daljnji rast i razvoj biljaka.

Sve to pridonosi vegetativnom procesu, ubrzava njegov rast.

Provedene su nove nanotehnologije mikrovalne predsjetvene obrade sjemena i kontrole štetnika kao alternativa kemijskim metodama. Za dezinsekciju žitarica i sjemena korišten je pulsni mikrovalni način obrade, koji zbog ultravisokog intenziteta EMF-a u pulsu osigurava smrt insekata štetnika. Utvrđeno je da je za 100% učinak mikrovalne dezinsekcije potrebna doza ne veća od 75 MJ po 1 toni sjemena. Ali danas se te tehnologije ne mogu koristiti izravno u agroindustrijskom kompleksu, budući da je njihov razvoj tek u tijeku, a procijenjeni troškovi njihovog uvođenja u proizvodnju vrlo su visoki. Među perspektivne poljoprivredne postupke koji stimulativno djeluju na rast i razvoj biljaka treba ubrojiti korištenje električnih i magnetskih polja, koja se koriste kako u predsjetvenoj pripremi sjemena, tako i tijekom vegetacije biljaka povećavajući otpornost biljaka na stresne čimbenike, povećavajući faktor iskoristivosti hranjiva iz tla, što dovodi do povećanja prinosa usjeva. Dokazan je pozitivan utjecaj elektromagnetskog polja na sjetvene i rodne kvalitete sjemena žitnih kultura.

Elektromagnetsko tretiranje sjemena, u usporedbi s nizom drugih metoda tretiranja, nije povezano s radno intenzivnim i skupim operacijama, nema štetan učinak na osoblje održavanja (kao što je kemijsko ili radionuklidno tretiranje) ili korištenje pesticida, ne uzrokuje smrtonosne posljedice. sjeme doze, vrlo je tehnološki i lako automatiziran proces, utjecaj se lako i točno dozira, ekološki je prihvatljiv čist pogled obrada, lako se uklapa u poljoprivredne prakse koje se trenutno koriste. Također je važno da biljke uzgojene iz tretiranog sjemena nemaju dalje patološke promjene i inducirane mutacije. Pokazano je da djelovanje elektromagnetskog polja povećava broj produktivnih stabljika, broj klasića, prosječnu duljinu biljaka i klasova, povećava broj zrna u klasu i, sukladno tome, masu zrna. Sve to dovodi do povećanja prinosa za 10-15%.

G.V. Novitskaya je proučavala utjecaj slabog konstantnog horizontalnog magnetskog polja (PMF) jačine 403 A/m na sastav i sadržaj polarnih i neutralnih lipida i FA uključenih u njih u lišću glavnih tipova magnetske orijentacije (MOT) rotkvice (Raphanus sativus L., var. radicula D.C.) cv. orijentacija korijenskih žljebova je uzduž i poprijeko magnetskog meridijana. Pod djelovanjem PMF-a u proljeće ukupni sadržaj lipida u listovima NS MOT se smanjio, dok se u listovima WE MOT povećao; U jesen se, naprotiv, ukupni sadržaj lipida u lišću SL MOT povećao, dok se kod WE MOT smanjio. U proljeće se omjer fosfolipida i sterola, koji posredno ukazuje na povećanje fluidnosti lipidnog dvosloja membrana, povećao kod biljaka oba MOT-a, dok se u jesen povećao samo kod CL MOT-a. Relativni udio nezasićenih masnih kiselina, uključujući linolensku i linolnu kiselinu, u kontroli bio je viši u SR MOT u odnosu na NC MOT. Pod djelovanjem PMP-a sadržaj ovih kiselina u lipidima listova SL MOT-a se povećao, dok je kod WE MOT-a ostao nepromijenjen. Dakle, slabi horizontalni PMF različito, ponekad suprotno, utjecao je na sadržaj lipida u lišću SN i WE MOT rotkvice, što je, očito, uzrokovano njihovom različitom osjetljivošću na djelovanje polja, povezanom s osobitostima njihovog fiziološkog statusa.

Osim toga, G.V. Novitskaya i suradnici proučavali su učinak PMF-a jačine 403 A/m na sastav i sadržaj polarnih (glava) i neutralnih lipida i njihovih sastavnih masnih kiselina izoliranih iz 3, 4 i 5 listova biljaka luka (Allium sera L.) sorte Arzamassky i utvrđenih pomoću TLC i GLC metoda. Kao kontrola poslužile su biljke uzgojene u prirodnom magnetskom polju Zemlje. Pod djelovanjem PMF-a najveće promjene u sadržaju lipida zabilježene su u četvrtom listu luka: povećan je ukupni sadržaj lipida, posebice polarnih lipida (gliko- i fosfolipida), dok se količina neutralnih lipida smanjila ili ostala nepromijenjena. Povećao se omjer fosfolipida/sterola, što ukazuje na povećanje fluidnosti lipidnog dvosloja membrana. Pod utjecajem PMP povećao se udio linolenske kiseline, a povećao se i relativni udio ukupnih nezasićenih masnih kiselina. Utjecaj PMP na sastav i sadržaj lipida trećeg i petog lista luka bio je slabije izražen, što ukazuje na različitu osjetljivost listova luka različite starosti na djelovanje polja. Zaključeno je da promjene slabog PMF-a unutar prošlih evolucijsko-povijesnih promjena jakosti Zemljinog magnetskog polja mogu utjecati na bio kemijski sastav i fizioloških procesa u biljkama.

U tijeku istraživanja utjecaja izmjeničnog magnetskog polja (AMF) frekvencije 50 Hz na dinamiku odvijanja lišća kotiledona, sastav i sadržaj polarnih i neutralnih lipida i njihovih sastavnih FA u 5 dana starim presadnicama rotkvice (Raphanus sativus L. var. radicula D.L.) cv. dinamika razvoja listova kotiledona. Na svjetlu u PMP, ukupni sadržaj lipida, sadržaj polarnih i neutralnih lipida u klijancima bio je veći nego u kontroli. Među polarnim lipidima povećan je ukupni sadržaj gliko- i fosfolipida, a među neutralnim lipidima povećan je sadržaj triacilglicerola. Povećao se omjer fosfolipida i sterola (PL/ST). U mraku, u PMF-u, ukupni sadržaj lipida, kao i neutralnih lipida u klijancima, bio je manji nego u kontroli, a omjer PL/ST smanjen. U kontroli nisu utvrđene razlike u relativnom ukupnom udjelu nezasićenih masnih kiselina na svjetlu i u tami, sadržaj linolenske kiseline u klijancima bio je veći na svjetlu nego u tami. Pod djelovanjem PMF-a sadržaj linolenske kiseline na svjetlu se smanjuje, raste u tami, a eruka kiseline se smanjuje na svjetlu. Omjer nezasićenih i zasićenih masnih kiselina smanjio se i na svjetlu iu mraku. Zaključeno je da je PMF s frekvencijom od 50 Hz značajno promijenio sadržaj lipida u presadnicama rotkvice na svjetlu iu mraku, djelujući kao korektivni faktor.

Tako su istraživanja mnogih autora utvrdila da se pod utjecajem elektromagnetskog polja mobiliziraju snage i oslobađaju energetske rezerve tijela, aktiviraju fiziološki i biokemijski procesi u ranim fazama klijanja sjemena, dolazi do povećanja intra-metaboličkih procesa i ravnomjernog povećanja energije klijanja, klijavosti, snage, početnog rasta, proljetno-ljetnog preživljavanja, što povoljno utječe na cijelo sljedeće razdoblje razvoja biljke.

