Проект Локтионовой Марии. Влияние стимуляторов растений на их рост и урожайность
Единственный в мире Музей Смайликов
Самая яркая достопримечательность Крыма
Скачать 1.09 Mb.
«Гимназия №2» г.Курчатова
Тема: «Влияние стимуляторов растений на их рост и урожайность»
Руководитель: Матвеева И. М.,
Введение
Вступление
Иногда, кажется, что зелёные растения созданы природой более просто, чем представители животного мира. Но это всего-навсего иллюзия. Растительный организм – не менее сложная система, в которой постоянно происходят многоступенчатые биохимические и физиологические процессы. На скорость их протекания, направленность и локализацию влияют многие факторы, в том числе вещества, которым человек придумал название «стимуляторы» или регуляторы роста и развития растений. Именно эти соединения способны заставить растение лучше расти, пышнее цвести, быстрее укореняться, давать больший урожай и эффективнее бороться с неблагоприятными факторами окружающей среды .
Актуальность моей работы: актуальность моей работы заключается в её практическом применении. Использование стимуляторов ускоряет прорастание семян и дальнейший рост растений. Результаты данной работы можно использовать при выращивании культурных растений на приусадебных участках.
Цель работы: выявить лучший препарат, стимулирующий прорастание семян, дальнейший рост и их урожайность.
- Изучить, систематизировать, проработать, проанализировать и обобщить найденный материал по данной проблеме.
- Провести практические эксперименты и выявить влияние стимуляторов на прорастание семян кресс-салата, и рост и урожайность фасоли.
- Сделать выводы и использовать их при выращивании культурных растений.
1. Сбор и анализ информации по теме с использованием различных литературных источников.
2. Проведение эксперимента.
Объект исследования: средства, стимулирующие рост растений.
Предмет исследования: эффективность прорастание семян под действием стимулирующего средства, рост и урожайность растений.
1. Основная часть
1.1 Общие сведения о стимуляторах роста.
Стимуляторами роста растений являются физиологически активные соединения синтетического или природного происхождения, способные в малых количествах вызывать различные изменения в процессе роста и развития растений.
Они являются сильными биостимуляторами, т.е. повышают иммунитет, укоренение черенков, увеличивают всхожесть и ускоряют прорастание семян, снижают отрицательное воздействие неблагоприятных внешних факторов как похолодание или засуха, стимулируют образование завязей, ускоряют созревание плодов, стимулируют цветение.
Стимуляторы роста, а точнее было бы их назвать регуляторами роста, в последнее время приобретают все большую популярность. И дело не только в том, что они способствуют росту урожайности – они обеспечивают повышенное качество наших овощей и фруктов. Стимуляторы роста успешно используются в садоводстве, виноградарстве и овощеводстве для ускорения укоренения при размножении, уменьшения предуборочного опадения плодов, с целью задержки цветения, прореживания цветков и завязей, для замедления прорастания клубней, корнеплодов и луковиц при хранении, для борьбы с сорняками и т.д. Но, как любые биологически активные вещества, регуляторы роста требуют очень осторожного обращения с ними. Передозировка этих соединений очень опасна: можно не только не получить ожидаемого эффекта, но столкнуться с прямо противоположным результатом. Большинство биологически активных веществ в низких и очень низких концентрациях играют роль стимуляторов роста, способствуют повышению иммунитета, активизируют плодоношение. В высоких концентрациях эти же препараты оказывают действия, угнетающие физиологические процессы в растении. Так что лучше немного недодать, чем передать.
По характеру действия на растительные ткани регуляторы роста делятся на стимуляторы (ускоряют рост и развитие) и ингибиторы (тормозят рост и развитие). По происхождению регуляторы роста бывают природными и синтетическими .
