Диагностика питания растений реферат

Обновлено: 02.07.2024

Для повышения продуктивности сельскохозяйственных посевов необходимо создать оптимальные условия питания растений и контролировать их в течение вегетации. Существует несколько причин, обусловливающих недостаток или избыток элементов питания в почве: недостаточное внесение одного или нескольких питательных веществ с удобрениями; одностороннее применение удобрений (особенно азотных); свойства почвы, препятствующие поступлению питательных веществ в растения; возделывание сортов интенсивного типа, обладающих повышенной потребностью в питательных элементах; неравномерность поглощения веществ растениями на протяжении онтогенеза и др.

Корректировку питания необходимо проводить на протяжении всей вегетации, особенно на ранних этапах развития растений.

Диагностику питания растений подразделяют на почвенную и растительную. Почвенную диагностику проводят путем агрохимического анализа почвы и сопоставления полученных данных с установленными нормативами. Для получения более объективной информации об обеспеченности растений минеральным питанием наряду с почвенной проводят растительную диагностику.

Визуальная диагностика — определение нарушения питания по внешнему виду растений.

Метод инъекции или опрыскивания. Используют главным образом для диагностики питания микроэлементами.

Морфобиометрическая диагностика по приросту массы, числу и размерам органов, величине и структуре урожая.

Химическая диагностика — химический анализ растений по фазам их развития.

В основе визуальной диагностики лежит наблюдение за изменением окраски, появлением на листьях и стеблях пятен, полос, некрозов тканей и отклонениями в анатомии и морфологии растений. Характерное для определенной культуры проявление дефицита или избытка каждого элемента достаточно специфично. Однако следует учитывать, что такие же проявления могут быть вызваны заболеваниями растений, другими неблагоприятными воздействиями. Например, очень похожи по внешнему виду признаки недостатка азота и воды; у картофеля повреждения, вызванные фитофторой, могут быть приписаны недостатку калия; у капусты повреждения килой и личинкой капустной мухи могут проявиться в лиловом оттенке листьев, похожем на признаки недостатка фосфора. Опрыскивание листьев пестицидами может вызвать краевые ожоги или появление бурых пятен, свойственных недостатку калия или кальция.

55.Фотосинтез, его значение. Современные представления о сущности фотосинтеза.

Фотосинтез — это процесс преобразования энергии света в химическую энергию органических соединений. Синтезированные органические соединения служат основным источником энергии для всей биосферы. Процесс синтеза органического вещества за счет углерода в живой природе осуществляется с помощью фотосинтеза растений, бактериального фотосинтеза и хемосинтеза.

В современной физиологии растений под фотосинтезом чаще понимается фотоавтотрофная функция — совокупность процессов поглощения, превращения и использования энергииквантов света в различных эндэргонических реакциях, в том числе превращения углекислого газа в органические вещества.

56.Энергетический уровень различных путей окисления.

Гликолитический путь включает два этапа:

2. Окислительное декарбоксилирование пировиноградной

кислоты и цикл Кребса.

1. ПЕРВЫЙ ЭТАП ГЛИКОЛИТИЧЕСКОГО ПУТИ -

ГЛИКОЛИЗ (путь Эмбдена - Мейергофа - Парнаса, дихотомический путь окисления глюкозы, гексозодифосфатный

путь) - цепь реакций анаэробного распада гексоз до пирови-

ноградной кислоты, сопровождающегося восстановлением

НАД + и синтезом АТФ (рис.2). Гликолиз протекает в цито-

плазме и пластидах.

Процесс гликолиза можно разбить на три части:

а) подготовительную - гексоза дважды фосфорилируется и

расщепляется пополам (отсюда название - дихотомический

путь) на две триозы;

б) первое субстратное фосфорилирование- образование

АТФ, осуществляемое за счет энергии окисления фосфогли-

церинового альдегида до кислоты;

в) второе субстратное фосфорилирование - образование

АТФ, происходящее за счет дегидратации 2-фосфогли-

При субстратном фосфорилировании макроэргическая

связь образуется между остатком молекулы окисляемого или расщепляемого субстрата и потребляемой из раствора фосфорной кислоты за счет выделяющейся в ходе окисления или расщепления энергии. Эта энергия затем переносится вместе с фосфатной группой на АДФ или АМФ.