Međutim, nisu dobili široku distribuciju, iako su tehnološki napredniji, ekološki sigurniji i mnogo jeftiniji u usporedbi s kemijskim metodama. Jedan od razloga ovakvog stanja je taj što postojeće metode tretiranja sjemena zračenjem ne daju konstantno visoke rezultate. To je zbog promjena vanjskih uvjeta, heterogenosti sjemenskog materijala i nedovoljnog poznavanja suštine interakcije stanica sjemena s elektromagnetskim poljima i električnim nabojima.

1.3 Utjecaj laserskog zračenja na rast i razvoj biljaka

Od davnina se poboljšanje plodnosti tla s pravom smatralo najvažnijim uvjetom za povećanje produktivnosti biljne proizvodnje. Ogroman novac i napori znanstvenika diljem svijeta troše se na melioraciju zemljišta, navodnjavanje i kemizaciju poljoprivrede. No, tužan paradoks napretka u kemizaciji poljoprivrede je da nakon prekomjerne upotrebe nitrata, fosfata, pesticida, sintetskih regulatora rasta, slijedi zla sjena trovanja usjeva, hrane, vode, prijetnja ljudskom zdravlju i životu. Stoga, kao posljedica toga, dolazi do intenziviranja razvoja novih načina i metoda intenziviranja produktivnosti biljne proizvodnje.

U obliku jedne od ovih metoda predstavljen je laser ili lasersko zračenje. Budući da su moderni znanstveni centri počeli pridavati veliku pozornost moderne tehnologije uzgoja usjeva, onda je u takvim uvjetima razvijen niz metoda utjecaja na usjeve različitim fizikalnim čimbenicima koji stimulativno djeluju na rast i razvoj biljaka te u konačnici i na prinos samih usjeva. Biljke ili njihove sjemenke počele su se stavljati u jake magnetske ili električna polja, utjecati na kulture ionizirajućim zračenjem ili plazmom, kao i zračenje koncentrirano sunčeva zraka- svjetlost modernih umjetno stvorenih izvora zračenja - lasera.

Djelovanje laserske obrade u cjelini može se nazvati specifičnim, budući da je pozitivan faktor u ekološkom i sigurnosnom smislu za okoliš, budući da se njegovim djelovanjem u prirodu ne unose strani elementi.

Metoda izlaganja laseru koncentrira dovoljan broj prednosti u usporedbi s drugim postojećim fizikalnim i kemijskim metodama predsjetvene pripreme sjemena, i to:

1) stabilno povećanje prinosa usjeva u pozadini različitih tla i klimatskih uvjeta;

2) poboljšanje kvalitete poljoprivrednih proizvoda (povećanje sadržaja šećera, vitamina, bjelančevina i glutena);

3) mogućnost smanjenja sjetvene norme za 10-30% povećanjem poljske klijavosti sjemena i pospješivanje procesa rasta (ovisno o sorti, vrsti usjeva, učestalosti obrade);

4) povećanje otpornosti biljaka na oštećenja od raznih bolesti;

5) neškodljivost dorade za sjeme i uslužno osoblje.

Međutim, pozitivan učinak laserskog zračenja sjemena i biljaka ima i udio nedostataka koji se također moraju uzeti u obzir. Dakle, veličina aktivacijskog učinka i njegova ponovljivost ovise o stanju sjemena, na što tijekom skladištenja i zračenja utječu mnogi prirodni i nekontrolirani čimbenici. Osim toga, pod određenim uvjetima, zračenje sjemena s optimalnim dozama ne mora uopće utjecati na aktivnost biljaka, pa čak i imati depresivni učinak.

F D. Samuilov je proučavao mikroviskoznost vodenog medija u embrijima i endospermu sjemena kukuruza (Zea mays L.) ozračenog pomoću Lvov-1 elektroničkog lasera pomoću spin probe. Prema parametrima EPR spektara nitroksilnih radikala (sondi) koje sjeme apsorbira s vodom tijekom bubrenja određena su vremena korelacije rotacijske difuzije C sonde u embrijima i endospermu sjemena. Utvrđeno je smanjenje C sondi u embrijima ozračenog sjemena u odnosu na neozračeno sjeme te je utvrđena ovisnost C vrijednosti o vremenu bubrenja sjemena. Zaključeno je da se u stanicama sjemenih zametaka pod djelovanjem laserskog zračenja smanjuje mikroviskoznost vodenog medija i povećava pokretljivost sondi. Učinak zračenja na C sonde u endospermu sjemena očituje se u manjoj mjeri i također je praćen povećanjem pokretljivosti sonde.

Dakle, metoda laserske obrade ima niz prednosti u odnosu na fizikalne i kemijske metode predsjetvene pripreme sjemena. To uključuje: poboljšanje kvalitete poljoprivrednih proizvoda (povećanje sadržaja šećera, vitamina, bjelančevina i glutena); mogućnost smanjenja količine sjetve za 10-30% povećanjem terenske klijavosti sjemena i poboljšanjem procesa rasta; neškodljivost obrade za sjeme i servisno osoblje; kratko trajanje izloženosti. Ali tretiranje sjemena laserom je vrlo skupo i stoga se ne koristi široko na farmama. Gama zračenje omogućuje ubrzanje klijanja sjemena nekih kultiviranih biljaka, povećava klijavost u polju i broj produktivnih stabljika te, kao rezultat toga, prinose (do 13%). Nedostaci uključuju ovisnost učinkovitosti predsjetvenog zračenja o vremenskim uvjetima tijekom vegetacije, negativan utjecaj na niz gospodarskih svojstava biljaka i smanjenje intenziteta respiratornog režima biljaka. Glavni nedostatak ovu metodu stimulacija je da povećanje doze liječenja može uzrokovati smrt.

2. Objekti i metode istraživanja

Istraživanje je provedeno na Katedri za botaniku i osnove poljoprivrede, Bjelorusko državno pedagoško sveučilište. M. Tanka i Fizičkog fakulteta BSU.

2.1 Predmet proučavanja

Predmet istraživanja je sjeme ječma sorte Yakub. Ova sorta bjeloruske selekcije, dobivena od strane Republičkog jedinstvenog poduzeća "Znanstveno-praktični centar Nacionalne akademije znanosti Bjelorusije za poljoprivredu" i uključena u Državni registar 2002.

Morfološke značajkesorte. Biljka u fazi bokorenja srednjeg tipa. Stručak je visok do 100 cm.Položaj klipa je poluuspravan. Klas je dvoredan, valjkast, dug do 10 cm, sa 26-28 klasića u klasu. Osje srednje dužine u odnosu na uho. Filmsko zrno. Trbušni žlijeb nije pubescentan. Aleuronski sloj kariopse je blago obojen. Vrsta razvoja - proljeće.

Gospodarske i biološke karakteristikesorte. Raznolikost žitarica. Veličina zrna - visoka (masa 1000 zrna - 45-50 g). Visokoproteinska sorta (prosječni sadržaj proteina 15,4%, prinos proteina po hektaru do 6,0 q). Srednje kasna sorta. Prosječni prinos - 42,3 q/ha , m maksimalni prinos od 79,3 c/ha dobiven je u Shchuchinsky GSU 2001. godine. Srednje otporan na polijeganje i sušu. Otporan na bolesti. Visoki zahtjevi za uvjete uzgoja. Visoka osjetljivost na fungicide. Srednja osjetljivost na herbicide.

