Дом  ->  Квартира и дача  | Автор: | Добавлено: 2015-03-23

Влияние макроэлементов на развитие рассады огурцов

Овощи играют важную роль в питании человека. Они содержат витамины, минеральные соли, органические кислоты, клетчатку, пектиновые соединения. Многие из овощей применяют в лечебных целях и в диетическом питании.

Для многих людей ранние овощи, выращенные на садовом участке, являются единственными источниками витаминов и питательных веществ. Питательная ценность овощей зависит от их вида, условий выращивания, способа хранения и срока употребления. Особую ценность представляют овощи, в которых питательные элементы сохраняются неизменными. Широко используются и переработанные овощи (соления, маринады, консервы, соки).

Накопление в овощах ценных для жизнедеятельности человека в полном объеме осуществляется лишь при создании оптимальных условий для роста и развития растений с учетом механического состава почвы, ее плодородия и потребности каждой культуры в элементах питания.

Овощные культуры выносят из почвы значительное количество питательных веществ. В связи с этим важное значение имеет подбор удобрений. Применение органических и минеральных удобрений улучшает плодородие почвы, позволяет получать большие урожаи овощей и обеспечивает их высокие качества.

Строгое соблюдение доз, форм, способов и сроков внесения удобрения в сочетании с другими агротехническими приемами исключает вредное влияние удобрений на химический состав овощей и их вкусовые свойства.

Для Сибири особенно актуально выращивание скороспелых сортов через рассаду для получения раннего и качественного урожая.

Целью работы является: Определить влияние макроэлементов на рост и развитие рассады огурца.

Задачи:

• Изучить литературу по составу и классификации минеральных удобрений и требованиям огурца к условиям внешней среды.

• Провести эксперимент по выращиванию рассады на различных питательных средах.

• Проанализировать состояние растений и сделать выводы о влиянии недостатка конкретных макроэлементов на развитие рассады огурца.

Глава I. Обзор литературы.

1. 1. Минеральное питание растений

1. 1. 1. Классификация удобрений.

В зависимости от состава содержащихся питательных элементов удобрения подразделяются на 3 вида: а) простые (содержащие соединения одного элемента); б) комплексные, которые, в свою очередь, подразделяются на сложные и смешанные; в) микроудобрения, содержащие микроэлементы – элементы в микродозах (бор, медь, кобальт, марганец, цинк, молибден, йод и др. )

Сложные удобрения содержат два и более питательных элемента (например, нитрат калия, аммофос).

Смешанные представляют собой механические смеси разных видов удобрений, простых и сложных, которые называют часто тукосмесями. В зависимости от основного элемента, содержащегося в удобрении, их разделяют на азотные, калийные, фосфорные. По происхождению выделяют удобрения органического и неорганического происхождения. В настоящее время применят удобрения, содержащие как органические, так и неорганические компоненты, - так называемые удобрения пролонгированного действия (например, карбамиддиформальдегидное удобрение).

Классификация удобрений:

1. 1. 2. Требования к удобрениям.

Требования к соединениям, которые можно использовать в качестве удобрений:

1. Они не должны без необходимости изменять кислотность почвы: т. е. из списка исключаются кислоты, основания (исключение составляет NH4OH), оксиды.

2. Они должны иметь минимальное содержание хлора и других нежелательных для растений элементов. Так, например, хлорид калия лучше заменить другой солью того же металла. На хлор отрицательно реагирует картофель гречиха, лен, виноград, цитрусовые, овощные и плодовые культуры. Хотя использование этого соединения не исключается, т. к. оно является достаточно дешевым и входит в состав природного соединения – сильвинита (смесь хлоридов калия и натрия).

3. Они не должны быть газами (исключение сжиженный аммиак).

1. 1. 3. Концентрация питательных веществ в растениях.

Обычным приемом определения относительного количества различных элементов, необходимых для нормального роста разных видов растений, является химический анализ содержания неорганических веществ. Они особенно важны для сельского хозяйства, показывая обеспеченность растений питательными веществами, возможную необходимость внесения удобрений. Известно, что отдельные элементы содержатся в растениях в разных концентрациях. Исходя из этого, основные неорганические вещества делятся на две большие группы – микро- и макроэлементы. Макроэлементы требуются растениям в больших количествах, микроэлементы (следовые элементы – в очень малых, следовых количествах).