Поскольку, начиная со второй стадии, число участников

процесса (триоз и др.) удваивается, то в результате гликолиза из одной молекулы гексозы образуются две молекулы пиру-

вата, восстанавливаются два НАД+ и синтезируются 2×2=4

макроэргические связи АТФ (за счет первого и второго суб-

стратных фосфорилирований). Так как на активацию гексозы предварительно были затрачены 2 молекулы АТФ, энергетический выход гликолиза при анаэробном дыхании составляет: 4-2=2 АТФ. В присутствии кислорода воздуха, т.е. при аэробном дыхании, энергетический выход гликолиза составляет 8 АТФ, ибо каждый из двух восстановленных НАД при окислении в ЭТЦ дыхания добавит дополнительно по 3 молекулы АТФ: 2+2×3=8 АТФ.

Значение гликолиза. Он является начальным этапом

аэробного дыхания (за счет сахаров) и всех видов брожения.

Он поставляет пировиноградную кислоту в митохондрии, где в присутствии кислорода происходит окончательное ее окисление. В процессе гликолиза образуются исходные компоненты (ФГА, ФДА, ФЕП и др.), необходимые для синтеза различных соединений. Многие промежуточные продукты гликолиза являются общими и для фотосинтеза. Гликолиз -главный внемитохондриальный (в анаэробных условиях -единственный) источник АТФ. Гликолиз обратим. Путем обращения гликолиза растения могут синтезировать сахара из фосфоглицериновой, пировиноградной, яблочной и других кислот (глюконеогенез).

2. ВТОРОЙ ЭТАП ГЛИКОЛИТИЧЕСКОГО ПУТИ распа-

да сахаров начинается с окислительного декарбоксилирова-

ния пировиноградной кислоты, осуществляемого пируватдекарбоксилазным мультиферментным комплексом При этом восстанавливается НАД+ и выделяется СО2, а высвобождающаяся при окислении энергия запасается в макроэргической тиоэфирной связи продукта- ацетилкоэнзима А (СН3СО~SСoA):

Ацетил-кофермент А вступает далее в цикл Кребса - цепь

протекающих в матриксе митохондрий окислительно-

восстановительных реакций (цикл ди- и трикарбоновых ки-

слот, цикл лимонной кислоты (рис. 3).

В результате ряда последовательных превращений моле-

кула пировиноградной кислоты полностью распадается до

трех молекул СО2при одновременном восстановлении четырех пиридиновых (НАД + - зависимых) и одной флавиновой (ФАД) дегидрогеназ. Кроме того, за один оборот цикла Кребса путем субстратного фосфорилирования синтезируется одна молекула АТФ.

Хотя газообразный кислород не принимает непосредст-

венного участия в цикле, он необходим для поддержания

окисленного состояния дегидрогеназ. Поэтому цикл Кребса

относят к аэробной фазедыхания. Восстановленные пиридиновые и флавиновые дегидрогеназы отдают отнятый от окисляемых субстратов водород в электронно-транспортную цепь дыхания и в конечном счете на кислород воздуха.

Значение цикла Кребса.

1. В цикле лимонной кислоты происходит окончательное

расщепление дыхательного субстрата, сопровождающееся

выделением углекислого газа.

2. В ходе цикла энергия окисления субстрата превращается в "восстановительную силу" восстановленных дегидрогеназ и этим подготавливается к трансформации в макроэргические связи АТФ.

3. Образовавшиеся органические кислоты могут служить

материалом для синтеза аминокислот, жиров и углеводов и вэтом случае выводятся изцикла.

Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение………………………………………………………………………….3
Глава 1. Методы диагностики растений…………………………………………5
1.1 Правила растительной диагностики…………………………………………5
1.2 Растительная диагностика: визуальная и химическая…………………….6
1.3 Метод инъекций или опрыскивания………………………………………..9
Глава 2. Диагностика процесса развития растения……………………………11
2.1 Диагностика питания растения – определение степениобеспеченности растений питательными веществами в период их вегетации………………..11
2.2 Признаки избытка и недостатка элементов в почве и удобрения, их содержащие…………………………………………………………………. 12
Заключение……………………………………………………………………….28
Список литературы………………………………………………………………29