2.2 Metode istraživanja

Metode istraživanja - eksperiment, metoda usporedbe.

Iskustvo se temeljilo na sljedećim opcijama:

1) kontrola (sjeme bez tretiranja);

2) tretiranje sjemena valovima od 660 nm tijekom 15 min;

3) tretiranje sjemena valovima od 660 nm tijekom 30 min;

4) tretiranje sjemena valovima od 775 nm tijekom 15 minuta

5) tretiranje sjemena s valovima od 775 nm tijekom 30 min.

U opcijama 2-5, snaga laserske izloženosti (P) je 100 mW.

Tretiranje sjemena obavljeno je na laserskim sustavima (Slika 2.2).

Ponavljanje iskustva 3 puta. Broj sjemenki u ponavljanju - 20 kom.

U laboratorijskim uvjetima određena je klijavost i energija klijanja sjemena. Da bi se to postiglo, sjeme žitarica je klijalo na temperaturi od 23 o C 7 dana.

Definicija usličnosti klica ječma. Klijavost je određivana kako bi se utvrdio broj sjemenki sposobnih za davanje normalno razvijenih klijanaca. Kod normalno razvijenih klijanaca klica mora biti najmanje pola duljine sjemena. Za izračunavanje klijavosti sjemena jednog uzorka zbraja se broj normalno klijavih sjemenki kada se uzme u obzir klijavost i njihov ukupni broj izražava u %. Tijekom ovog pokusa klijanci su kvantitativno prebrojani s istih mjesta 7. dana.

Određivanje energije klijanja. Energija klijanja određena je u jednoj analizi s klijanjem, a normalno proklijalo sjeme brojano je 3. dan.

Kod normalno razvijenih klijanaca klica mora biti najmanje duljine ili promjera sjemena i obično s korijenovim dlačicama, a klica mora biti najmanje polovica duljine sjemena. One vrste koje klijaju s više korijena (ječam, pšenica, raž) moraju imati najmanje dva korijena.

3. Utjecaj laserskog zračenja na stopu rasta sjemena ječma

Kao rezultat istraživanja utvrđena je selektivna priroda laserskog učinka na stope rasta sjemena ječma, odnosno na energiju klijanja i klijavost. U pravilu, stanje sjemena određuje količinu i kvalitetu uroda.

Energija klijanja karakterizira prijateljstvo i brzinu klijanja sjemena. Energija klijanja je postotak normalno proklijalog sjemena u uzorku uzetom za analizu.

Rezultati našeg istraživanja pokazali su (Slika 3.1) da je energija klijanja sjemena ječma bila najveća pri izlaganju laserskom zračenju na valnoj duljini od 775 nm tijekom 30 minuta. U usporedbi s kontrolom porasla je za 54% i iznosila je 54%.

Sjeme ozračeno istom valnom duljinom, samo 15 minuta, imalo je manju energiju klijanja - 27%. To je 1,3 puta manje od kontrolnih rezultata.

Sjeme ozračeno valnom duljinom od 660 nm imalo je manju energiju klijanja kada je ozračeno 30 min. U usporedbi s kontrolom smanjio se za 77% i iznosio je 8%. Kada je ozračen istom valnom duljinom, ali tijekom 15 minuta, ovaj se pokazatelj također smanjio u usporedbi s kontrolom za 46% i iznosio je 19%.

Klijavost sjemena je jedan od važnih pokazatelja njihove sjetvene kvalitete. Smanjenje klijavosti čak i za 10-20% dovodi do dvostrukog ili trostrukog smanjenja prinosa.

Tijekom istraživanja utvrđeno je štetni učinak laserski tretman za laboratorijsko klijanje sjemena ječma (slika 3.2).

Najdepresivniji je bio tretman valovima duljine 660 nm u trajanju od 30 minuta. U ovoj varijanti, u usporedbi s kontrolom (85%), klijavost se smanjila za 75% i iznosila je 21%. Kada se sjeme zrači istom valnom duljinom, ali tijekom 15 minuta, uočava se porast klijavosti, ali ne prelazi kontrolnu vrijednost. Ovaj pokazatelj manji je od kontrolnog za 18% i iznosio je 70%.

Tretiranje sjemena valovima od 775 nm smanjilo je njihovu klijavost za 33% (ekspozicija 15 min) i 25% (ekspozicija 30 min) u odnosu na kontrolu.

Dakle, ni tretiranje laserom nije imalo pozitivan učinak na energiju klijanja sjemena ječma cv. Tretiranje zrakama od 660 nm tijekom 30 minuta imalo je najdepresivniji učinak na klijanje sjemena.

Zaključak

Dakle, proučavajući literaturu o ovoj temi, možemo izvući sljedeće zaključke:

1. Predsjetvena obrada sjemena kemikalijama povezana je s visokim troškovima rada i niskom proizvodnošću procesa. Osim toga, korištenje pesticida u svrhu dezinfekcije sjemena uzrokuje veliku štetu okolišu.

2. Pod utjecajem elektromagnetskog polja mobiliziraju se snage i oslobađaju energetske rezerve tijela, aktiviraju se fiziološki i biokemijski procesi u ranim fazama klijanja sjemena, dolazi do povećanja intra-metaboličkih procesa i stalnog povećanja energije klijanja, klijanja, snage, početnog rasta, proljetno-ljetnog preživljavanja, što povoljno utječe na cijelo sljedeće razdoblje razvoja biljke. Međutim, nisu dobili široku distribuciju, iako su tehnološki napredniji, ekološki sigurniji i mnogo jeftiniji u usporedbi s kemijskim metodama. Jedan od razloga ovakvog stanja je taj što postojeće metode tretiranja sjemena zračenjem ne daju konstantno visoke rezultate. To je zbog promjena vanjskih uvjeta, heterogenosti sjemenskog materijala i nedovoljnog poznavanja suštine interakcije stanica sjemena s elektromagnetskim poljima i električnim nabojima.

3. Metoda laserske obrade ima niz prednosti u odnosu na fizikalne i kemijske metode predsjetvene obrade sjemena:

Poboljšanje kvalitete poljoprivrednih proizvoda (povećanje šećera, vitamina, proteina i glutena);

· mogućnost smanjenja količine sjetve za 10-30% povećanjem poljske klijavosti sjemena i poboljšanjem procesa rasta;

Neškodljivost obrade za sjeme i servisno osoblje;

povećanje otpornosti biljaka na oštećenja od raznih bolesti;

Kratko trajanje utjecaja

· povećanje klijavosti sjemena nekih kultiviranih biljaka, poljske klijavosti i broja produktivnih stabljika te, kao rezultat toga, produktivnosti (do 13%).

Nedostaci ove metode uključuju:

· ovisnost učinkovitosti predsjetvenog zračenja o vremenskim uvjetima tijekom vegetacije;

· negativan utjecaj na niz gospodarskih svojstava biljaka, smanjenje intenziteta respiratornog režima biljaka;

· povećanje doze liječenja može uzrokovati smrt;

vrlo skupo i stoga nema široku primjenu u gospodarstvu.