После углерода и кислорода наибольших концентраций в растениях достигает калий. Когда его содержание велико в почве, он может в растениях составить до 10 % сухой массы.

Некоторые виды или таксономические группы характеризуются необычно высоким или низким содержанием отдельных элементов.

1. 1. 4. Функции питательных неорганических веществ в растении.

Общие пищевые потребности.

Растения должны получать из окружающей среды определенные вещества, вовлекаемые в сложные биохимические реакции, в результате которых поддерживаются структура и рост клеток. Помимо света высшим растениям для метаболизма и роста нужны вода и некоторые химические элементы. Многие эволюционные приобретения растений связаны со структурными и функциональными специализированными приспособлениями для эффективного поглощения этих веществ и для распределения их по живым клеткам своего тела.

По сравнению с животными пищевые потребности растений относительно просты. При благоприятных внешних условиях большинство зеленых растений может использовать энергию света для превращения СО2 и Н2О в органические соединения, служащие источником энергии. Растения могут синтезировать и все необходимые аминокислоты и витамины, используя неорганические питательные вещества, поступающие из окружающей среды.

Питание растений включает поглощение из среды всех исходных веществ, необходимых для биохимических реакций, распределение этих веществ по растению и использование в процессах метаболизма и роста.

В середине 1800-х годах было выяснено, что по крайней мере 10 химических элементов, присутствующих в растениях, необходимы для нормального роста. В отсутствии любого из них наблюдаются характерные нарушения роста или симптомы повреждения. Часто такие растения не могут нормально размножаться. Эти десять элементов – углерод, водород, кислород, калий, кальций, магний, азот, фосфор, сера и железо – были определены как химические элементы, необходимые для роста растений. Они, таким образом, относятся к необходимым минеральным, или необходимым неорганическим питательным веществам.

Неорганические вещества необходимы для роста и метаболизма растений по разным причинам. В таблице 1 перечисляются элементы, требующиеся большинству растений; формы, в которых они, как правило, поглощаются из среды; обычные концентрации и некоторые функции.

Неорганические ионы влияют на осмотическое давление и таким образом помогают регулировать водный баланс. Поскольку некоторые из ионов в этой роли взаимозаменяемы, то потребность растений в них можно назвать неспецифической. С другой стороны неорганический компонент может функционировать как часть незаменимой биологической молекулы. В этом случае потребность в нем высокоспецифичная. Например, специфическую функцию выполняет магний, входящий в состав молекулы хлорофилла. Некоторые неорганические вещества входят в состав клеточных мембран, другие – контролируют их проницаемость. Ряд элементов – это обязательные компоненты ферментных систем, катализирующих биологические реакции в клетке. Другие формируют ту особую ионную среду, в которой могут протекать биологические реакции.

Вследствие того, что питательные неорганические элементы необходимы для удовлетворения основных потребностей организма и вовлечены в фундаментальные процессы, их недостаток вызывает разнообразные структурные и функциональные изменения растений.

Катализаторы.

Очень важна роль питательных неорганических элементов как катализаторов некоторых ферментативных реакций в растительной клетке. В одних случаях они представлены необходимой составной частью ферментов. В других – выступают как активаторы или регуляторы ферментов. Считается, например, что калий, влияющий на активность 50 или 60 ферментов, регулирует конформацию некоторых из них. В результате изменения конформации молекулы фермента ее реакционный центр становится более или менее доступным для связывания субстрата.

Перенос электронов.

Многие из биохимических процессов, в том числе фотосинтез и дыхание, представляют собой систему окислительно-восстановительных реакций. В этих реакциях электроны передаются молекулам, функционирующим в качестве акцепторов. К переносчикам электронов относятся цитохромы, в состав которых входит железо.

Структурные компоненты.

Некоторые минеральные компоненты входят в состав различных клеточных компонентов, в том числе физических и химических структур, участвующих в метаболизме. Кальций соединяется с пектиновой кислотой в срединной пластинке клеточной оболочки. Фосфор встроен в «остов» спиралей ДНК и РНК, а также входит в состав фосфолипидов клеточных мембран. Азот – обязательный компонент аминокислот, хлорофилла и нуклеотидов. Сера присутствует в нескольких аминокислотах, являясь, таким образом, важным структурным элементом многих белков.