1.2 Природные стимуляторы роста и их действие
К природным регуляторам роста относят фитогормоны, ингибиторы роста и витамины. Известно 6 основных эндогенных фитогормонов: ауксин, гиббереллин, цитокинин, абсцизин, этилен и брассин (табл.). Каждый из них имеет синтетические аналоги. К уже известным и изученным группам фитогормонов в наше время выделено ещё несколько эндогенных регуляторных веществ: брассиностероиды, жасминовая и салициловая кислоты, некоторые олигосахариды.
Из мевалоновой кислоты синтезируются 4-е класса фитогормонов: стимуляторы — гиббереллины, цитокинины и брассиностероиды, а также ингибитор — абсцизовая кислота.
Ауксин образуется в зонах растения с высокой меристематической активностью, инициирует деление и растяжение клеток, регулирует формирование проводящих пучков, участвует в изменении проницаемости мембран. Обогащённые ауксином ткани притягивают питательные вещества. Свойствами ауксина также является способность задерживать опадение листьев и завязей, вызывать партенокарпию. Такие регуляторы роста ауксиновой природы, как 1-нафтилуксусная и индометил-3-масляная кислоты, применяют в садоводстве для укоренения черенков, повышения приживаемости саженцев и восстановления корневой системы у пересаженных кустарников и деревьев.
Гиббереллины синтезируются в основном в листьях, откуда перемещаются вверх и вниз по стеблю. Они участвуют в переносе информации о нуклеотидной последовательности ДНК на информационную РНК при синтезе белков. Под их действием удлиняются листья, цветки и соцветия, гиббереллины усиливают рост стеблей сильнее, чем ауксины. Они практически не влияют на рост корней, но способствуют образованию партенокарпических плодов (бессемянных) и способны смещать пол растений в мужскую сторону.
Цитокинины участвуют в синтезе фермента нитратредуктазы и транспорте ионов Н + , K + , Са 2+ , стимулируют прорастание семян, задерживают процессы старения растительных организмов, поддерживают нормальный обмен веществ у пожелтевших листьев, вызывая их вторичное позеленение. Цитокинин нашёл применение в культуре ткани, необходим для поддержания функциональной активности изолированных тканей и органов.
Абсцизины синтезируются в листьях, транспортируются вверх и вниз по стеблю. Относятся к естественным ингибиторам, так как задерживают рост в фазе деления и растяжения клеток, но в высоких концентрациях не проявляют токсического действия. Участвуют в механизмах стресса, регулируя движение в устьицах. Индуцируют наступление состояния покоя у растений, ускоряют опадание плодов (абсцизия), задерживают прорастание семян. При наступлении неблагоприятных факторов внешней среды, особенно при дефиците влаги у растений, в их тканях происходит накопление абсцизовой кислоты, которая вызывает закрытие устьиц, снижается транспирация и сокращаются энергетические затраты.
Этилен синтезируется во всех органах растения из метионина. Он повышает проницаемость клеточных мембран и скорость синтеза белка, тормозит деление клеток и удлинение проростков. Изменяет направление роста клеток с продольного на поперечное и утолщает стебель. Этилен вызывает быстрый рост верхней стороны органа, в результате чего лист или лепесток изгибается, поэтому его используют для ускорения раскрывания цветков. Опускание листьев под действием этилена сокращает транспирацию. В большинстве случаев он увеличивает период покоя семян и клубней, используется в качестве стимулятора созревания плодов и овощей.
Брассиностероиды поддерживают работу иммунной системы растения, особенно в стрессовых ситуациях. Они содержатся в каждой растительной клетке, однако их естественный уровень в меняющейся экологической ситуации оказывается недостаточным для поддержания иммунитета и нормального развития в течение вегетации. Поэтому они проявляют эффект при обработке культур.
Действие природных фитогормонов никогда не бывает изолированным друг от друга. Они находятся в растении в постоянном взаимодействии — дополняют или ослабляют взаимное влияние. Стимуляция и торможение развития — сложный механизм их взаимосвязи. Один и тот же фитогормон в разных условиях или в неопытных руках может дать неожиданный результат.