4. Na temelju rezultata našeg istraživanja možemo izvući sljedeće zaključke:

Tretiranje laserom nije imalo pozitivan učinak na energiju klijanja sjemena ječma sorte Yakub, osim u varijanti s korištenjem zraka valne duljine 775 nm u trajanju od 30 minuta. U ovoj varijanti došlo je do povećanja E ave za 54% u usporedbi s kontrolom.

Primjenom laserskog tretmana snage 100 mW, neovisno o valnoj duljini i izloženosti, smanjena je klijavost sjemena ječma u laboratorijskim uvjetima. Tretiranje zrakama od 660 nm tijekom 30 minuta imalo je najdepresivniji učinak na klijanje sjemena.

Popis korištenih izvora

1. Atroščenko, E.E. Utjecaj tretiranja sjemena udarnim valom na morfofiziološka svojstva i produktivnost biljaka: dr. sc. dis…. kand. bio. znanosti: VAK 03.00.12. - M., 1997.

2. Veselova, T.V. Promjene u stanju sjemena tijekom skladištenja, klijanja i pod utjecajem vanjskih čimbenika (ionizirajuće zračenje u malim dozama i drugi slabi utjecaji), određene metodom odgođene luminiscencije: autor. dis…. dr. bio. znanosti: 03.00.02-03. - M., 2008.

3. Danko, S.F. Intenziviranje procesa ječmenog slada djelovanjem zvuka različitih frekvencija: dis…. kand. oni. Znanosti: VAK RF. - M., 2001.

4. Eškov, E.K. Utjecaj tretiranja sjemena kukuruza ultrafinim željeznim prahom na razvoj biljaka i nakupljanje kemijskih elemenata u njima / E.K. Eskov // Agrokemija, br. 1, 2012. - S. 74-77.

5. Kazakova, A.S. Učinak predsjetvene obrade sjemena jarog ječma elektromagnetsko polje varijabilnom učestalošću na njihove sjetvene kvalitete. / A.S. Kazakova, M.G. Fedorishchenko, P.A. Bondarenko // Tehnologija, agrokemija i zaštita poljoprivrednih usjeva. Međufakultetski zbornik znanstvenih radova. Zernograd, 2005. Ured. RIO FGOU VPO ACHGAA. - S. 207-210.

6. Ksenz, N.V. Analiza električnih i magnetskih učinaka na sjeme / N.V. Ksenz, S.V. Kacheishvili // Mehanizacija i elektrifikacija poljoprivrede. - 2000. - br.5. - S. 10-12.

7. Melnikova, A.M. Učinak laserskog zračenja na klijanje sjemena i razvoj sadnica / Melnikova A.M., Pastukhova N. // Ekologija. Radijacijska sigurnost. Socio-ekološki problemi. - Državno tehničko sveučilište Donbass.

8. Neshchadim, N.N. Teorijsko proučavanje utjecaja tretiranja sjemena i usjeva tvarima za rast, magnetskim poljem, laserskim zračenjem na prinos i kvalitetu proizvoda, praktične savjete; pokusi s pšenicom, ječmom, kikirikijem i ružama: autor. dis…. dr. Poljoprivredne znanosti: Agronomsko sveučilište Kuban. - Krasnodar, 1997.

9. Novitskaya, G.V. Promjene u sastavu i sadržaju lipida u lišću magnetski orijentiranih vrsta rotkvice pod utjecajem slabog konstantnog magnetskog polja / G.V. Novitskaya, T.V. Feofilaktova, T.K. Kočeškova, I.U. Jusupova, Ju.I. Novitsky // Plant Physiology, V. 55, br. 4. - S. 541-551.

10. Novitskaya, G.V. Utjecaj izmjeničnog magnetskog polja na sastav i sadržaj lipida u sadnicama rotkvice / G.V. Novitskaya, O.A. Tserenova, T.K. Kocheshkova, Yu.I. Novitsky // Plant Physiology, V. 53, br. 1. - S. 83-93.

11. Novitskaya, G.V. Utjecaj slabog konstantnog magnetskog polja na sastav i sadržaj lipida lišća luka različite dobi / G.V. Novitskaya, T.K. Kocheshkova, Yu.I. Novitsky // Plant Physiology, V. 53, br. 3. -
str. 721-731.

12. Tretiranje sjemena - zaštita od bolesti i jamstvo žetve // ChPUP "Biohim" URL: http://biohim-bel.com/obrabotka-semyan (Pristup: 20.03.2013.).

13. Rakhmankulova, Z.F. Utjecaj predsjetvenog tretiranja sjemena pšenice salicilnom kiselinom na njen endogeni sadržaj, aktivnost respiratornog trakta i antioksidacijsku ravnotežu biljaka / Z.F. Rakhmankulova, V.V. Fedjajev, S.R. Rakhmatullina, S.P. Ivanov, I.G. Gilvanova, I.Yu. Usmanov // Plant Physiology, vol. 57, no. 6, p. 835-840.

Slični dokumenti

Sustav sjemenske proizvodnje višegodišnjih trava u Republici Bjelorusiji. Morfološke i biološko-ekološke značajke livade modrice. Utjecaj tretiranja sjemena regulatorima rasta na poljsko klijanje i preživljavanje sjemena, na sjemensku produktivnost.

diplomski rad, dodan 07.10.2013

Mirovanje sjemena i uvjeti za njegovo prevladavanje. Fizičko-geografski, zemljišni i klimatski uvjeti Irkutske regije. Ekološke i morfološke karakteristike proučavanih biljaka. Ekonomska učinkovitost korištenja albita za poboljšanje klijavosti sjemena.

diplomski rad, dodan 14.10.2011

Značajke rasta i razvoja soje. Bolesti i štetnici. Regulatori rasta i razvoja biljaka, kao element tehnologije koji povećava otpornost biljaka na stres. Značajke rasta i razvoja sorte soje Vilana. Predsjetveni tretman sjemena regulatorima.

diplomski rad, dodan 26.02.2009

Opis potreba za cinkom za normalan rast velikog broja vrsta viših biljaka. Proučavanje utjecaja Zn na stupanj klijavosti sjemena suncokreta. Mjerenje sadržaja klorofila. Određivanje apsorpcijske sposobnosti korijenskog sustava.

izvješće o praksi, dodano 27.08.2015

Prinos soje u regiji Kaluga. Učinkovitost simbioze mahunarke i rizobija. Sadržaj proteina u zrnu soje. Prinos sjemena soje ovisno o vrsti pripravka i načinu tretiranja regulatorima rasta. Namakanje sjemena u otopini fuzikocina.

članak, dodan 02.08.2013

Gljive iz roda Fusarium kao patogeni više od 200 vrsta kulturnih biljaka. Izvori primarne infekcije: sjeme, tlo, biljni ostaci. Značajke metode klijanja sjemena. Značaj mikoriznih gljiva u ishrani viših biljaka.

diplomski rad, dodan 04.11.2012

Istraživanje gospodarske vrijednosti i bioloških svojstava jarog ječma. Uloga mineralne ishrane za ječam. Analiza utjecaja gnojiva i sredstava za zaštitu bilja na prinos, kemijski sastav i kvalitetu usjeva, na razvoj bolesti ječma.

seminarski rad, dodan 15.12.2013

opće karakteristike RRR. Utjecaj fitohormona na rast tkiva i organa, formiranje sjemenki i plodova. Mehanizam djelovanja fitohormona na stresno stanje biljaka, njihov rast i morfogenezu. Primjena fitohormona i fiziološki aktivnih tvari.

kontrolni rad, dodano 11.11.2010

Značajke uzgoja jarog ječma, njegove biološke karakteristike, posebno obrada tla i sjemena. Stope potrošnje pesticida za tretiranje usjeva ječma od štetnika. Bit i svrha drljanja, agrotehnički zahtjevi.

seminarski rad, dodan 01.04.2011

Proces postžetvene obrade žitarica. Aktivna ventilacija zrna i sjemena. Glavne vrste žitnica u poljoprivrednim poduzećima. Radni učinak sekundarnog stroja za čišćenje MVU-1500. Tehnologija prerade u biserni ječam.