Поступление воды в растительную клетку и из нее, в значительной степени зависит от концентрации растворенных веществ в клетке и в окружающей среде. Возникающее тургорное давление, направленное на клеточную оболочку, приводит к растяжению и, следовательно, росту незрелых клеток и поддержанию тургор зрелых. Это пример превращения одной формы энергии в другую, осуществляемого живой системой (химическая энергия, затраченная на активное поглощение ионов растительными клетками, переходит в физическую энергию движения воды). Влияние на проницаемость клеток.

Кальций оказывает непосредственное влияние на физические свойства клеточных мембран. Его недостаток приводит к тому, что мембраны теряют свою целостность и растворенные вещества начинают выходить из клеток.

1. 1. 5. Влияние химических элементов на растения

(Признаки недостатка элементов питания растений)

Листья бледно зеленые, желтоватые сначала на нижних частях побега, а потом и на верхних. Побеги тонкие, короткие, рост их слабый. При остром голодании прекращается рост листьев, и они опадают раньше времени. Цветение слабое, плоды мелкие, осыпаются.

Фосфор.

Быстрое окончание роста, задержка цветения и созревания. Побеги тонкие, оголенные, листья зеленые, тусклые. У листьев на нижних частях побегов ненормальная окраска жилок: бронзовая или пурпурная. Листопад начинается рано, засыхающие листья темного, почти черного цвета.

Магний.

Преждевременный листопад. Нижние листья на побегах морщинистые. Появление пятен на листьях: у яблони – коричневые, у крыжовника красные в виде полос, у черной смородины листья становятся пурпурно-красными, у малины – желтыми, а жилки и края остаются зелеными. Плоды мелкие, плохо созревают.

Листопад растянут, опадают сначала верхние листья на побеге, а потом нижние. Закручиваются края листьев или листовая пластинка. Края листьев имеют обожженный вид: появляется полоска отмершей ткани по краю листовой пластинки, она резко выделяется на фоне остальной части листа. Такие признаки появляются а нижних (старых) листьях.

1. 2. Характеристика растения.

Из тыквенных культур наиболее распространены огурцы. Их отличают, прежде всего, высокие вкусовые качества. Использование в пищу свежих и консервированных огурцов поднимает аппетит, благотворно влияет на усвоение других продуктов. Огурцы богаты ферментами, которые содействуют лучшему усвоению витаминов группы В1, а также щелочами, снижающими кислотность желудочного сока. Высокое содержание калия способствует удалению воды из организма, облегчает работу сердца и почек. Наличие в огурцах фермента, близкого к инсулину, повышает их ценность как диетического продукта.

Питательность огурцов небольшая. Они бедны углеводами и белками, содержат 95-96% воды, 2-2,5% сахаров, 1% белковых веществ, 0,1% жира. На 100 г сырой массы приходится 0,08-0,28 мг витамина А; 0,06 мг - В1; 0,22 мг – В2; 4,1-17,1 мг витамина С. В огурцах есть также витамины Н, Р.

Из минеральных веществ в них имеются калий (174 мг), натрий (13 мг), кальций (20 мг), магний (11 мг), железо (0,1 мг), фосфор (12 мг на 100 г сырого вещества).

Огурцы любят тепло, свет и влагу. Для их роста нужна среднесуточная температура воздуха не ниже 150С. При самых кратковременных заморозках всего лишь 1,50С огурцы погибают, плюсовая температура ниже 8-100С ведет к различным заболеваниям растений, и если похолодание продолжается длительное время, они приостанавливают рост и не дают урожая. Цветки огурцов раскрываются при температуре 14,5-150С, а пыльцевые мешки – при 16,5-170С. При температуре выше 350С пыльца огурцов становится неспособной к оплодотворению, они прорастают лучше всего при 26-290С. Огурцы лучше всего растут и плодоносят при температуре воздуха 25-320С.

Молодым растениям с первых дней жизни необходимо усиленное минеральное питание. Имея недостаточно развитую корневую систему, они наиболее требовательны к наличию в верхних слоях почвы легкоусвояемых веществ.

Глава II. Методика и материалы.

Материалы.

Удобрения:

Кальциевая селитра, суперфосфат, сульфат калия и магния, калийная селитра, хлористое железо.

• Посуда

• Керамзит

• Семена огурцов сорт Водолей.

Методика закладывания опыта

Необходимо растворить следующие удобрения в 5 литрах воды:

Кальциевая селитра2,38 г

Калийная селитра1,66 г

Суперфосфат2,74 г

Сульфат калия и магния3,14 г

Хлористое железо8,00 г

Серной кислотой довести рН готового раствора до значения 5,3-5,7.