При внесении минеральных удобрений обычно используют всего три основных элемента питания - азот, фосфор и калий. Однакорастениям необходимы все - как макроэлементы, так и микроэлементы - для своего развития и формирования полноценного урожая. Но если из года в год растения выносят из почв около 60 химических элементов, а мы упорно вносим только 3-4 из них, то постепенно почвы оскудевают и растения не формируют полноценного урожая, а мы с Вами систематически недополучаем целой группы химических элементов, из-за чего начинаютсяразличные нарушения в нашем здоровье. Кроме того, растения начинают поглощать вместо недостающих элементов другие, что может привести к очень нежелательным результатам.
За последние 50 лет учеными были синтезированы (то есть получены химическим путем) практически все необходимые человеку витамины. Но… организм человека "не признает" их! На 90% они для нас бесполезны. Полученные же из растенийвитамины, наоборот, усваиваются на 90%. Потому наша с Вами задача - дать все необходимое нашим растениям, тогда они создадут для нас полноценный урожай. Кроме того - на здоровые растения не нападают вредители, их не трогают болезни, потому что в них идет быстрый синтез белка и клеточный сок здоровых растений содержит мало углеводов, а все вредители предпочитают питаться углеводами.
Большую роль играетвизуальная диагностика растений. В ее основе лежат внешние проявления недостаточного или избыточного питания, которые выражаются в изменении окраски, формы листьев, появлении на них пятен или полос. Любое изменение внешнего вида растения - сигнал, который можно расшифровать.
При определении потребности растений в удобрениях наряду с агрохимическими анализами почвы, полевыми и вегетационными опытами,микробиологическими и другими способами все больше и больше стали применяться методы растительной диагностики.
В настоящее время широко используются следующие методы растительной диагностики: 1) химический анализ растений, 2) визуальная диагностика и 3) инъекция и опрыскивание.
В работе над курсовым проектом были использованы следующие методы научного поиска: системный анализ документов и обобщениерезультатов.
Объектом исследования является растения и их изменения под воздействием различных факторов.
Предметом исследования является воздействие химических элементов и других факторов на растения.
Целью исследования является рассмотрение способов диагностирования растений.
Для достижения этой цели решаются следующие задачи:
- дать понятие диагностики растений;
- в заключении сделать выводы по проделаннойработе.
Курсовая работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка использованных литературы.
Глава 1. Методы диагностики растений
1.1 Правила растительной диагностики

Первым правилом растительной диагностики является одновременный учет прироста растений и химического состава его листьев.
Второе правило — надо определять не менее трех элементов одновременно, так как использование их растениемвзаимосвязано.
Третье правило — необходимо обязательно учитывать условия погоды, влажность и уплотнение почвы, применение химикатов и другие моменты, поскольку все это влияет на поступление питательных элементов в корни растений и на их использование в жизни растения, ухудшая или усиливая эти процессы.
Общим правилом при всяких приемах контроля состояния.

определение степени обеспеченности растений питательными веществами в период их вегетации. Д. п. р. позволяет установить недостаток того или иного питательного элемента в растении и своевременно проводить подкормку. Наиболее распространены два метода Д. п. р. — визуальный и химический. Известны также приёмы диагностики, основанные на введении питательных веществ в вегетативные части растений (по типу некорневого питания).

Визуальная диагностика — определение недостаточности минерального питания растений по цвету, форме и величине листьев и пятен отмерших тканей и др. внешним признакам. При недостатке азота (азотное голодание) листья приобретают бледно-зелёную окраску, переходящую у некоторых растений в оранжевую и красную, или начинают отмирать ткани листа от верхушки к основанию (кукуруза). Признаком фосфорного голодания служит тёмно-зелёная с голубоватым оттенком, фиолетовая (кукуруза, сорго, томат) или пурпурная (капуста) окраска листьев; по краям нижних листьев появляются пятна бурого или чёрного цвета. Калийное голодание вызывает морщинистость листовых пластинок, укороченность междоузлий, потерю тургора, тёмно-зелёную с голубоватым или бронзовым (картофель, томаты) оттенком окраску листьев, пожелтение, побурение и отмирание тканей по краям их. При недостатке магния листья бледнеют, что связано с уменьшением в них хлорофилла, между жилками образуются пятна различных оттенков, наблюдается ломкость листьев. Недостаток железа приводит к хлорозу верхних молодых листьев, отмиранию тканей по краям их, засыханию побегов; бора — к слабому цветению и плодообразованию, отмиранию верхушечных почек, хлорозу листьев; меди — к хлорозу молодых листьев, потере тургора, замедлению процесса образования семян; марганца — к узорчатости листьев и появлению на них мелких пятен из отмирающих тканей; цинка — к пожелтению, пятнистости, розетчатости и асимметричности листьев, укороченности междоузлий; молибдена — к пожелтению листьев, а у бобовых растений — к слабому развитию на корнях клубеньков. Метод визуальной диагностики прост, не требует специального оборудования, но не совсем точен, т.к. иногда внешние признаки голодания от недостатка разных элементов имеют сходство. Кроме того, вредители, болезни и неблагоприятные условия погоды могут вызвать изменения внешнего вида растений, похожие на симптомы голодания. В таких случаях нужно подтвердить диагноз химическим анализом.