Cilj je proučavanje utjecaja kemikalija na rast biljaka. Ciljevi: proučiti dostupnu literaturu o ovoj problematici; proučavanje dostupne literature o ovoj problematici; proučavanje utjecaja određenih kemikalija na biljke (na primjer, luk). proučavanje utjecaja određenih kemikalija na biljke (na primjer, luk).

Eksperimentalna metoda

Za ispitivanje djelovanja kemikalija napravljena su 4 uzorka: 1 - nikal sulfat 1 - nikal sulfat 2 - željezni sulfat 2 - željezni sulfat 3 - kontrolni uzorak (bez dodavanja kemikalija) 3 - kontrolni uzorak (bez dodavanja kemikalija) 4 - kalijev permanganat 4 - kalijev permanganat

Zaključci Višak željeznog sulfata boji stanice u tamnu boju i usporava rast korijenskog sustava. Višak željeznog sulfata mrlja stanice tamno i usporava rast korijenskog sustava. Kalijev permanganat ima isti učinak. Kalijev permanganat ima isti učinak. Višak nikal sulfata uništava stanice biljke i zaustavlja njen rast. Višak nikal sulfata uništava stanice biljke i zaustavlja njen rast.
Literatura 1. Bezel V.S., Zhuikova T.V. Kemijsko onečišćenje okoliša: uklanjanje kemijskih elemenata nadzemnom fitomasom zeljaste vegetacije // Ekologija. - - 4. - S Dobrolyubsky O.K. Mikroelementi i život. – M., Ilkun G.M. Zagađivači zraka i biljke. - Kijev: Naukova Dumka, - 248 str. 4. Kulagin Yu.Z. Drvenaste biljke i industrijsko okruženje. – M.: Nauka, – 126 str. 5. Solyarnikova Z.N. Biljke drveća i grmlja u uvjetima proizvodnje guma // Uvod i eksperimentalna ekologija biljaka: Sat. članci. - Dnepropetrovsk: Science, - Shkolnik M.Ya., Makarova N.A. Mikroelementi u poljoprivredi. - M., 1957.

Utjecaj kemikalija na rast i razvoj biljaka. Izvršila: Victoria Ignatieva, učenica 6. razreda Voditeljica: Yu.K. Putina, učiteljica biologije i kemije Gradska javna obrazovna ustanova Nizhnesanarskaya srednja škola Troickog općinskog okruga Čeljabinske regije 2017.

Svrha: proučavanje utjecaja kemikalija na rast i razvoj biljaka. Ciljevi: Proučiti dostupnu literaturu o ovoj problematici; Upoznati dostupne metode proučavanja utjecaja kemikalija na rast i razvoj biljaka. Zaključite o djelovanju kemikalija na temelju vlastitog istraživanja. Izraditi preporuke za poboljšanje uvjeta uzgoja kultiviranih biljaka. Hipoteza: Pretpostavljamo da će kemikalije negativno utjecati na rast i razvoj biljaka.

Predmet istraživanja: luk, grah Predmet istraživanja: djelovanje kemikalija na biljke.

Tehnika uzimanja kemijskih uzoraka

Za proučavanje učinka kemikalija uzeto je 6 uzoraka: br. 1 - bakar sulfat CuSO4 * 5H2O br. 2 - cink sulfat ZnSO4 * 7H2O br. 3 - željezni sulfat FeSO4 * 7H2O br. 4 - kalijev permanganat KMnO4 br. 5 - olovo sulfat PbSO4 br. 6 - kontrolni uzorak (bez dodatka kemikalija)

Rezultati istraživanja kontrolnih uzoraka Kontrolni uzorak br. 6 (lukovica luka) razvoj se odvija intenzivno uz stvaranje velikog broja adventivnih korijena) Kontrolni uzorak br. 6 (biljka graha) - rast i razvoj u granicama normale

Rezultati ispitivanja ispitnih uzoraka kada su bili izloženi bakrenom sulfatu Uzorak br. 1 Izgled nije veliki broj korijena, njihov rast ubrzo prestaje, potamne. Uzorak br. 1 Nakon dodavanja otopine bakrenog sulfata, listovi su se odmah uvijali, biljka je umrla do kraja 1. tjedna pokusa

Rezultati istraživanja ispitnih uzoraka pod utjecajem cink sulfata Uzorak br. 2 Pojava velikog broja korijena, njihov rast je beznačajan. Uzorak br. 2 U biljci, nakon dodavanja otopine cink sulfata, listovi su se obično razvijali tijekom prvog tjedna pokusa, zatim s povećanjem koncentracije otopine listovi su žutili, uvijali se.

Rezultati istraživanja ispitnih uzoraka pod utjecajem željeznog sulfata Uzorak br. 3 Pojava malog broja korijena, njihov rast ubrzo prestaje, potamne. Uzorak br. 3. biljka je razvila tri lista, ali su se zatim počeli uvijati i žutjeti

Rezultati ispitivanja ispitnih uzoraka kada su bili izloženi kalijevom permanganatu Uzorak br. 4 Lukovica s dodatkom otopine kalijevog permanganata (br. 4) razvijala se slabo, korijenje 1-2 mm, zatim je rast zaustavljen Uzorak br. 4 Biljka je izgubila 3 lista 4. dana, a ostatak je uvenuo

Rezultati istraživanja ispitnih uzoraka pod utjecajem olovnog sulfata. Uzorak br. 5. Lukovica je imala dovoljan broj korijena, ali male veličine. Biljka graha imala je velike listove, ali blijede boje, koji su se također lagano uvijali na kraju 2 tjedna

Kontrolni uzorak (br. 6) imao je ujednačene svijetle stanice bez znakova deformacije.

Stanice luka iz pokusnog uzorka s dodatkom željeznog sulfata (br. 3) imale su ujednačenu strukturu, ali im je citoplazma tamno obojena.

Stanice luka iz pokusnog uzorka s dodatkom kalijevog permanganata (br. 4) poprimile su plavu boju. Stanice su imale ujednačenu strukturu.

Zaključci: Višak željeznog sulfata boji stanice u tamnu boju i usporava rast korijenskog sustava. Kalijev permanganat ima isti učinak. Višak bakrenog sulfata uništava biljne stanice i zaustavlja njihov rast.