Раствор готовится на дистиллированной воде.

Для приготовления раствора, не содержащего азот, можно в рецепте заменить селитру хлоридами тех же металлов.

Для приготовления раствора, не содержащего фосфор, из рецепта исключается суперфосфат.

Для приготовления раствора, не содержащего калий, из рецепта исключаются соли калия.

Пророщенные семена растений (огурцы) высаживают в колбы объемом 100 мл, заполненные питательным раствором. Растение крепится к горлышку колбы с помощью кусочка ваты, обернутого вокруг стебелька. Для обеспечения корней кислородом необходимо ежедневно пропускать через раствор воздух или, что гораздо удобнее, встряхивать на половину заполненную раствором колбу, закрытую пробкой.

Периодически необходимо заменять раствор свежим.

Для предотвращения появления водорослей на стенках колбы, последнюю следует обернуть светонепроницаемой бумагой.

Для получения результатов достаточно, чтобы на растении образовалось 3-6 настоящих листьев.

Кроме того, растениям необходимо создать оптимальный температурный режим.

Закладка опыта.

1-й опыт.

Растение, выращенное на водном растворе солей, концентрация и состав которых были подобраны оптимальным образом, т. е. питательный раствор содержал все необходимые для питания растения макроэлементы в нужных дозах.

2-й опыт.

Растение, росшее на растворе, не содержащем азота.

3-й опыт.

Растение, росшее на растворе, не содержащем фосфора.

4-й опыт.

Растение, росшее на растворе, не содержащем калия.

5-й опыт.

Растение, росшее в воде без удобрений.

Глава III. Наблюдения.

22. 02. 2006 г.

1 опыт.

Листья интенсивно зеленые.

2 опыт.

Семядольные листья желтоватые.

3 опыт.

Листья зеленые и мелкие.

4 опыт.

Чернеют семядольные листья, закручивается край настоящего листа.

5 опыт.

Побеги и листья мелкие.

07. 03. 2006 г.

1 опыт.

Хорошо развиты два настоящих листа интенсивно-зеленого цвета.

2 опыт.

Хорошо развиты два настоящих листа бледно-зеленого цвета.

3 опыт.

Разворачивается второй лист интенсивно-зеленого цвета, листья мелкие.

4 опыт.

Хорошо развиты два настоящих листа интенсивно-зеленого цвета.

Почернели и засохли семядольные листья, закручиваются края настоящих листьев.

5 опыт.

Разворачивается второй лист, побеги и листья мелкие.

27. 03. 2006 г.

1 опыт.

Хорошо развиты четыре настоящих листа интенсивно-зеленого цвета, сформировались бутоны.

2 опыт.

Хорошо развиты четыре настоящих листа бледно-зеленого цвета, желтоватого цвета, сформировались бутоны.

3 опыт.

Хорошо развиты четыре настоящих листа темно-зеленого цвета, нет бутонов.

4 опыт.

Листья засохли, растения погибли.

5 опыт.

Хорошо развиты три настоящих листа зеленого цвета, побеги и листья мелкие.

Глава IV. Анализ результатов.

1. При оптимальном составе и концентрации всех элементов питания растение развивалось наилучшим образом.

2. При недостатке азота у растений наблюдается замедление роста, окраска листьев становится бледно-зеленой, затем желтой.

3. При недостатке фосфора наблюдаются следующие признаки: молодые листья мельчают, растение слабое.

4. При недостатке калия наблюдается краевой «ожог» листьев, а также их морщинистость и закручивание вниз, растения быстро погибли.

Выводы.

1. Для лучшего развития рассады огурца необходимо наличие всех исследуемых элементов (азота, фосфора, калия).

2. Недостаток любого из этих элементов вызывает отклонение в развитии.

3. Особо чувствительна рассада огурца к недостатку калия.

Рекомендации.

Для получения раннего урожая огурцов, садоводам Сибири можно рекомендовать:

1. Выращивать огурцы, используя почву с оптимальным соотношением макроэлементов (например, готовый грунт)

2. По результатам мониторинга недостаток элементов корректировать при помощи удобрений (особое внимание уделить наличию калия)

Комментарии


Войти или Зарегистрироваться (чтобы оставлять отзывы)