1.3 Синтетические стимуляторы роста
Синтетические стимуляторы получают в результате органического синтеза. Так, в 1930-х годах голландский физиолог впервые синтезировал гормон ауксин (ИУК), затем появились более перспективные вещества: индолилмасляная и нафтилуксусная кислоты (гетероауксин). В 1940 году произвели дихлорфеноксиуксусную кислоту (2,4-Д) — гербицид из группы синтетических ауксинов. В 1955 году был синтезирован кинетин (цитокинин).
В основе химической формулы регуляторов роста для культур лежат фитогормоны и вторичные ростовые вещества (аминокислоты, алкалоиды, карбоновые кислоты, лактоны, липиды, терпеноиды, флавоноиды). К синтетическим регуляторам роста также относят следующие ингибиторы— ретарданты и морфактины.
Ретардантыизбирательно тормозят рост стеблей (снижают синтез гиббереллина) с целью получения растений с сильным ветвлением, крепким стеблем и мощной корневой системой, чем повышают устойчивость культур к неблагоприятным факторам внешней среды. При этом они не оказывают отрицательного влияния на физиолого-биохимические процессы, а именно на верхушечную зону меристемы, из которой развиваются листья и генеративные органы.
- Четвертичные ониевые соединения.
- Производные гидразина. Механизм их действия не связан с влиянием на синтез гиббереллинов, а обусловлен подавлением гормональной активности.
- Производные триазола.
- Этиленпродуцирующие.
В отличие от природных, синтетические ингибиторы резче подавляют ростовые процессы. Если соединение обладает резким подавляющим действием, то его относят к гербицидам, уничтожающим сорную растительность. Такие гербициды нарушают в растении морфогенетические процессы (формообразование), отчего ростовые процессы в тканях длительное время не поддаются восстановлению.
2. Практическая часть
Практическая часть моей работы состояла из двух экспериментов. В первом эксперименте я исследовала влияние различных стимуляторов роста растений на всхожесть кресс-салата. Во втором эксперименте исследовала рост и урожайность фасоли.
И контрольные образцы обрабатывались обычной водой из водопровода.
2.1 Влияние стимуляторов на всхожесть кресс-салата. Эксперимент №1
Эксперимент проводился при температуре воздуха в помещения 23 0 С — 25 0 С, при естественном освещении. В качестве грунта использовался грунт для овощных культур и семена кресс-салата пучкового, приобретённые в магазине. После высевания получилось 3 образца. Первый образец обрабатывался в течение эксперимента фитогормоном «эпин-экстра», второй образец обрабатывался только «суспензией хлореллы», а третий образец был контрольным и поливался только водой.
Всхожесть — количество семян, способных образовывать нормально развитые проростки.
Анализируя таблицу №2, мы видим, что образец №1 показал наилучший результат по всхожести семян, чем другие. Наихудший результат у образца №3 — контрольного. То есть, вырастить кресс-салат дома на окошке будет весьма проблематично без использования стимулирующих веществ.
«Суспензия хлореллы», так же себя не проявила, то есть не смогла помочь семенам преодолеть стресс и посодействовать всхожести. Поэтому, результат, отражённый в таблице №3 закономерно плохой.
Всхожесть семян при применении стимулирующих веществ Таблица №3
2.2 Влияние стимуляторов на рост и развитие фасоли. Эксперимент №2
Эксперимент проводился при температуре воздуха в помещения 23 0 С — 25 0 С, при естественном освещении. В качестве грунта использовался грунт для овощных культур и семена фасоли «Октава спаржевая», приобретённые в магазине. После высевания получилось 3 образца. Так же, как и в первом эксперименте первый образец обрабатывался в течение эксперимента фитогормоном «эпин-экстра», второй образец обрабатывался только «суспензией хлореллы», а третий образец был контрольным и поливался только водой.
Источник