Gimnazija GOU 1505

"Moskovska gradska pedagoška gimnazija-laboratorij"

"Utjecaj razne tvari o rastu i razvoju biljaka"

Nadglednik:

Moskva, 2011

Uvod………………………………………………………………………………3

Teorijski dio

1.1 Čimbenici rasta i razvoja biljaka……………………………………………………….5

1.2 Utjecaj teških metala na rast i razvoj biljaka……………………………6

2. Eksperimentalni dio

2.1. Rezultati istraživanja. Analiza suhog ostatka……………………………….14

3. Zaključak………………………………………………………………………………….19

Reference…………………………………………………………………………….21

Uvod

Relevantnost istraživanja. Megagradovi su velika središta intenzivnog onečišćenja okoliša teškim metalima: Moskva je jedno od njih. U ovako gusto naseljenom gradu potrebno je voditi računa o utjecaju soli teških metala na zdravlje ljudi, kako u domovima tako i na radnim mjestima i školama. Relevantnost mog istraživanja proizlazi iz činjenice da su domovi i radna mjesta gotovo uvijek slabo prozračeni, a izvori teških metala obično se zanemaruju. Posebice su biljke koje se nalaze u svakoj kući ili stanu izložene štetnom djelovanju soli teških metala. Biljke lako nakupljaju razne tvari i nisu sposobne za aktivno kretanje. Stoga se po njihovu stanju može suditi o ekološka situacija. A budući da su biljke bioindikatori, tj. mnoge promjene imaju specifične manifestacije, idealne su za istraživački rad. Stoga je u ovom radu potrebno utvrditi kako točno soli teških metala utječu na rast i razvoj biljaka.

cilj Istraživanje je prikupljanje i obrada podataka o utjecaju soli teških metala na rast i razvoj biljaka, kao i usporedba podataka iz korištene literature s rezultatima znanstvenog eksperimenta koji ću provesti i potom opisati u svom radu. Prije početka eksperimentalne aktivnosti, postavio sam nekoliko važnih zadaci:

Tablica razvoja biljaka

1 Biljke skupine 3 i 4 zalijevane su otopinama koje prelaze MPC (maksimalno dopuštenu koncentraciju)

CuSO4 - 0,05g/10l - premašen 10 puta

Pb(NO,02mg/10l - premašen 200 puta

biljna skupina	Datum opažanja	Promatranje (rast biljaka)
(Kontrolirati)

	1kom slomljena 2.9cm-5.7cm
	2kom pukla 3.4cm-6.3cm
	1 komad se slomio, prestao upijati vodu. Veličina biljke: 3,8 cm-6,8 cm
	1 kom se slomio, počeo je rasti pravi list, stabljike biljke su snažno narasle, prestale zalijevati biljke 3,9 cm-6,8 cm, počeo je izbijati pravi list
	4,1cm-7,2cm, zalijevanje nije počelo, biljke i dalje ne upijaju vodu.
	4,3 cm -7,5 cm
	4,5 cm–7,7 cm zadnji dan promatranja, zbog smrti većine biljaka

	Najmanja od svih biljnih skupina. Veličina biljke: 1,5 cm–2,5 cm
	1kom pukne 2,5cm-4,9cm
	1 komad je umro, biljke su oslabile, izgledaju gore od ostalih skupina biljaka. Veličina biljke: 3,6cm-6,2cm
	2 komada su se slomila, prestala su zalijevati, jer su prestala upijati vodu. Veličina biljke 3,8cm-6,7cm
	4,1cm-7cm, pojavio se pravi list
	Praktički se nisu promijenili u rastu, pravi list postao je još veći, nisu počeli zalijevati, jer još uvijek ne apsorbiraju vodu
	4,2cm-7,3cm, najveći broj preživjelih biljaka
	4,6cm-7,4cm, zadnji dan opažanja, zbog odumiranja većine biljaka
III skupina
	1kom propao 1,5cm-3,2cm
	1kom slomio 2,7cm-6cm
	biljke izgledaju krhko, 1 komad uvene, postaju tamnozelene boje, puno tamnije od ostalih skupina biljaka. Veličina biljke: 3,2 cm-6,7 cm
	1 komad se osušio, 5 komada je palo, 1 komad se slomio, počeli su slabo upijati vodu. Veličina biljke: 3,3 cm-6,9 cm
	Novi pravi list počeo se rezati, biljke su potpuno prestale upijati vodu, u vezi s tim, prestale su zalijevati 7 komada raste, ostatak je pao i slomio se. Veličina biljke 3,4cm-7,3cm
	Gotovo sve biljke su pale, izgledaju tromo i beživotno u usporedbi s drugim skupinama biljaka 2 komada su pale
	3,7 cm-7,8 cm košta samo 5 komada, svi ostali su otpali, izgledaju beživotno
	3,8cm-8cm zadnji dan promatranja, zbog odumiranja većine biljaka
IV skupina (Pb)
	1,6cm-2,3cm 1kom uvenulo
	Nekoliko je palih biljaka počelo zavijati lišće 2,7-5,8 cm
	1 komad je pao i razbio se, sve su se biljke nagnule na jednu stranu, listovi su se još čvršće omotali. Veličina biljke: 3,1 cm–6,2 cm
	2 komada su pala i razbila se, pravi list je počeo rasti, prestao zalijevati, jer su biljke prestale upijati vodu. Veličina biljke: 3,4 cm–6,7 cm,
	2 komada su otpala, pravi list se jasno vidi, neke biljke izgledaju prilično krhko. Veličina biljke 3,6cm–7cm
	1 komad se slomio, gotovo sve biljke izgledaju krhko i beživotno, praktički se nisu promijenile u rastu, najveći pravi list od svih skupina biljaka
	Izgleda bolesno, 1 kom uvenuo. Veličina biljke: 4,5-7,9
	4,6cm-8cm zadnji dan promatranja, zbog odumiranja većine biljaka

Iz podataka navedenih u tablici proizlazi da su, u usporedbi s kontrolnom skupinom, biljke zalijevane otopinom olovnog nitrata rasle intenzivnije, rast potočarke zalijevane otopljenom vodom i otopinom bakrenog sulfata je usporen.

Stanje biljaka različitih skupina se razlikovalo: nakon 6 dana promatranja, biljke 2. i 3. skupine počele su pucati, u biljkama 4. skupine listovi su se počeli omatati. U biljkama zalijevanim otopljenom vodom, usporavanje rasta uočeno je ranije od ostalih (nakon 8 dana), potočarka s olovom bila je ispred biljaka kontrolne skupine u rastu.

2.2. Analiza suhog ostatka za ione olova i bakra.

Nakon završetka istraživanja brzine rasta potočarke, analizirao sam suhi ostatak na prisutnost iona olova i bakra u svakom uzorku. Za to su biljke osušene, svaka skupina biljaka zasebno spaljena i analizirana prisutnost iona. Slijede primjeri kvalitativnih reakcija na ione olova i ione bakra:

1. Kvalitativna reakcija za ione olova: ioni olova u otopini određuju se pomoću jodidnog iona I -

Kao izvor jodidnih iona uzeta je otopina kalijevog jodida.

2. Kvalitativna reakcija na ione bakra: ioni bakra u otopini određuju se snagom sulfidnih iona S2-

Kao izvor sulfidnih iona uzeta je otopina natrijeva sulfida.

Rezultati analize:

Niti jedan od ispitivanih iona nije utvrđen u kontrolnoj skupini biljaka. U skupini biljaka zalijevanih otopljenim snijegom utvrđeni su ioni olova i ioni bakra u vrlo maloj količini. U suhom ostatku biljaka zalijevanih otopinom koja je sadržavala bakar pronađeni su samo tragovi bakra. U skupini biljaka zalijevanih otopinom olovnog nitrata ioni olova određeni su tek sljedeći dan.