Химическая диагностика — определение недостаточности питания растений по результатам химического анализа листа, сока, среза или вытяжки из черешков, жилок и стеблей. На основе результатов химического анализа на отдельные элементы устанавливают содержание элементов в растении и определяют их недостаток. Более простой способ химической диагностики состоит в капельном анализе сока из черешков или жилок листа с помощью полевой лаборатории Магницкого, а также в проведении анализов непосредственно на срезах растений прибором Церлинг ОП-2. Полученное при этом окрашивание сока или срезов сравнивают с эталонами.

Нарушение нормального питания растений и обмена веществ в них вызывает не только недостаток, но и избыток отдельных элементов. Чтобы полнее выявить условия питания растений и более эффективно применять удобрения, очень важно располагать данными диагностики в отдельные фазы развития растения и результатами Почвы анализа.

Лит.: Магницкий К. П., Полевой контроль питания растений, М., 1958; его же, Диагностика питания растений по их внешнему виду, в кн.: Агрохимические методы исследования почв, 3 изд., М., 1960; Церлинг В. В., Растение рассказывает о почве, М., 1963; Магницкий К. П., Контроль питания полевых и овощных культур, М., 1964; Церлинг В. В., Диагностика питания растений по их химическому анализу, в кн.: Агрохимические методы исследования почв, 4 изд., М., 1965.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .

Растение является живым организмом. Оно реагирует на изменение климата и условий почвы, воздействие механических и химических стрессов. Из-за неблагоприятных условий можно потерять до 70% растений, а иногда случается полная гибель урожая.

Совакупность методов, напрпавленных на изучение вопроса обеспечения растений питательными веществами называется диагностикой питания растения. Целью такой диагностики является непрерывный контроль за условиями выращивания и состоянием растений, а если необходимо - изменение питания растений.

Важно знать, что диагностика питания растений бывает комплексной (регулярной) и оперативной (в течение вегетации), а к методам диагностики питания растений относят почвенную (количественное содержание питательных веществ в почве) и растительную диагностику (состав химических веществ в растении).

Иследование растения может заключаться в определении достаточности растению получаемых химических элементов (важно учитывать биологические особенности, периоды вегитации, темпы роста, историю почвы, агрохимические карты): анализ состава корней и листьев.

Таким образом, диагностика растения включает в себя визуальный осмотр, химическое и функциональное (физиологическое) исследовние.

Методы функциональной диагностики дают возможность с помощью интенсивности физико-биологических процессов оценить потребность растений в элементах питания (потребность в азоте определяют по способности тканей восстанавливать нитраты в нитриты) [ 1 ] .

Потребность растений в макро- и микроэлементах можно оценить, контролируя интенсивность физиолого-биохимических процессов. А.С. Плешковым и Б.А. Ягодиным в 1982 году был разработан принцип диагностики питания растений по определению фотохимической активности хлоропластов. Если активность хлоропластов по сравнению с контролем повышается, то это означает недостаток элемента питания, если снижается - избыток. Об оптимальной концентрации в питательной среде говорит одинаковая активность.

На данный момент кроме описанного выше метода существуют:

1. Метод диагностики функционального состояния растений по измерению амплитудно-фазовых характеристик рассеянного на растительной ткани квазимонохроматического излучения зондирующего лазерного пучка [5]. С помощью этого метода оценивают состояние фотосинтезирующих и нефотосинтезирующих тканей растений с помощью упорядочения их микроструктурной организации.

2. Метод тканевой диагностики [ 3 ] - это функциональная экспресс-диагностика по фотосинтетической активности хлоропластов. Определение основано на измерении фотохимической активности суспензии хлоропластов средней пробы листьев без добавления диагностируемого элемента, а затем с испытуемым элементом. В случае повышения фотохимической активности суспензии хлоропластов по сравнению с контролем (без добавления элементов) делают заключение о необходимости внесения элемента, а случае снижения - об избыточном его содержании и при активности, одинаковой с контролем - об оптимальной концентрации диагностируемого элемента в питательной среде.