Kao rezultat obavljenog rada došao sam do sljedećih zaključaka:

1. Olovo stimulira rast potočarke, uzrokujući uvijanje lišća i preranu smrt biljke.

2. Bakar se nakuplja u biljkama i uzrokuje lagani zastoj u rastu potočarke i krhke stabljike.

3. Analiza biljaka zalijevanih otopljenom vodom pokazala je da u snijegu skupljenom uz cestu do ulice. Igraonica sadrži i ione olova i ione bakra koji štetno djeluju na rast i razvoj biljaka.

3. Zaključak

Provedeno proučavanje literarnih izvora i eksperimentalno istraživanje omogućilo je usporedbu dobivenih podataka.

3.1. Književne informacije

Podaci iz literature pokazuju da s viškom olova dolazi do smanjenja prinosa, potiskivanja procesa fotosinteze, pojave tamnozelenog lišća, uvijanja starog lišća i opadanja lišća. Općenito, učinak viška olova na rast i razvoj biljaka nije dovoljno istražen.

Bakar uzrokuje otrovno trovanje i preranu smrt biljaka.

3.2 Eksperimentalni podaci

Naše istraživanje o uzgoju biljaka potočarke u uvjetima unosa raznih iona teških metala (olovo i bakar), kao i utjecaj otopljenog snijega na rast i razvoj salate, pokazalo je da olovo uzrokuje pojačan rast biljke kod uvijanja lišća; bakar usporava stopu rasta i povećava lomljivost stabljika. Otopljeni snijeg uzrokuje rano zaostajanje u rastu i povećanu krhkost biljaka.

3.3 Zaključci

Uspoređujući podatke iz literaturnih izvora i dobivene eksperimentalne podatke, došli smo do zaključka da su literaturni izvori potvrđeni studijom. No, ima posebnosti: nismo provodili istraživanje utjecaja olova na prinose biljaka, zanimljivo je da je olovo u skupini biljaka zalijevanih otopinom olovnog nitrata utvrđeno tek sljedeći dan. Dodatno istraživanje literaturnih podataka pokazalo je da se olovo nakuplja prvenstveno u korijenju biljaka. Za analizu suhog ostatka na ione olova i bakra uzet je samo nadzemni dio mladice. Povećanje koncentracije bakrenih iona u otopini za 200 puta od MPC nije dalo očekivane rezultate - umjesto očekivanog ranog uginuća potočarke, uočeno je zaostajanje u rastu. Prisutnost iona olova i bakra u otopljenom snijegu nije uzrokovala konačni učinak (povećan rast biljaka i lomljivost stabljika), ali je usporila stopu rasta i razvoja biljaka s povećanjem lomljivosti.

Prijave

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

Razvoj biljaka potočarke

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

Krtost stabljike u pojedinim skupinama potočarke

Bibliografija.

Dobrolyubsky i život, - M .: Mol. Stražari, 1956. Drobkov i prirodni radioaktivni elementi u životu biljaka i životinja, - Popularna znanstvena serija., M .: AN SSSR, 1958. Štetne kemikalije. Anorganski spojevi skupina I-IV, Ed. prof. Filov. V. A. - M.: Kemija, 1988. Shapiro Y. S. Biološka kemija, M. - Izdavački centar Ventana-Graf, 2010. Opća kemija, Ed. , - M .: Viša škola, 2005. Podgorny, - M .: Izdavačka kuća poljoprivredne literature, časopisa i plakata, 1963. , Kovekovdova u tlima i biljkama Ussuriysk i Ussuriysk regije, - El. časopis Istraženo u Rusiji, 2003. žurnal. oponašati. *****/articles/2003/182.pdf Medicinski priručnik. www. *****

Tekst rada je postavljen bez slika i formula.
Puna verzija rada dostupna je u kartici "Job Files" u PDF formatu

Biljni organizam sastoji se od mnogo stanica. Stanice su osnovne biološke jedinice u građi biljnog tijela. U svim stanicama odvijaju se najvažniji životni procesi, a prije svega proces metabolizma. Različite stanice prilagođene su različitim vrstama života. Međutim, biljka nije jednostavna zbirka stanica. Sve stanice, tkiva i organi tijesno su međusobno povezani i čine jednu cjelinu. Različite stanice su specijalizirane u različitim smjerovima, ne mogu živjeti bez drugih stanica. Na primjer, stanice korijena ne bi mogle živjeti bez stanica zelene pulpe lišća. Važnu ulogu u životu biljaka igra mineralna ishrana, koju provodi korijen biljke. Manjak ili višak bilo kojeg kemijski element u ishrani bilja negativno utječe na njegov rast i razvoj. cilj moj posao je bio proučavati učinak kemikalija na rast biljaka.

Za postizanje ovog cilja, sljedeće zadaci :

proučavanje literature o ovoj problematici;

proučavanje utjecaja određenih kemikalija na biljke (na primjer, luk).

Tako, objekt istraživanje je bila biljka luka. Ovu biljku sam odabrao jer sam u 5. razredu, proučavajući temu "Građa stanice", naučio kako se priprema mikropreparat od ljuske luka. Pomoću mikropreparata moguće je proučavati djelovanje kemikalija ne samo na rast biljaka, već i na razvoj biljnih stanica. Predmet istraživanje je bilo učinak kemikalija na rast biljaka.

Bio je formuliran hipoteza studije - neke kemikalije mogu negativno utjecati na rast i razvoj biljaka

Poglavlje I. Pregled literature

Zamislite da na svijetu više nema nijedne biljke. Što će se onda dogoditi? To što neće biti lijepo i nije tako loše. Ali činjenica da ne možemo živjeti bez biljaka je stvarno jako loša. Uostalom, biljke imaju jednu vrlo važnu tajnu!

U lišću biljaka događaju se nevjerojatne transformacije. Voda, sunčeva svjetlost i ugljični dioksid - onaj koji izdišemo pretvara u kisik i organske tvari. Kisik je neophodan nama i svim živim bićima za disanje, a organska tvar za prehranu. Dakle, možemo reći da se u biljkama nalazi pravi kemijski laboratorij za proizvodnju vitalnih tvari. Osim toga, kisik koji oslobađaju biljke održava ozonski omotač atmosfere. Štiti sav život na Zemlji od štetnog djelovanja kratkovalnih ultraljubičastih zraka.

Biljke igraju važnu ulogu u našim životima, sudjeluju u ekološkim prehrambenim lancima, proizvođači su atmosferskog kisika i obavljaju funkcije zaštite okoliša. Stoga je posebno važno znati kako biljke reagiraju na različite kemikalije.

Kemikalije se sastoje od elemenata. Mineralni elementi imaju važnu ulogu u metabolizmu biljaka, kao i kemijskim svojstvima citoplazme stanice. Normalan razvoj, rast ne može biti bez mineralnih elemenata. Sve hranjive tvari dijele se na makro i mikroelemente. U makroelemente spadaju oni koji se u biljkama nalaze u značajnim količinama - ugljik, kisik, vodik, dušik,

fosfor, kalij, sumpor, magnezij i željezo. Elementi u tragovima su oni koji se u biljkama nalaze u vrlo malim količinama, a to su bor, bakar, cink, molibden, mangan, kobalt itd.

Sve se biljke ne mogu normalno razvijati bez ovih elemenata, jer su oni dio najvažnijih enzima, vitamina, hormona i drugih fiziološki aktivnih spojeva koji igraju važnu ulogu u životu biljaka. Makronutrijenti reguliraju rast vegetativne mase i određuju veličinu i kvalitetu usjeva, aktiviraju rast korijenskog sustava, pospješuju stvaranje šećera i njihovo kretanje kroz biljna tkiva; elementi u tragovima sudjeluju u sintezi proteina, ugljikohidrata, masti, vitamina. Pod njihovim utjecajem povećava se sadržaj klorofila u lišću i poboljšava se proces fotosinteze. Mikroelementi imaju iznimno važnu ulogu u procesima oplodnje. Pozitivno utječu na razvoj sjemena i njegovu sjetvenu kvalitetu. Pod njihovim utjecajem biljke postaju otpornije na nepovoljne uvjete, sušu, bolesti, štetnike itd.

Neki elementi, kao što su bor, bakar, cink, potrebni su u malim količinama, au većim koncentracijama vrlo su otrovni. Prekomjerni sadržaj u tlu ima toksični učinak na biljku. mangan . Štetno djelovanje ovog elementa pojačano je na kiselim (pješčanim, pjeskovitim, tresetnim), kao i na zbijenim ili prekomjerno navlaženim tlima koja sadrže malo pokretnih spojeva fosfora i kalcija. Nedostatak ovih elemenata pojačava dotok mangana u biljku i njegovo štetno djelovanje na tkiva. Na krumpiru se to manifestira u obliku smeđih mrlja na stabljikama i peteljkama lišća, stabljike i peteljke postaju vodenaste, lomljive. Vrhovi se suše prerano. Paralelno s štetan utjecaj mangan na biljci može

postoje i znakovi gladovanja zbog nedostatka molibdena i magnezija, čiji protok u biljku u ovom slučaju naglo slabi.

Dugo nije uspjelo instaliranje uloge jod u metabolizmu biljaka. Poznato je da su povrće i gljive njima bogatiji od voća. Štoviše, u nadzemnim dijelovima biljaka ima više joda nego u korijenu. Kopnene biljke sadrže nekoliko puta manje joda od morskih, u kojima on doseže 8800 mg/kg suhe težine. Za usporedbu, kupus, na primjer, može akumulirati joda od 0,07 do 10 mg po kg suhe tvari. Koja je uloga joda u životu biljaka? Pokazalo se da u niskim koncentracijama jod potiče rast biljaka i poboljšava kvalitetu usjeva. To se događa zbog činjenice da jod utječe na metabolizam dušika, posebno na omjer proteinskog i neproteinskog dušika i regulira aktivnost određenih enzima. Koristeći stimulirajuća svojstva, sjeme se prije sjetve tretira otopinom kalijevog jodida (0,02%). Sadržaj natrij u tijelu biljaka je prosječno 0,02% (težinski). Natrij je važan za prijenos tvari kroz membrane, uključen je u takozvanu natrij-kalijevu pumpu (Na+/K+). Natrij regulira transport ugljikohidrata u biljci. Dobra opskrba biljaka natrijem povećava njihovu otpornost na zimu. S njegovim nedostatkom usporava se stvaranje klorofila. Natrij je dio kuhinjske soli, što negativno utječe na život biljne stanice. Pod djelovanjem otopine natrijevog klorida opaža se plazmoliza stanice (dodatak). Plazmoliza je odvajanje parijetalnog sloja citoplazme od stanične membrane biljne stanice. Otopine soli ili šećera visoke koncentracije ne prodiru u citoplazmu, već iz nje izvlače vodu. Plazmoliza je obično reverzibilna. Ako se stanica premjesti iz slane otopine u vodu, tada će je stanica ponovno snažno apsorbirati i citoplazma će se vratiti u svoj prvobitni položaj.

poglavlje II. Eksperimentalna metoda

Istraživanje je provedeno 2015. Za posao mi je trebalo luk da ga proklija, a zatim ga hrani kemikalijama. Za određivanje učinka kemikalija odabrane su najdostupnije tvari koje se nalaze kod kuće: kuhinjska sol, kalijev permanganat (kalijev permanganat), jod.

Za proučavanje učinka kemikalija napravljeno je 5 uzoraka koji su hranjeni različitim kemikalijama 2 puta tjedno (slika 1):

br. 1 - kontrolni uzorak ( voda iz pipe, bez dodanih kemikalija)

br. 2 - sveta voda

No 3 - otopina kalijevog permanganata

Broj 4 - otopina soli

No 5 - otopina joda

Nakon promatranja razvoja korijenskog sustava, prototipovi su secirani, dobiveni rezovi ispitani su pod digitalnim mikroskopom i snimljene su fotografije.

poglavlje III. Rezultati vlastitih istraživanja i njihova analiza

Tijekom istraživanja otkrio sam da se u uzorcima s dodatkom kalijevog permanganata i kuhinjske soli korijenski sustav slabo razvijao tri tjedna. Najsnažniji korijenski sustav bio je u kontrolnom uzorku br. 1 bez dodatka kemikalija (slika 2). Treba obratiti pozornost na uzorak br. 5 otopine joda. U biljci luka dobro su izraženi ne samo korijeni, već i lišće. Tijekom pokusa primijetio sam intenzivan razvoj lišća od drugog tjedna.

Pregledom stanica luka pod mikroskopom dobiveni su sljedeći rezultati:

Kontrolni uzorak br. 1 imao je ujednačene svijetle stanice bez znakova deformacije (slika 3.)

Uzorak br. 2, sveta voda, imao je ujednačene stanice bez znakova deformacije, ali je u usporedbi sa stanicama kontrolnog uzorka veličina stanica bila manja (slika 4.)

Stanice luka iz prototipa s dodatkom kalijevog permanganata br. 3 dobile su nijansu plave boje. Stanice su imale ujednačenu strukturu (slika 5)

U uzorku br. 4 s dodatkom kuhinjske soli uočena je plazmoliza - parijetalni sloj citoplazme se odvaja od stanične stijenke biljne stanice (slika 6).

Uzorak br. 5 s dodatkom joda imao je ujednačene svijetle stanice bez znakova deformacije, slične stanicama kontrolnog uzorka (slika 7.)

Zaključak

Kao rezultat rada, utvrđeno je da se neke kemikalije mogu akumulirati u biljnim stanicama i negativno utjecati na njihov rast i razvoj, čime je hipoteza potvrđena. Višak kalijevog permanganata više mrlja stanice tamna boja te usporava rast korijenskog sustava. Višak soli uništava stanice biljke i zaustavlja njen rast.

Prema proučenim literaturnim izvorima, eksperimentalno sam potvrdio stimulativno djelovanje joda na rast biljaka.

Bibliografija

Artamonov V.I. Zabavna fiziologija biljaka - M.: Agropromizdat, 1991.

Dobrolyubsky O.K. Mikroelementi i život. - M., 1996.

Ilkun G.M. Zagađivači zraka i biljke. - Kijev: Naukova Dumka, 1998.

Orlova A.N. Od dušika do žetve. - M.: Prosvjetljenje, 1997

Shkolnik M.Ya., Makarova N.A. Mikroelementi u poljoprivredi. - M., 1957.

Internet resursi:

dachnik-odessa.ucoz.ru

biofile.ru

Primjena

Plazmoliza biljnih stanica