При тканевой диагностике используют ионселективные электроды для определения ряда элементов и их соединений, что позволяет получать количественные показатели по содержанию калия, натрия, кальция, магния, хлора, брома, меди, свинца, кадмия, фосфора, бора, серы и нитратов в выжатом соке, пасоке и в вытяжках из свежих растений. Указанные элементы определяют этим методом только в том случае, когда они находятся в ионной форме и не связаны в органические или неорганические комплексы.

3. Функциональная диагностика фотоколориметрическим методом анализа. В ходе этого метода исследуют фотохимическую активность суспензии хлоропластов [3]. Ее получают из средней пробы листьев диагностируемых растений. В полученную суспензию добавляют определенную концентрацию питания и снова определяют фотохимическую активность суспензии.

В случае повышения фотохимической активности суспензии хлоропластов по сравнению с контролем (без добавления элементов) делается вывод о недостатке данного элемента, при снижении об избытке, при одинаковой активности - об оптимальной концентрации в питательной среде.

5. Экспресс контроль азотного питания растений. В европейских странах широко используются различные компактные приборы - N-тестеры, позволяющие по интенсивности окраски листьев определять потребность растений в азоте [ 3 ] . Это связано с тем, что непосредственный участник фотосинтеза - хлорофилл определяет зеленый цвет листьев растений. Азот входит в состав хлорофилла и оказывает большое влияние на интенсивность фотосинтеза. Поэтому наблюдается зависимость между обеспеченностью растений азотом и интенсивностью окраски листьев.

N-тестер – портативный прибор, предназначен для определения уровня азотного питания растений по содержанию хлорофилла в листьях непосредственно в поле без использования вспомогательных средств. Уровень азотного питания определяется с помощью интенсивности окраски листового аппарата, используются относительные единицы. Можно применять для всех с/х культур.

Преимуществом этого метода является то, что на измеряемую величину не оказывают влияние такие факторы как временной отрезок дня, налет от опрыскивания химическими препаратами, влажные листья (осадки, роса).

6. Другими приборами функциональной диагностики яывляются [ 4 ] :

Микропроцессорный фотоколориметр - используется для определения коэффициента пропускания и оптической плотности растворов.

Рефрактометр - прибор для определения содержания сахара и сухого вещества в растении. Его используют также для определения сроков уборки урожая, для контроля иммунного статуса растений в течение вегетации, определения качества плодов.

рН-метр IQ 128. С помощью этого прибора определяют рН клеточного сока, который является показателем имунного статуса растения. Данный прибор позволяет прогнозировать устойчивость растений к заболеваниям.

Минибатт - ручной мини-комбайн для отбора проб зерна в поле.

Мультитест - прибор, предназначенный для измерения температуры, влажности и удельного веса зерна экспресс-методом.

Анализатор жизнеспособности семян GermPro 7010 - прибор, измеряющий ферментативную активность зародыша семени. Метод основан на окрашивании зерен, с помощью чего можно выявить нежизнеспособные семена.

Нитрачек 404 - прибор, измеряющий содержание нитратов в растениях, почве, воде с помощью индикаторных тестовых полосок.

Барокамера по Шоландеру - прибор для измерения давления ксилемного тока в растениях. Он дает возможность исследовать состояние сосудов, измерять потребление растением влаги и питательные вещества из почвы.

Приборы и методы, использующиеся в настоящее время позволяют на ранних этапах оперативно выявлять внутренние изменения растений, до того как начались необратимые процессы, до появления визуальных симптомов, когда сохранение урожая уже не возможно. Также вышеописанные методы помогают определить потребность растений в подкормке, выяснить свойства почвы, плодородна она или нет, понять физиологические процессы растений.

1. Муравин Э.А., Плешков Б.П., Слипчик А.Ф. Разработка ферментативного метода диагностики азотного питания растений на основе определения активности нитратредуктазы //Изв. ТСХА. 1978. Вып. 4. С. 81.

2. Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия/Под ред. Б.А. Ягодина. — М.: Колос, 2002. — 584 с.: ил.

3. Шеуджен А.Х. Конспект лекций по дисциплине "Прикладная агрохимия", Краснодар, 2015.

Читайте также: