همایش علمی و عملی دانش آموزان شهرستان "روز علم"

پروژه تحقیقاتی با موضوع:

"تأثیر مواد شیمیایی

در مورد رشد و نمو گیاهان"

کار انجام شده توسط: دانش آموز پایه 9 ب

MBOU "Gymnasium No. 2"

باشکروا ماریا

رهبران:

معلم زیست شناسی

چاراوا سوتلانا الکساندرونا، معلم شیمی

روساکووا النا ویتالیونا

کورچاتوف

مقدمه……………………………………………………………………………………3

فصل اول. بخش نظری…………………………………………………………

1.1 تاریخچه مطالعه……………………………………………………………

1.2 گیاهان در شرایط آلودگی محیطی……………6

1.3 تأثیر مواد شیمیایی مختلف بر موجودات زنده...8

فصل دوم. بخش آزمایشی………………………………………………………………………………………………

2.1. شرح آزمایش…………………………………………………………………………

2.2. نتایج تحقیق……………………………………………………….. ۱۳

2.3. معاینه میکروسکوپی………………………………….. ۱۴

نتیجه گیری……………………………………………………………………….

مراجع…………………………………………………………………………

منابع اینترنتی………………………………………………..17

معرفی

توجیه انتخاب موضوع پروژه و ارتباط آن

گیاهان سبز در طبیعت از اهمیت بالایی برخوردارند، آنها سلامت هوا را بهبود می بخشند، آن را با اکسیژن لازم برای تنفس همه موجودات زنده غنی می کنند و آن را از دی اکسید کربن پاک می کنند. برای رشد و نمو طبیعی گیاهان، شرایط مساعدی لازم است. محیط خارجی. شرایط لازم- گرما، هوا، آب، غذا، نور. به دلیل آلودگی های محیطی، ترکیبات مضر به خاک نفوذ کرده و توسط ریشه ها از آن جذب می شود که بر وضعیت و رشد فلور تأثیر منفی می گذارد. بیایید تأثیر برخی از عوامل بر رشد گیاه را تحت تأثیر مواد شیمیایی در نظر بگیریم.

یکی از مهمترین گونه های خطرناکآلودگی شیمیایی محیط طبیعی آلودگی با فلزات سنگین است که شامل آهن، روی، نیکل، سرب، مس و کروم است. بسیاری از فلزات سنگین مانند آهن، مس، روی، مولیبدن در فرآیندهای بیولوژیکی نقش دارند و در مقادیر معینی عناصر کمیاب لازم برای عملکرد گیاهان، حیوانات و انسان هستند. از سوی دیگر، فلزات سنگین و ترکیبات آنها می‌توانند اثرات مضری بر بدن انسان داشته باشند و در بافت‌ها تجمع کرده و باعث ایجاد بیماری‌های متعددی شوند. فلزاتی که نقش مفیدی در فرآیندهای بیولوژیکی ندارند، مانند سرب و جیوه، به عنوان فلزات سمی تعریف می شوند.

در میان آلاینده های مختلف، فلزات سنگین (از جمله جیوه، سرب، کادمیوم، روی) و ترکیبات آنها به دلیل شیوع، سمیت بالا، متمایز می شوند و بسیاری از آنها نیز قابلیت تجمع در موجودات زنده را دارند. آنها به طور گسترده در موارد مختلف استفاده می شوند تولید صنعتیبنابراین علیرغم اقدامات پاکسازی، محتوای ترکیبات فلزات سنگین در پساب های صنعتی بسیار زیاد است. آنها همچنین وارد محیط زیست می شوند فاضلاب خانگی، با دود و گرد و غبار شرکت های صنعتی. بسیاری از فلزات ترکیبات آلی پایداری را تشکیل می دهند؛ حلالیت خوب این کمپلکس ها مهاجرت فلزات سنگین را در آب های طبیعی تسهیل می کند.

دانشجویان، دانشجویان تحصیلات تکمیلی، دانشمندان جوانی که از دانش پایه در تحصیل و کار خود استفاده می کنند از شما بسیار سپاسگزار خواهند بود.

نوشته شده در http://www.allbest.ru/

نوشته شده در http://www.allbest.ru/

وزارت آموزش و پرورش جمهوری بلاروس

موسسه تحصیلی

«دولت مزیر

دانشگاه علوم تربیتی به نام. آی پی شامیاکین"

دپارتمان زیست شناسی

دپارتمان مدیریت طبیعت و حفاظت از طبیعت

کار درسی در رشته

"فیزیولوژی گیاهی"

تاثیر مواد معدنی بر رشد و نمو گیاهان

مجری:

بوگدانوویچ ولادیمیر گریگوریویچ

MOZYR 2011

معرفی

فصل 1. بررسی ادبیات

1.3 فسفر

1.6 کلسیم

1.7 منیزیم

3.4 کمبود نیتروژن

3.5 کمبود فسفر

3.6 کمبود گوگرد

3.7 کمبود پتاسیم

3.8 کمبود کلسیم

3.9 کمبود منیزیم

نتیجه

فهرست کتابشناسی

معرفی

گیاه ماده معدنی

تغذیه معدنی گیاهان - مجموعه ای از فرآیندهای جذب، حرکت و جذب توسط گیاهان عناصر شیمیایی، از خاک به صورت یون نمک های معدنی به دست می آید.

هر عنصر شیمیایی نقش ویژه ای در زندگی یک گیاه دارد.

نیتروژن جزء اسیدهای آمینه، بلوک های سازنده پروتئین ها است. نیتروژن همچنین در بسیاری از ترکیبات دیگر یافت می شود: پورین ها، آلکالوئیدها، آنزیم ها، تنظیم کننده های رشد، کلروفیل و غشای سلولی.

فسفر به شکل نمک های اسید فسفریک (فسفات ها) توسط گیاه جذب می شود و در آن به صورت آزاد یا همراه با پروتئین ها و سایر مواد آلی تشکیل دهنده پلاسما و هسته در آن یافت می شود.

گوگرد به شکل نمک های اسید سولفوریک توسط گیاه جذب می شود، جزء پروتئین ها و روغن ضروری.

پتاسیم در اندام های جوان غنی از پلاسما و همچنین در اندام هایی که مواد ذخیره ای را ذخیره می کنند - دانه ها، غده ها متمرکز است؛ احتمالاً نقش خنثی کننده واکنش اسیدی شیره سلولی را بازی می کند و در تورگ نقش دارد.

منیزیم در گیاه در همان محل پتاسیم یافت می شود و علاوه بر این، بخشی از کلروفیل است.

کلسیم در اندام های بالغ به ویژه در برگ ها تجمع می یابد، به عنوان خنثی کننده اسید اگزالیک که برای گیاه مضر است عمل می کند، آن را از اثرات سمی نمک های مختلف محافظت می کند و در تشکیل غشاهای مکانیکی شرکت می کند.

علاوه بر عناصر حیاتی ذکر شده، کلرید سدیم، منگنز، آهن، فلوئور، ید، برم، روی، کبالت که محرک رشد گیاه هستند و غیره اهمیت ویژه ای دارند.

هدف: بررسی تأثیر مواد معدنی بر رشد و نمو گیاهان.

1. مطالبی را در مورد انواع اصلی مواد معدنی و تأثیر آنها بر رشد و نمو گیاهان مطالعه کنید.

2. با روش های تعیین مواد معدنی در بافت های گیاهی آشنا شوید.

3. علائم کمبود و بیش از حد مواد معدنی در گیاهان را شناسایی کنید

فصل 1. بررسی ادبیات

گیاهان قادرند تقریباً تمام عناصر جدول تناوبی را در مقادیر بیشتر یا کمتر از محیط جذب کنند. در این میان، برای چرخه زندگی طبیعی یک موجود گیاهی، تنها گروه خاصی از مواد غذایی اساسی لازم است که عملکرد آنها در گیاه با عناصر شیمیایی دیگر قابل جایگزینی نیست. این گروه شامل 19 عنصر زیر است:

در میان این عناصر غذایی اساسی، تنها 16 عنصر در واقع معدنی هستند، زیرا C، H و O عمدتاً به شکل CO 2، O 2 و H 2 O وارد گیاهان می شوند. عناصر Na، Si و Co در داخل پرانتز آورده شده است، زیرا آنها عبارتند از برای همه لازم است گیاهان بالاترهنوز نصب نشده است سدیم در مقادیر نسبتاً بالایی توسط برخی از گونه های خانواده جذب می شود. Chenopodiaceae (chenopodiaceae)، به ویژه چغندر، و همچنین گونه های سازگار با شرایط شوری نیز در این مورد ضروری است. همین امر در مورد سیلیکون نیز صدق می‌کند، که در مقادیر زیادی در کاه غلات یافت می‌شود؛ برای برنج یک عنصر ضروری است.

چهار عنصر اول - C، H، O، N - ارگانوژن نامیده می شوند. کربن به طور متوسط ​​45٪ از جرم خشک بافت ها را تشکیل می دهد، اکسیژن - 42، هیدروژن - 6.5 و نیتروژن - 1.5، و همه با هم - 95٪. 5% باقیمانده از مواد خاکستر حاصل می شود: P، S، K، Ca، Mg، Fe، Al، Si، Na و غیره. ترکیب معدنی گیاهان معمولاً با تجزیه و تحلیل خاکستر باقی مانده پس از سوزاندن مواد آلی گیاهان قضاوت می شود. محتوای عناصر معدنی (یا اکسیدهای آنها) در یک گیاه معمولاً به صورت درصدی از جرم ماده خشک یا درصدی از جرم خاکستر بیان می شود. مواد خاکستر ذکر شده در بالا به عنوان عناصر ماکرو طبقه بندی می شوند.

عناصری که در بافت ها با غلظت 001/0 درصد یا کمتر از جرم خشک بافت ها وجود دارند، ریز عناصر نامیده می شوند. برخی از آنها نقش مهمی در متابولیسم دارند (Mn, Cu, Zn, Co, Mo, B, C1).

محتوای یک یا آن عنصر در بافت های گیاهی ثابت نیست و می تواند تحت تأثیر عوامل محیطی بسیار متفاوت باشد. به عنوان مثال، Al، Ni، F و دیگران می توانند در گیاهان تا سطوح سمی تجمع پیدا کنند. در میان گیاهان عالی گونه هایی وجود دارد که به شدت از نظر محتوای در بافت عناصری مانند Na ، همانطور که قبلاً ذکر شد و کلسیم متفاوت است ، و بنابراین گروه گیاهان ناتریفیل ، کلسیمفیل (بیشتر حبوبات از جمله لوبیا ، حبوبات ، شبدر) هستند. کلسیم فوب ها (لوپین، گیاه سفید، خاکشیر و غیره). این ویژگی‌های گونه‌ای بر اساس ماهیت خاک‌ها در مکان‌های مبدا و رویشگاه گونه‌ها تعیین می‌شود، نقش ژنتیکی مشخصی که این عناصر در متابولیسم گیاه دارند.

برگها غنی ترین عناصر معدنی هستند که در آن خاکستر می تواند بین 2 تا 15 درصد وزن ماده خشک باشد. حداقل مقدار خاکستر (0.4-1٪) در تنه درختان یافت شد.

نیتروژن در سال 1772 توسط شیمیدان، گیاه شناس و پزشک اسکاتلندی دی رادرفورد به عنوان گازی که از تنفس و احتراق پشتیبانی نمی کند، کشف شد. به همین دلیل به آن نیتروژن می گفتند که به معنای «غیر حیات» است. با این حال، نیتروژن بخشی از پروتئین ها، اسیدهای نوکلئیک و بسیاری از مواد آلی حیاتی است. رفع کمبود برخی از ترکیبات ضروری حاوی نیتروژن - اسیدهای آمینه، ویتامین ها و غیره - حادترین مشکل برنامه غذایی بشر است.

نیتروژن یکی از پراکنده ترین عناصر در طبیعت است. اشکال اصلی آن در زمین نیتروژن محدود لیتوسفر و نیتروژن مولکولی گازی (N 2) اتمسفر است که 75.6٪ از جرم هوا را تشکیل می دهد. طبق محاسبات، ذخایر N 2 در اتمسفر 4 * 10 15 تن تخمین زده می شود. ستون هوا در بالای 1 متر مربع از سطح زمین حاوی 8 تن نیتروژن است. با این حال، نیتروژن مولکولی به عنوان چنین توسط گیاهان عالی جذب نمی شود و تنها به دلیل فعالیت میکروارگانیسم های تثبیت کننده نیتروژن می تواند به شکلی در دسترس آنها تبدیل شود.

ذخایر نیتروژن ثابت در لیتوسفر نیز قابل توجه است و 18 * 10 15 تن تخمین زده می شود با این حال، تنها بخشی از نیتروژن لیتوسفری زمین در خاک متمرکز شده است و تنها 0.5 تا 2 درصد از کل ذخیره در خاک است. خاک به طور مستقیم در دسترس گیاهان است. به طور متوسط، 1 هکتار چرنوزم زراعی بیش از 200 کیلوگرم نیتروژن در دسترس گیاهان ندارد و در پودزول ها مقدار آن 3-4 برابر کمتر است. این نیتروژن عمدتاً به شکل یون های NH 4 + - و NO 3 - ارائه می شود.

میکروارگانیسم های تثبیت کننده نیتروژن میکروارگانیسم هایی که تثبیت بیولوژیکی نیتروژن را انجام می دهند را می توان به دو گروه اصلی تقسیم کرد: الف) تثبیت کننده های نیتروژن آزاد و ب) میکروارگانیسم هایی که در همزیستی با گیاهان عالی زندگی می کنند.

تثبیت کننده های نیتروژن آزاد هتروتروف هستند، به منبع تغذیه کربوهیدرات نیاز دارند و بنابراین اغلب با میکروارگانیسم هایی که قادر به تجزیه سلولز و سایر پلی ساکاریدها هستند، مرتبط هستند. باکتری های جنس Azotobacter و Beijerinckia، به عنوان یک قاعده، بر روی سطح ریشه گیاهان بالاتر مستقر می شوند. چنین ارتباطی با این واقعیت توضیح داده می شود که باکتری ها از محصولاتی که از ریشه در ریزوسفر آزاد می شوند به عنوان منبع کربن استفاده می کنند.

اخیراً توجه زیادی به سیانوباکتری ها، به ویژه Tolypothrix Tenius شده است. غنی سازی مزارع برنج با آنها به طور متوسط ​​20 درصد عملکرد برنج را افزایش می دهد. به طور کلی، اهمیت کشاورزی ثابت کننده های نیتروژن آزاد چندان زیاد نیست. در آب و هوای معتدل، تثبیت نیتروژن سالانه آنها به طور معمول چندین کیلوگرم نیتروژن در هکتار است، اما اگر شرایط مساعد در خاک وجود داشته باشد (مثلاً مقدار زیادی بقایای آلی)، می تواند به 20 تا 40 کیلوگرم برسد. N/ha

گروه تثبیت کننده های نیتروژن همزیست عمدتاً شامل باکتری هایی از جنس Rhizobium است که گره هایی را در ریشه حبوبات و همچنین برخی از اکتینومیست ها و سیانوباکتری ها را تشکیل می دهند. در حال حاضر، حدود 190 گونه از گیاهان از خانواده های مختلف وجود دارد که قادر به جذب همزیستی نیتروژن هستند. اینها شامل برخی از درختان و درختچه ها می شوند: توسکا، موم، سنجد، خولان دریایی و غیره. گره هایی که روی ریشه توسکا و برخی دیگر از گیاهان غیر حبوبات رشد می کنند توسط اکتینومیست ها از جنس فرانکیا زندگی می کنند.

بیشترین علاقه برای کشاورزی، باکتری های گره ای از جنس Rhizobium هستند که در همزیستی با گیاهان حبوبات زندگی می کنند و به طور متوسط ​​از 100 تا 400 کیلوگرم نیتروژن در هکتار در سال ثابت می شوند. در میان حبوباتیونجه می تواند تا 500 - 600 کیلوگرم نیتروژن در هکتار در یک سال، شبدر - 250 - 300، لوپین - 150، لوبیا، نخود فرنگی، لوبیا - 50 - 60 کیلوگرم در هکتار انباشته شود. این گیاهان به دلیل بقایای گیاهی و کود سبز، خاک را به میزان قابل توجهی با نیتروژن غنی می کنند.

ذخایر نیتروژن در خاک را می توان به روش های مختلف دوباره پر کرد. هنگام کشت محصولات کشاورزی، توجه زیادی به معرفی می شود کودهای معدنی. در شرایط طبیعی، نقش اصلی متعلق به گروه های تخصصی میکروارگانیسم ها است. اینها تثبیت کننده های نیتروژن و همچنین باکتری های خاک هستند که قادر به کانی سازی و تبدیل به شکل NH 4 + یا NO 3 هستند - نیتروژن آلی از بقایای گیاهی و حیوانی و نیتروژن هوموس که بخش عمده ای از نیتروژن خاک را تشکیل می دهد که در دسترس نیست. به گیاهان

محتوای نیتروژن موجود در خاک برای گیاهان نه تنها با فرآیندهای میکروبیولوژیکی کانی سازی نیتروژن آلی و تثبیت نیتروژن، و همچنین میزان جذب نیتروژن توسط گیاهان و شسته شدن آن از خاک تعیین می شود، بلکه با از دست دادن نیتروژن آلی نیز تعیین می شود. نیتروژن در فرآیند نیترات زدایی، توسط میکروارگانیسم های بی هوازی انجام می شود که قادر به کاهش یون NO 3 به گاز N 2 هستند. این فرآیند به‌ویژه در خاک‌های مرطوب، غرقابی و با هوادهی ضعیف، به‌ویژه در مزارع برنج به‌شدت رخ می‌دهد.

بنابراین، نیتروژن یک عنصر بسیار ناپایدار است که بین جو، خاک و موجودات زنده در گردش است.

1.3 فسفر

فسفر نیز مانند نیتروژن عنصر ضروری تغذیه گیاه است. توسط آنها به شکل اکسید بالاتر PO 4 3- جذب می شود و تغییر نمی کند و در ترکیبات آلی قرار می گیرد. در بافت های گیاهی غلظت فسفر 0.2-1.3 درصد جرم خشک گیاه است.

اشکال ترکیبات فسفر موجود در گیاهان

ذخایر فسفر در لایه خاک زراعی نسبتاً ناچیز است، حدود 2.3 - 4.4 تن در هکتار (بر حسب P 2 O 5). از این مقدار، 2/3 از نمک های معدنی اسید اورتوفسفریک (H 3 PO 4) و 1/3 از ترکیبات آلی حاوی فسفر (بقایای آلی، هوموس، فیتات و غیره) به دست می آید. فیتات ها تا نیمی از فسفر آلی خاک را تشکیل می دهند. اکثر ترکیبات فسفر کمی در محلول خاک حل می شوند. این امر از یک طرف باعث کاهش اتلاف فسفر از خاک در اثر شستشو می شود، اما از طرف دیگر امکان استفاده از آن توسط گیاهان را محدود می کند.

منبع طبیعی اصلی ورود فسفر به لایه زراعی، هوازدگی سنگ‌های خاک‌ساز است که عمدتاً به شکل آپاتیت‌های 3Ca 3 (P0 4) 2 * CaF 2 و غیره وجود دارد. نمک‌های فسفر سه‌جانشین کلسیم و منیزیم و نمک های سسکوئی اکسیدهای آهن و آلومینیوم (FeP0 4، AIPO 4 در خاک های اسیدی) کمی محلول و غیر قابل دسترس برای گیاهان هستند. نمک‌های کلسیم و منیزیم دوبازیک و به‌ویژه تک‌جایگزین‌شده، به‌ویژه نمک‌های کاتیون‌های تک ظرفیتی و اسید اورتوفسفریک آزاد، محلول در آب هستند و گیاهان به‌عنوان منبع اصلی فسفر در محلول خاک مورد استفاده قرار می‌گیرند. گیاهان همچنین قادر به جذب برخی از اشکال آلی فسفر (فسفات قند، فیتین) هستند. غلظت فسفر در محلول خاک کم است (1/0 - 1 میلی گرم در لیتر). فسفر حاصل از بقایای آلی و هوموس توسط میکروارگانیسم های خاک معدنی می شود و بیشتر آن به نمک های کم محلول تبدیل می شود. گیاهان از آنها فسفر می گیرند و باعث تحرک بیشتر آن می شود. این امر به دلیل ترشح اسیدهای آلی توسط ریشه ها به دست می آید که کاتیون های دو ظرفیتی را کلات کرده و ریزوسفر را اسیدی می کند و باعث انتقال HPO 4 3-> HPO 4 2-> HP0 4 - می شود. برخی از محصولات زراعی فسفات های کم محلول را به خوبی جذب می کنند (لوپین، گندم سیاه، نخود). این توانایی در گیاهان با افزایش سن افزایش می یابد.

مشارکت فسفر در متابولیسم

در بافت های گیاهی فسفر به صورت آلی و به صورت اسید اورتوفسفریک و نمک های آن وجود دارد. این بخشی از پروتئین ها (فسفوپروتئین ها)، اسیدهای نوکلئیک، فسفولیپیدها، استرهای فسفر قندها، نوکلئوتیدهای دخیل در متابولیسم انرژی (ATP، NAD + و غیره)، ویتامین ها و بسیاری از ترکیبات دیگر است.

فسفر نقش مهمی در انرژی سلول ایفا می کند، زیرا به شکل پیوندهای استری پرانرژی فسفر (C--O-P) یا پیوندهای پیروفسفات در نوکلئوزید دی، نوکلئوزید تری فسفات ها و پلی فسفات ها است که انرژی دارد. در یک سلول زنده ذخیره می شود. این پیوندها دارای انرژی آزاد استاندارد بالایی برای هیدرولیز هستند (به عنوان مثال، 14 کیلوژول بر مول برای گلوکز-6-فسفات و AMP، 30.5 برای ADP و ATP، و 62 کیلوژول بر مول برای فسفونول پیرووات). این یک روش جهانی برای ذخیره و استفاده از انرژی است که تقریباً تمام مسیرهای متابولیک شامل یک یا آن استرهای فسفر و (یا) نوکلئوتیدها می شود و وضعیت سیستم نوکلئوتید آدنین (بار انرژی) مکانیسم مهمی برای کنترل تنفس است.

فسفات به شکل یک دی استر پایدار، بخشی جدایی ناپذیر از ساختار اسیدهای نوکلئیک و فسفولیپیدها است. که در اسیدهای نوکلئیکفسفر پل هایی را بین نوکلئوزیدها تشکیل می دهد و آنها را در یک زنجیره غول پیکر ترکیب می کند. فسفات فسفولیپید را آبدوست می کند، در حالی که بقیه مولکول چربی دوست است. بنابراین، در مرز فاز در غشاها، مولکول‌های فسفولیپید به صورت قطبی قرار می‌گیرند و انتهای فسفات آن‌ها رو به بیرون است، و هسته چربی دوست مولکول به طور محکم در لایه دوتایی لیپیدی نگه داشته شده و غشا را تثبیت می‌کند.

یکی دیگر از عملکردهای منحصر به فرد فسفر، مشارکت آن در فسفوریلاسیون پروتئین های سلولی با استفاده از پروتئین کینازها است. این مکانیسم بسیاری از فرآیندهای متابولیک را کنترل می کند، زیرا گنجاندن فسفات در یک مولکول پروتئین منجر به توزیع مجدد بارهای الکتریکی در آن و در نتیجه تغییر ساختار و عملکرد آن می شود. فسفوریلاسیون پروتئین فرآیندهایی مانند RNA و سنتز پروتئین، تقسیم سلولی، تمایز سلولی و بسیاری دیگر را تنظیم می کند.

شکل ذخیره اصلی فسفر در گیاهان فیتین است - نمک کلسیم منیزیم اسید فسفریک اینوزیتول (اینوزیتول هگزافسفات):

مقادیر قابل توجهی فیتین (0.5 - 2٪ وزن خشک) در دانه ها تجمع می یابد که تا 50٪ از کل فسفر موجود در آنها را تشکیل می دهد.

حرکت شعاعی فسفر در ناحیه جذب ریشه به سمت آوند چوبی در امتداد سمپلاست اتفاق می افتد و غلظت آن در سلول های ریشه ده ها تا صدها برابر بیشتر از غلظت فسفات در محلول خاک است. انتقال از طریق آوند چوبی عمدتاً یا به طور کامل به شکل فسفات معدنی انجام می شود. در این شکل به برگ ها و مناطق رشد می رسد. فسفر مانند نیتروژن به راحتی بین اندام ها توزیع می شود. از سلول های برگ وارد لوله های غربالی شده و از طریق آبکش به سایر قسمت های گیاه، به ویژه به مخروط های رشد و میوه های در حال رشد منتقل می شود. خروجی مشابهی از فسفر از پیر شدن برگها اتفاق می افتد.

گوگرد یکی از مواد مغذی ضروری برای زندگی گیاهان است. عمدتاً به شکل سولفات وارد آنها می شود. محتوای آن در بافت های گیاهی نسبتاً کم است و بر اساس وزن خشک بین 2/0 تا 1 درصد می باشد. نیاز به گوگرد در گیاهان غنی از پروتئین، مانند حبوبات (یونجه، شبدر) زیاد است، اما به ویژه در نمایندگان خانواده چلیپایی که روغن های خردل حاوی گوگرد را در مقادیر زیاد سنتز می کنند، مشخص است.

در خاک، گوگرد به اشکال معدنی و آلی یافت می شود. در بیشتر خاک‌ها، گوگرد آلی از بقایای گیاهی و حیوانی غالب است و در خاک‌های نخودی می‌تواند تا 100 درصد کل گوگرد را تشکیل دهد. شکل معدنی اصلی گوگرد در خاک سولفات است که می تواند به صورت نمک های CaSO 4، MgSO 4، Na 2 SO 4 در محلول خاک به صورت یونی و یا جذب روی کلوئیدهای خاک باشد. در خاک های شور Na 2 SO 4 ، میزان سولفات می تواند به 60 درصد توده خاک برسد. در خاک های غرقاب شده، گوگرد به صورت کاهش یافته به شکل FeS، FeS 2 یا H 2 S است. میزان کل گوگرد در خاک های مناطق آب و هوایی معتدل به طور متوسط ​​0.005 - 0.040 درصد است.

گیاهان سولفور را عمدتاً به شکل سولفات جذب می کنند. انتقال سولفات از طریق غشاء در انتقال همزمان با H + یا در ازای یون های HCO 3 - انجام می شود. ترکیبات گوگرد معدنی کمتر اکسید شده (SO 2) یا کاهش بیشتر (H3S) برای گیاهان سمی هستند. گیاهان و ترکیبات آلی (اسیدهای آمینه) حاوی گوگرد احیا شده بسیار ضعیف جذب می شوند.

گوگرد در گیاهان به دو شکل اصلی یافت می شود - اکسید شده (به شکل سولفات معدنی) و احیا شده. محتوای مطلق و نسبت اشکال اکسید شده و احیا شده گوگرد در اندام های گیاهی هم به فعالیت فرآیندهای کاهش و جذب سولفات در آنها و هم به غلظت SO 4 2- در محیط غذایی بستگی دارد.

مقداری از گوگرد جذب شده توسط گیاه در حوضچه سولفات ریشه ها، احتمالاً به شکل CaSO 4 یا سولفات متابولیکی که به تازگی در نتیجه اکسیداسیون ثانویه گوگرد احیا شده تشکیل شده است، حفظ می شود. بخش اصلی سولفات از ریشه ها به آوندهای آوند چوبی حرکت می کند و با جریان تعرق به اندام های جوان در حال رشد منتقل می شود، جایی که به شدت در متابولیسم شرکت می کند و تحرک خود را از دست می دهد.

از برگ ها، سولفات و اشکال کاهش یافته گوگرد (اسیدهای آمینه حاوی گوگرد، گلوتاتیون) می توانند از طریق آبکش هم به صورت آکروپت و هم به صورت پایه ای به قسمت های در حال رشد گیاهان و اندام های ذخیره کننده حرکت کنند. گوگرد در دانه ها عمدتاً به شکل آلی است و در طول جوانه زنی تا حدی به شکل اکسیده تبدیل می شود. کاهش سولفات و سنتز اسیدهای آمینه و پروتئین های حاوی گوگرد در طول رسیدن بذر مشاهده می شود.

سهم سولفات در تعادل کل گوگرد در بافت ها می تواند از 10 تا 50 درصد یا بیشتر متغیر باشد. در برگهای جوان کمتر است و با افزایش سن به دلیل افزایش تخریب پروتئین های حاوی گوگرد به شدت افزایش می یابد.

گوگرد بخشی از مهمترین اسیدهای آمینه - سیستئین و متیونین است که هم به صورت آزاد و هم به عنوان بخشی از پروتئین ها در گیاهان یافت می شود. متیونین یکی از 10 اسید آمینه ضروری است و به دلیل داشتن گروه سولفور و متیل دارای خواص بی نظیری است.

یکی از وظایف اصلی گوگرد در پروتئین ها و پلی پپتیدها، مشارکت گروه های SH در تشکیل پیوندهای کووالانسی، هیدروژنی و مرکاپتیدی است که ساختار سه بعدی پروتئین را حفظ می کند.

گوگرد همچنین بخشی از مهم ترین ترکیبات بیولوژیکی - کوآنزیم A و ویتامین ها (لیپوئیک اسید، بیوتین، تیامین) است و به شکل این ترکیبات در واکنش های آنزیمی سلول شرکت می کند.

پتاسیم یکی از ضروری ترین عناصر تغذیه معدنی برای گیاهان است. محتوای آن در بافت ها به طور متوسط ​​0.5 - 1.2٪ بر اساس وزن خشک است. برای مدت طولانی، منبع اصلی پتاسیم خاکستر بود که در نام عنصر منعکس شده است (پتاسیم از کلمه پتاس - خاکستر بوته می آید). محتوای پتاسیم در سلول 100-1000 برابر بیشتر از سطح آن در محیط خارجی است. در بافت ها بسیار بیشتر از سایر کاتیون ها وجود دارد.

ذخایر پتاسیم در خاک 8 تا 40 برابر فسفر و 5 تا 50 برابر نیتروژن است. پتاسیم در خاک می تواند به اشکال زیر باشد: به عنوان بخشی از شبکه کریستالی مواد معدنی، در حالت تبادلی و غیر قابل تعویض در ذرات کلوئیدی، در بقایای گیاهی و میکروارگانیسم ها، به صورت نمک های معدنی محلول خاک.

بهترین منبع تغذیه نمک های پتاسیم محلول (0.5 - 2٪ از کل ذخایر در خاک) است. همانطور که اشکال متحرک پتاسیم مصرف می شود، ذخایر آن در خاک را می توان با هزینه اشکال قابل تعویض دوباره پر کرد، و زمانی که دومی کاهش یافت، به هزینه اشکال غیر قابل تعویض و ثابت پتاسیم. خشک کردن و مرطوب کردن متناوب خاک و همچنین فعالیت سیستم ریشه گیاهان و میکروارگانیسم ها به انتقال پتاسیم به اشکال در دسترس کمک می کند.

در گیاهان، پتاسیم به مقدار زیاد در بافت های جوان و در حال رشد متمرکز است که مشخصه آن سطح بالامتابولیسم: مریستم، کامبیوم، برگ های جوان، شاخه ها، جوانه ها. در سلول ها، پتاسیم عمدتاً به شکل یونی وجود دارد، بخشی از ترکیبات آلی نیست، تحرک بالایی دارد و بنابراین به راحتی قابل استفاده مجدد است. حرکت پتاسیم از برگ های پیر به جوان توسط سدیم تسهیل می شود که می تواند جایگزین آن در بافت های گیاهانی شود که رشدشان متوقف شده است.

در سلول های گیاهی، حدود 80 درصد پتاسیم در واکوئل ها وجود دارد. بخش عمده ای از کاتیون های شیره سلولی را تشکیل می دهد. بنابراین، پتاسیم را می توان با باران، به ویژه از برگ های پیر، از گیاهان شست. در طول گرسنگی پتاسیم، ساختار لایه ای-دانه ای کلروپلاست ها مختل می شود و ساختارهای غشایی میتوکندری به هم ریخته می شود. تا 20 درصد از پتاسیم سلولی در کلوئیدهای سیتوپلاسمی جذب می شود. در نور، استحکام پیوند بین پتاسیم و کلوئیدها بیشتر از تاریکی است. در شب، حتی ممکن است پتاسیم آزاد شود ریشه سیستمگیاهان

پتاسیم به حفظ وضعیت هیدراتاسیون کلوئیدهای سیتوپلاسمی کمک می کند و ظرفیت نگهداری آب آن را تنظیم می کند. افزایش هیدراتاسیون پروتئین و ظرفیت نگهداری آب سیتوپلاسم باعث افزایش مقاومت گیاه به خشکی و یخبندان می شود.

پتاسیم برای جذب و انتقال آب در سرتاسر گیاه ضروری است. محاسبات نشان می دهد که عملکرد "موتور انتهای پایین"، یعنی فشار ریشه، به دلیل وجود یون های پتاسیم در شیره، 3/4 است. پتاسیم در فرآیند باز و بسته شدن روزنه مهم است. در نور، در واکوئل های سلول های نگهبان روزنه، غلظت یون های پتاسیم به شدت افزایش می یابد (4-5 برابر) که منجر به ورود سریع آب، افزایش تورگور و باز شدن شکاف روزنه می شود. در تاریکی، پتاسیم شروع به خروج از سلول های محافظ می کند، فشار تورگ در آنها کاهش می یابد و روزنه ها بسته می شوند.

پتاسیم به عنوان یک کاتیون توسط گیاهان جذب می شود و تنها پیوندهای ضعیفی با ترکیبات مختلف در سلول ایجاد می کند. احتمالاً به همین دلیل است که این پتاسیم است که عدم تقارن یونی و تفاوت پتانسیل الکتریکی بین سلول و محیط (پتانسیل غشاء) را ایجاد می کند.

پتاسیم یکی از کاتیون ها - فعال کننده سیستم های آنزیمی است. در حال حاضر، بیش از 60 آنزیم شناخته شده است که توسط پتاسیم با درجات مختلف ویژگی فعال می شوند. برای ترکیب فسفات در ترکیبات آلی، واکنش های انتقال گروه های فسفات، برای سنتز پروتئین ها و پلی ساکاریدها ضروری است و در سنتز ریبوفلاوین، جزء تمام فلاوین دهیدروژنازها، نقش دارد. تحت تأثیر پتاسیم، تجمع نشاسته در غده های سیب زمینی، ساکارز در چغندر قند، مونوساکاریدها در میوه ها و سبزیجات، سلولز، همی سلولزها و مواد پکتین در دیواره سلولی گیاهان افزایش می یابد. در نتیجه، مقاومت کاه غلات در برابر خوابیدن افزایش می‌یابد و کیفیت الیاف کتان و کنف بهبود می‌یابد. عرضه کافی پتاسیم به گیاهان باعث افزایش مقاومت آنها در برابر بیماری های قارچی و باکتریایی می شود.

1.6 کلسیم

محتوای کل کلسیم در انواع متفاوتگیاه 30-5 میلی گرم به ازای هر 1 گرم وزن خشک است. گیاهان در رابطه با کلسیم به سه گروه کلسیم دوست، کلسیم هراس و گونه های خنثی تقسیم می شوند. حبوبات، گندم سیاه، آفتابگردان، سیب زمینی، کلم و کنف حاوی مقدار زیادی کلسیم هستند؛ غلات، کتان و چغندر قند حاوی مقدار بسیار کمتری کلسیم هستند. بافت گیاهان دو لپه ای معمولاً حاوی مقدار بیشتری از این عنصر نسبت به گیاهان تک لپه ای است.

کلسیم در اندام ها و بافت های قدیمی تجمع می یابد. این به این دلیل است که حمل و نقل آن در امتداد آوند چوبی انجام می شود و بازیافت آن دشوار است. هنگامی که سلول ها پیر می شوند یا فعالیت فیزیولوژیکی آنها کاهش می یابد، کلسیم از سیتوپلاسم به واکوئل حرکت می کند و به شکل نمک های نامحلول اگزالیک، سیتریک و سایر اسیدها رسوب می کند. آخال های کریستالی حاصل از تحرک و استفاده مجدد از این کاتیون جلوگیری می کند.

در اکثر گیاهان کشت شده، کلسیم در اندام های رویشی تجمع می یابد. در سیستم ریشه محتوای آن کمتر از قسمت بالای زمین است. در دانه ها، کلسیم عمدتاً به صورت نمک اینوزیتول اسید فسفریک (فیتین) وجود دارد.

کلسیم عملکردهای مختلفی را در متابولیسم سلول ها و بدن به طور کلی انجام می دهد. آنها با تأثیر آن بر ساختار غشاها، جریان یون از طریق آنها و پدیده های بیوالکتریک، در بازآرایی اسکلت سلولی، فرآیندهای قطبش سلول ها و بافت ها و غیره مرتبط هستند.

کلسیم تعدادی از سیستم های آنزیمی سلولی را فعال می کند: دهیدروژنازها (گلوتامات دهیدروژناز، مالات دهیدروژناز، گلوکز-6-فسفات دهیدروژناز، ایزوسیترات دهیدروژناز وابسته به NADP)، آمیلاز، آدنیلات و آرژنین کینازها، لیپازها، فسفاتازها. در این مورد، کلسیم می تواند تجمع زیرواحدهای پروتئین را تقویت کند، به عنوان پل بین آنزیم و بستر عمل کند و بر وضعیت مرکز آلوستریک آنزیم تأثیر بگذارد. کلسیم اضافی به شکل یونی فسفوریلاسیون اکسیداتیو و فتوفسفوریلاسیون را مهار می کند.

نقش مهمی به یون های Ca 2 + در تثبیت غشاء تعلق دارد. با برهمکنش با گروه های فسفولیپیدهای دارای بار منفی، غشا را تثبیت کرده و نفوذپذیری غیرفعال آن را کاهش می دهد. با کمبود کلسیم، نفوذپذیری غشاء افزایش می یابد، پارگی و تکه تکه شدن آنها ظاهر می شود و فرآیندهای انتقال غشاء مختل می شود.

توجه به این نکته ضروری است که تقریباً کل ظرفیت تبادل کاتیونی سطح ریشه توسط کلسیم و تا حدی توسط H + اشغال شده است. این نشان دهنده مشارکت کلسیم در مکانیسم های اولیه ورود یون به سلول های ریشه است. کلسیم با محدود کردن ورود یون‌های دیگر به گیاهان، به از بین بردن سمیت غلظت‌های اضافی یون‌های آمونیوم، آلومینیوم، منگنز و آهن کمک می‌کند، مقاومت گیاه را در برابر شوری افزایش می‌دهد و اسیدیته خاک را کاهش می‌دهد. این کلسیم است که اغلب به عنوان یک یون تعادل در ایجاد تعادل فیزیولوژیکی در ترکیب یونی محیط عمل می کند، زیرا محتوای آن در خاک بسیار زیاد است.

بیشتر انواع خاک ها غنی از کلسیم هستند و کمبود کلسیم مشخص به ندرت اتفاق می افتد، به عنوان مثال، در خاک های بسیار اسیدی یا شور، روی باتلاق های ذغال سنگ نارس، در موارد اختلال در رشد سیستم ریشه، یا در شرایط آب و هوایی نامساعد.

1.7 منیزیم

از نظر محتوای گیاهی، منیزیم بعد از پتاسیم، نیتروژن و کلسیم در رتبه چهارم قرار دارد. در گیاهان بالاتر، میانگین محتوای آن در هر وزن خشک 0.02 - 3.1٪، در جلبک ها 3.0 - 3.5٪ است. به ویژه در گیاهان کوتاه مدت - ذرت، ارزن، سورگوم، کنف، و همچنین سیب زمینی، چغندر، تنباکو و حبوبات فراوان است. 1 کیلوگرم برگ تازه حاوی 300 تا 800 میلی گرم منیزیم است که 30 تا 80 میلی گرم آن (یعنی 1/10) بخشی از کلروفیل است. به خصوص در سلول های جوان و بافت های در حال رشد و همچنین در اندام های مولد و بافت های ذخیره ای منیزیم زیادی وجود دارد. در غلات، منیزیم در جنین تجمع می یابد، جایی که سطح آن چندین برابر بیشتر از محتوای آندوسپرم و پوست است (برای ذرت، به ترتیب 1.6، 0.04 و 0.19٪ وزن خشک).

تجمع منیزیم در بافت‌های جوان با تحرک نسبتاً بالای آن در گیاهان تسهیل می‌شود که استفاده ثانویه آن (استفاده مجدد) از بافت‌های پیر را تعیین می‌کند. با این حال، درجه استفاده مجدد از منیزیم به طور قابل توجهی کمتر از نیتروژن، فسفر و پتاسیم است. تحرک آسان منیزیم با این واقعیت توضیح داده می شود که حدود 70 درصد از این کاتیون در گیاه با آنیون های اسیدهای آلی و معدنی مرتبط است. منیزیم از طریق آوند چوبی و آبکش منتقل می شود. بخشی از منیزیم ترکیبات نامحلولی را تشکیل می دهد که قادر به حرکت در سرتاسر گیاه نیستند (اگزالات، پکتات)، قسمت دیگر توسط ترکیبات با وزن مولکولی بالا محدود شده است. در دانه ها (جنین، پوسته)، بیشتر منیزیم در فیتین موجود است.

و در نهایت، حدود 10-12 درصد منیزیم بخشی از کلروفیل است. این آخرین عملکرد منیزیم منحصر به فرد است: هیچ عنصر دیگری نمی تواند جایگزین آن در کلروفیل شود. منیزیم برای سنتز پروتوپورفیرین IX، پیش ساز فوری کلروفیل ها ضروری است.

در نور، یون های منیزیم از حفره تیلاکوئید به داخل استرومای کلروپلاست آزاد می شوند. افزایش غلظت منیزیم در استروما RDP کربوکسیلاز و سایر آنزیم ها را فعال می کند. فرض بر این است که افزایش غلظت Mg 2 + (تا 5 میلی مول در لیتر) در استروما منجر به افزایش میل ترکیبی RDP کربوکسیلاز برای CO 2 و فعال شدن کاهش CO 2 می شود. منیزیم می تواند مستقیماً بر روی ترکیب آنزیم تأثیر بگذارد و همچنین با تأثیر بر pH سیتوپلاسم به عنوان یک ضد پروتون، شرایط بهینه را برای عملکرد آن فراهم می کند. یون های پتاسیم نیز می توانند به طور مشابه عمل کنند. منیزیم تعدادی از واکنش های انتقال الکترون را در طول فسفوریلاسیون فعال می کند: کاهش NADP+، سرعت واکنش Hill، برای انتقال الکترون ها از PS II به PS I ضروری است.

تأثیر منیزیم بر سایر نواحی متابولیسم اغلب با توانایی آن در تنظیم کار آنزیم ها مرتبط است و اهمیت آن برای تعدادی از آنزیم ها منحصر به فرد است. فقط منگنز می تواند در برخی فرآیندها جایگزین منیزیم شود. با این حال، در بیشتر موارد، فعال شدن آنزیم توسط منیزیم (در غلظت بهینه) بیشتر از منگنز است.

منیزیم برای بسیاری از آنزیم های گلیکولیز و چرخه کربس ضروری است. در میتوکندری با کمبود آن، کاهش تعداد، به هم خوردن شکل و در نهایت از بین رفتن کریستاها مشاهده می شود. نه مورد از دوازده واکنش گلیکولیتیک نیاز به مشارکت فلزات فعال دارند و شش تای آنها توسط منیزیم فعال می شوند.

منیزیم سنتز اسانس ها، لاستیک، ویتامین های A و C را افزایش می دهد. فرض بر این است که با تشکیل یک ترکیب پیچیده با اسید اسکوربیک، اکسیداسیون آن را به تاخیر می اندازد. Mg2+ برای تشکیل ریبوزوم ها و پلی زوم ها، برای فعال سازی اسیدهای آمینه و سنتز پروتئین ضروری است و برای تمام فرآیندها در غلظت حداقل 0.5 میلی مول در لیتر استفاده می شود. DNA و RNA پلیمرازها را فعال می کند و در تشکیل ساختار فضایی خاصی از اسیدهای نوکلئیک شرکت می کند.

با افزایش سطح عرضه منیزیم در گیاهان، محتوای اشکال آلی و معدنی ترکیبات فسفر افزایش می یابد. این اثر احتمالاً به دلیل نقش منیزیم در فعال سازی آنزیم های دخیل در متابولیسم فسفر است.

گیاهان عمدتاً در خاک های شنی کمبود منیزیم دارند. خاک های پودزولیک از نظر منیزیم و کلسیم فقیر هستند، در حالی که خاک های خاکستری غنی هستند. چرنوزم ها یک موقعیت متوسط ​​را اشغال می کنند. منیزیم محلول در آب و قابل تعویض در خاک 10-3 درصد است. مجتمع جذب خاک حاوی بیشترین یون کلسیم است که منیزیم در رتبه دوم قرار دارد. زمانی که منیزیم کمتر از 2 میلی گرم در 100 گرم خاک باشد، گیاهان دچار کمبود منیزیم می شوند. هنگامی که PH محلول خاک کاهش می یابد، منیزیم به مقدار کمتری وارد گیاهان می شود.

فصل 2. مواد و روش های تحقیق

2.1 روش های تعیین کانی ها

تعیین محتوای هر عنصر شیمیایی در یک گیاه، به عنوان یک روش اجباری قبل از تعیین، شامل مرحله تجزیه (هضم) نمونه است.

در عمل تجزیه و تحلیل بیوشیمیایی، عمدتا از دو روش استفاده می شود - خاکستر خشک و مرطوب. در هر دو مورد، این روش کانی سازی همه عناصر را تضمین می کند، به عنوان مثال، تبدیل آنها به شکل محلول در یک حلال معدنی دیگر.

خاکستر مرطوب روش اصلی تجزیه ترکیبات آلی نیتروژن و فسفر است و در برخی موارد در تعیین بسیاری از عناصر دیگر قابل اعتمادتر است. هنگام تعیین بور، فقط می توان از خاکستر خشک استفاده کرد، زیرا بیشتر ترکیبات بور با آب و بخار اسیدی تبخیر می شوند.

روش خاکستر خشک برای تجزیه و تحلیل محتوای تقریباً تمام عناصر ماکرو و میکرو در مواد بیولوژیکی قابل استفاده است. به طور معمول، خاکستر خشک نمونه های گیاهی به صورت الکتریکی انجام می شود کوره صدا خفه کندر بوته های چینی، کوارتز یا فلزی (یا فنجان ها) در دمایی که بیش از 450-500 درجه سانتیگراد نباشد. بوته های ساخته شده از کوارتز بهترین هستند، اما معمولاً از بوته های ساخته شده از شیشه یا چینی نسوز استفاده می شود. برخی از مطالعات خاص ممکن است به بوته های پلاتین نیاز داشته باشند. دمای پایین در حین احتراق و انتخاب صحیح مواد بوته این امکان را فراهم می کند تا از تلفات ناشی از تبخیر و تلفات ناشی از تشکیل اکسیدهای عنصر تعیین شده که در اسید هیدروکلریک محلول ضعیف هستند جلوگیری شود. در هنگام واکنش با ماده ای که بوته ها از آن ساخته می شوند، اکسیدها می توانند تشکیل شوند.

2.2 تجزیه و تحلیل میکروشیمیایی خاکستر

مواد و تجهیزات: خاکستر به دست آمده از سوزاندن برگ، دانه، چوب. محلول های 10% HCl و NH 3، محلول های 1% نمک های زیر در قطره چکان: Na 2 HCO 3، NaHC 4 H 4 O 6، K 4، (NH 4) 2 MoO 4 در 1% HNO 3، 1% محلول H 2 SO 4 ; لوله های آزمایش، قیف های شیشه ای با قطر 4-5 سانتی متر، کاردک های فلزی یا کاردک های چشمی، لام های شیشه ای، میله های شیشه ای، دستمال ها یا تکه های کاغذ صافی، فیلترهای کاغذی، واشر یا فلاسک های با آب مقطر، فنجان های آبکشی.

اطلاعات مختصر:

هنگامی که بافت می سوزد، عناصر آلی (C؛ H؛ O؛ N) به شکل ترکیبات گازی تبخیر می شوند و قسمت غیر قابل احتراق باقی می ماند - خاکستر. محتوای آن در اندام های مختلف متفاوت است: در برگ ها - تا 10-15٪، در دانه ها - حدود 3٪، در چوب - حدود 1٪. بیشتر خاکستر در بافت های زنده و فعال مانند مزوفیل برگ یافت می شود. سلول های آن حاوی کلروفیل و آنزیم های زیادی است که شامل عناصری مانند منیزیم، آهن، مس و... می شود و به دلیل فعالیت متابولیکی بالای بافت های زنده، مقدار قابل توجهی پتاسیم، فسفر و سایر عناصر نیز در آنها یافت می شود. محتوای خاکستر به ترکیب خاکی که گیاه روی آن رشد می کند و به سن و ماهیت بیولوژیکی آن بستگی دارد. اندام های گیاهی نه تنها از نظر کمی، بلکه در ترکیب کیفی خاکستر نیز متفاوت هستند.

روش میکروشیمیایی تشخیص تعدادی از عناصر موجود در خاکستر گیاه را ممکن می سازد. این روش بر اساس توانایی برخی از معرف ها، هنگام تعامل با عناصر خاکستر، برای تولید ترکیباتی است که در رنگ خاص یا شکل کریستالی متفاوت هستند.

پیش رفتن

مقداری از مواد خشک شده (تراشه های چوب، برگ ها و دانه های له شده) را در یک بوته ریخته، کمی الکل به آن اضافه کنید و روی آتش بگذارید. روش را 2-3 بار تکرار کنید. سپس بوته را به اجاق برقی منتقل کنید و حرارت دهید تا مواد زغالی شده به رنگ خاکستری خاکستری به خود بگیرند. زغال سنگ باقیمانده باید با قرار دادن بوته در یک کوره صدا خفه کن به مدت 20 دقیقه سوزانده شود.

برای تشخیص کلسیم، منیزیم، فسفر و آهن، باید مقداری خاکستر را با کاردک چشمی شیشه ای داخل لوله آزمایش اضافه کرده، آن را با 4 میلی لیتر HCl 10% پر کنید و چند بار تکان دهید تا حل شود. برای تشخیص پتاسیم، همان مقدار خاکستر باید در 4 میلی لیتر آب مقطر حل شود و از طریق یک فیلتر کاغذی کوچک در یک لوله آزمایش تمیز فیلتر شود. سپس با استفاده از یک میله شیشه ای، قطره کوچکی از عصاره خاکستر را روی یک لام شیشه ای تمیز و در کنار آن به فاصله 10 میلی متر، یک قطره از معرف بریزید و با میله، دو قطره را با یک پل به هم وصل کنید. (هر معرف با یک پیپت جداگانه اعمال می شود.) در نقطه تماس محلول ها، تبلور محصولات واکنش رخ می دهد (اختلاط دو قطره نامطلوب است، زیرا کریستالیزاسیون سریع منجر به تشکیل بلورهای کوچک غیر معمول می شود؛ علاوه بر این، هنگامی که قطره خشک می شود، کریستال هایی از نمک های اصلی ممکن است تشکیل شود. ).

پس از این، قطرات محلول های باقیمانده را با تکه های کاغذ صافی از شیشه جدا کنید و کریستال ها را زیر میکروسکوپ بدون شیشه پوششی بررسی کنید. پس از هر واکنش، میله شیشه ای باید با آب شسته شود و با کاغذ صافی خشک شود.

برای تشخیص پتاسیم از تارتارات سدیم 1% استفاده می شود. در نتیجه واکنش با عصاره خاکستر، کریستال های تارتارات پتاسیم KHC 4 H 4 O 6 تشکیل می شود که به شکل منشورهای بزرگ است. عصاره پتاسیم موجود در آب ابتدا باید خنثی شود، زیرا در اسید و محیط قلیاییمحصول واکنش محلول است. واکنش از معادله پیروی می کند:

NaHC 4 H 4 O 6 + K + > KNS 4 H 4 O 6 v + Na +.

تشخیص کلسیم با اسید سولفوریک 1٪ انجام می شود، واکنش مطابق با معادله ادامه می یابد:

CaCl 2 + H 2 SO 4 > CaSO 4 v + 2HCl.

در نتیجه، گچ به صورت انفرادی تشکیل می شود یا در دسته هایی از کریستال های سوزنی شکل جمع آوری می شود.

هنگامی که منیزیم تشخیص داده شد، ابتدا یک قطره محلول آمونیاک 10% به یک قطره عصاره خاکستر اضافه می شود و توسط یک پل با یک قطره محلول فسفات سدیم 1% متصل می شود. واکنش از معادله پیروی می کند:

MgCl 2 + NH 3 + Na 2 HPO 4 > NH 4 MgPO 4 v + 2 NaCl.

نمک منیزیم فسفر آمونیوم به شکل بلورهای مسطح و بی رنگ به شکل مستطیل، بال و کلاهک تشکیل می شود.

تشخیص فسفر با استفاده از 1% مولیبدات آمونیوم در اسید نیتریک انجام می شود. واکنش طبق معادله ادامه می یابد:

H 3 PO 4 + 12 (NH 4) 2 MoO 4 + 21HNO 3 > (NH 4) 3 PO 4 * 12MoO 3 v + 21NH 4 NO 3 + 12H 2 O.

آمونیاک فسفر-مولیبدن به شکل توده های کوچک زرد مایل به سبز تشکیل می شود.

برای تشخیص آهن، مقدار مساوی عصاره خاکستر اندام های مختلف (1-2 میلی لیتر) را در دو لوله آزمایش ریخته و به مقدار مساوی 1% نمک خون زرد رنگ اضافه می کنند تا رنگ آبی ظاهر شود. آبی پروس شکل می گیرد:

4FeCl 3 + 3K 4 > Fe 4 3 + 12KCl.

فصل 3. نتایج تحقیق و تجزیه و تحلیل آنها

3.1 علائم کمبود مواد معدنی

کمبود مواد معدنی باعث تغییراتی در فرآیندهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی می شود که در نتیجه تغییرات مورفولوژیکی یا علائم قابل مشاهده اغلب مشاهده می شود.

گاهی اوقات به دلیل کمبود، رشد قبل از بروز علائم دیگر سرکوب می شود.

علائم قابل مشاهده کمبود مهمترین نتیجه کمبود مواد معدنی کاهش رشد است. با این حال، قابل توجه ترین اثر زرد شدن برگ ها ناشی از کاهش بیوسنتز کلروفیل است. به نظر می رسد برگ ها به ویژه به کمبود حساس هستند. با کمبود مواد معدنی، اندازه آنها کاهش می یابد، شکل یا ساختار آنها تغییر می کند، رنگ آنها محو می شود و گاهی اوقات حتی مناطق مرده در نوک، لبه ها یا بین رگه های اصلی ایجاد می شود. در برخی موارد، برگ‌ها به صورت تافت یا روزت جمع می‌شوند و سوزن‌های کاج گاهی اوقات جدا نمی‌شوند و «سوزن‌های ادغام‌شده» تشکیل می‌شوند. علامت عمومینوع خاصی از کمبود مواد معدنی در گیاهان علفی - سرکوب رشد ساقه و کاهش رشد تیغه های برگ، که منجر به تشکیل گل سرخ از برگ های کوچک، اغلب با شبکه ای از مناطق کلروتیک می شود. علائم قابل مشاهده کمبود عناصر مختلف به قدری مشخص است که ناظران با تجربه می توانند کمبود را از روی ظاهر برگ ها تشخیص دهند.

گاهی اوقات، هنگامی که کمبود مواد معدنی وجود دارد، درختان مقادیر اضافی صمغ تولید می کنند. این پدیده omosis نامیده می شود. دفع رزین در اطراف جوانه ها در درختان کاج قابل توجه دارای کمبود روی در استرالیا رایج است. صمغ روی پوست درختان میوه نیز یافت می شود که از خشکی بالای سر ناشی از کمبود مس رنج می برند. کمبود قابل توجه اغلب باعث مرگ برگ ها، شاخساره ها و سایر قسمت ها می شود، به عنوان مثال علائمی که به عنوان خشکی توصیف می شوند ایجاد می شود. مرگ ساقه ناشی از کمبود مس در بسیاری از درختان جنگلی و میوه مشاهده شده است. هنگامی که شاخه های آپیکال می میرند، درختان سیبی که از کمبود مس رنج می برند، ظاهری بوته ای و کوتاه رشد پیدا می کنند. کمبود بور باعث خشک شدن نقاط رشد راسی و در نهایت مرگ کامبیوم در مرکبات و کاج، مرگ آبکش و پوسیدگی فیزیولوژیکی میوه ها در گونه های دیگر می شود. کمبود یک عنصر گاهی اوقات باعث بروز چندین علامت مختلف می شود، به عنوان مثال، کمبود بور در درختان سیب باعث تغییر شکل و شکنندگی برگ ها، نکروز آبکش، آسیب به پوست و میوه ها می شود.

کلروز. شایع ترین علامت مشاهده شده با کمبود عناصر مختلف، کلروز است که در نتیجه اختلال در بیوسنتز کلروفیل رخ می دهد. ماهیت، درجه و شدت کلروز در برگهای جوان و پیر به نوع گیاه، عنصر و میزان کمبود بستگی دارد. بیشتر اوقات، کلروز با کمبود نیتروژن همراه است، اما همچنین می تواند ناشی از کمبود آهن، منگنز، منیزیم، پتاسیم و سایر عناصر باشد. علاوه بر این، کلروز می تواند نه تنها به دلیل کمبود مواد معدنی، بلکه به دلیل عوامل محیطی مختلف از جمله آب زیاد یا خیلی کم، دمای نامطلوب، مواد سمی (مانند دی اکسید گوگرد) و مواد معدنی اضافی ایجاد شود. کلروز همچنین می تواند توسط عوامل ژنتیکی ایجاد شود که باعث ظهور گیاهان با رنگ های متفاوت می شود: از آلبینوها که کاملاً فاقد کلروفیل هستند تا نهال های سبز رنگ یا نهال هایی با نوارهای مختلف و برگ های خالدار.

بر اساس عوامل متعددی که باعث کلروز می شوند، می توان نتیجه گرفت که هم در نتیجه یک اختلال متابولیک عمومی و هم تأثیر خاص عناصر فردی رخ می دهد.

یکی از رایج ترین و مضرترین انواع رشد گیاه، نوع کلروز است که در تعداد زیادی از درختان میوه، زینتی و جنگلی که در خاک های قلیایی و آهکی رشد می کنند، یافت می شود. معمولاً به دلیل عدم دسترسی به آهن در مقادیر pH بالا ایجاد می شود، اما گاهی اوقات به دلیل کمبود منگنز ایجاد می شود.

هنگامی که کلروز در گلدان ها رخ می دهد، رگبرگ های میانی و کوچکتر برگ ها سبز باقی می مانند، اما نواحی بین رگبرگ ها سبز کم رنگ، زرد یا حتی سفید می شوند. به طور معمول، جوانترین برگها بیشتر تحت تأثیر کلروز قرار می گیرند. در درختان سوزنی برگ، سوزن های جوان به رنگ سبز کم رنگ یا زرد می شوند و با کمبود زیاد، سوزن ها قهوه ای شده و می ریزند.

کلروز ناشی از کمبود آهن را می توان با کاهش pH خاک تا حدی یا به طور کامل از بین برد.

3.2 اثرات فیزیولوژیکی کمبود مواد معدنی

اثرات مورفولوژیکی قابل مشاهده یا علائم کمبود مواد معدنی نتیجه تغییرات در فرآیندهای مختلف بیوشیمیایی یا فیزیولوژیکی داخلی است. با این حال، به دلیل روابط پیچیده بین آنها، تعیین اینکه چگونه کمبود یک عنصر باعث ایجاد اثرات مشاهده شده می شود، می تواند دشوار باشد. به عنوان مثال، کمبود نیتروژن می تواند رشد را به دلیل عرضه بدتر نیتروژن به فرآیندهای بیوسنتز پروتوپلاسم جدید مهار کند. اما در عین حال سرعت سنتز آنزیم ها و کلروفیل کاهش یافته و سطح فتوسنتزی کاهش می یابد. این امر باعث تضعیف فتوسنتز می شود و تامین کربوهیدرات ها در فرآیندهای رشد را مختل می کند. در نتیجه کاهش بیشتر در میزان جذب نیتروژن و مواد معدنی امکان پذیر است. یک عنصر اغلب چندین عملکرد را در یک گیاه انجام می دهد، بنابراین تشخیص اینکه کدام عملکرد یا ترکیبی از عملکردها مختل شده و باعث ایجاد علائم قابل مشاهده می شود، آسان نیست. به عنوان مثال، منگنز علاوه بر فعال کردن سیستم های آنزیمی خاص، برای سنتز نیز ضروری است. کلروفیل. کمبود آن باعث ایجاد برخی اختلالات عملکردی می شود. کمبود نیتروژن معمولاً منجر به کاهش قابل توجه فتوسنتز می شود، اما تأثیر کمبود عناصر دیگر چندان قطعی نیست.

کمبود مواد معدنی باعث کاهش بیوسنتز کربوهیدرات ها و حرکت آنها به بافت های در حال رشد می شود. کمبودها اغلب بر فتوسنتز و تنفس تأثیر متفاوتی می گذارند. به عنوان مثال، کمبود قابل توجه پتاسیم فتوسنتز را کند می کند و تنفس را افزایش می دهد و در نتیجه میزان کربوهیدرات هایی را که می توان برای رشد استفاده کرد کاهش می دهد. گاهی اوقات حرکت کربوهیدرات ها نیز مهار می شود. این اثر در درختان کمبود بور با نکروز آبکش مشهود است. در نتیجه کاهش میزان کربوهیدرات های موجود، سرعت رشد بافت در یک قسمت از درخت کاهش می یابد، اما در عین حال، تجمع کربوهیدرات ها در قسمت دیگر می تواند رخ دهد. گاهی اوقات به دلیل محتوای کم کربوهیدرات های ذخیره ای، تشکیل بذر کاهش می یابد. کاربرد فراوان کود نیتروژن منجر به افزایش قابل توجهی در فرآیند تشکیل بذر در درختان راش و افرا قند، درصد بذر سالم و وزن خشک بذر افرا شد. تشکیل مخروط ها و دانه ها در کاج بخور جوان نیز پس از مصرف کود به شدت افزایش یافت. اگر درختان کمبود مواد معدنی نداشته باشند، مصرف مقادیر زیاد کودهای نیتروژنی می تواند با تحریک رشد رویشی، تشکیل میوه ها و دانه ها را کاهش دهد.

3.3 مواد معدنی اضافی

خاک های جنگلی به ندرت حاوی مقادیر زیادی مواد مغذی معدنی هستند، اما کوددهی سنگین باغ ها و نهالستان ها گاهی اوقات منجر به غلظت نمک کافی برای ایجاد آسیب می شود. همچنین مناطق وسیعی از زمین های خشک وجود دارد که اکثر گونه های گیاهی به دلیل نمک زیاد نمی توانند در آنها وجود داشته باشند. آبیاری با آب حاوی املاح زیاد نیز باعث آسیب می شود. این به دلیل افزایش فشار اسمزی، تغییر نامطلوب pH برای گیاهان، عدم تعادل یون های مختلف یا ترکیبی از این عوامل رخ می دهد.

افزایش فشار اسمزی محلول خاک باعث کاهش جذب آب، افزایش کمبود آب در برگ ها و آسیب بافتی ناشی از خشک شدن در روزهایی که باد و دمای بالا باعث تعرق زیاد می شود، می شود. با کم آبی طولانی تر و عمیق تر، بسته شدن روزنه نیز مشاهده می شود که از فتوسنتز جلوگیری می کند. غلظت بالای نمک در خاک می تواند باعث آسیب ریشه از طریق پلاسمولیز شود، به ویژه در خاک های شنی، که در فعالیت مصنوعی ریشه اختلال ایجاد می کند. گاهی اوقات برگها در اثر استفاده از کودهای مایع با غلظت بالا به آنها آسیب می بینند.

اثرات مضر کود اضافی به گونه گیاهی، نوع کود مصرفی و زمان مصرف بستگی دارد.

کوددهی بیش از حد درختان میوه و زینتی گاهی فصل رشد را به حدی افزایش می دهد که درختان و درختچه ها قبل از یخبندان فرصتی برای مقاوم شدن به سرما ندارند. کود دهی بیش از حد گاهی اوقات تولید شاخه ها، گل ها و میوه های زیادی را در درختان مسن تر تشویق می کند. انواع دیگر پاسخ های گیاه به بارورسازی بیش از حد شامل فاسیشن یا صاف شدن ساقه و نکروز داخلی پوست است. بر روی نهال ها، اثر نامطلوب کود اضافی به شکل رشد بیش از حد راسی خود را نشان می دهد، که منجر به نسبت کم قسمت های زیرزمینی و بالای زمینی می شود، در نتیجه گیاهان اغلب پس از پیوند به خوبی ریشه نمی دهند.

استفاده از کود اضافی از نظر اقتصادی زیان آور است. همچنین برای محیط زیست نامطلوب است، زیرا مازاد آن می تواند شسته شده و در آب یا بدنه های آبی قرار گیرد آب های زیرزمینی. بخصوص پراهمیتدارای شسته شدن نیتروژن اضافی، معمولاً به شکل نیترات است، اما مشکل آلودگی محیطی زمانی ایجاد می شود که هر عنصری در مقادیر بیش از حد وارد شود.

3.4 کمبود نیتروژن

با کمبود نیتروژن در رویشگاه، رشد گیاه مهار می شود، تشکیل شاخه های جانبی و پنجه زنی در غلات ضعیف می شود و برگ های ریز مشاهده می شود. در همان زمان، انشعاب ریشه کاهش می یابد، اما نسبت جرم ریشه و اندام هوایی ممکن است افزایش یابد. یکی از تظاهرات اولیه کمبود نیتروژن، رنگ سبز کم رنگ برگ ها است که در اثر سنتز ضعیف کلروفیل ایجاد می شود. گرسنگی طولانی مدت نیتروژن منجر به هیدرولیز پروتئین ها و تخریب کلروفیل، عمدتاً در برگ های پایین تر و مسن تر و خروج ترکیبات نیتروژن محلول به برگ های جوان تر و نقاط رشد می شود. در اثر از بین رفتن کلروفیل، رنگ برگهای پایینی بسته به نوع گیاه، رنگهای زرد، نارنجی یا قرمز به خود می گیرد و با کمبود شدید نیتروژن، ممکن است نکروز، خشک شدن و مرگ بافت رخ دهد. گرسنگی نیتروژن منجر به دوره کوتاه‌تر رشد رویشی و زودتر رسیدن بذر می‌شود.

3.5 کمبود فسفر

یکی از علائم بیرونی گرسنگی از فسفر، رنگ سبز مایل به آبی برگها است که اغلب با رنگ بنفش یا برنزی همراه است (شواهدی از تاخیر در سنتز پروتئین و تجمع قندها). برگ ها کوچک و باریک تر می شوند. رشد گیاه متوقف می شود و رسیدن محصول به تاخیر می افتد.

با کمبود فسفر، سرعت جذب اکسیژن کاهش می‌یابد، فعالیت آنزیم‌های دخیل در متابولیسم تنفسی تغییر می‌کند و برخی از سیستم‌های اکسیداسیون غیر میتوکندری (گلیکولیک اسید اکسیداز، آسکوربات اکسیداز) فعال‌تر شروع به کار می‌کنند. در شرایط گرسنگی فسفر، فرآیندهای تجزیه ترکیبات ارگانوفسفر و پلی ساکاریدها فعال می شود و سنتز پروتئین ها و نوکلئوتیدهای آزاد مهار می شود.

گیاهان در مراحل اولیه رشد و نمو بیشترین حساسیت را نسبت به کمبود فسفر دارند. تغذیه معمولی فسفر در دوره بعدی رشد گیاهان را تسریع می کند (برخلاف تغذیه نیتروژن)، که در مناطق جنوبی امکان کاهش احتمال سقوط آنها در زیر خشکسالی و در مناطق شمالی - در زیر یخبندان را فراهم می کند.

3.6 کمبود گوگرد

تامین ناکافی گوگرد گیاهان باعث مهار سنتز اسیدهای آمینه و پروتئین های حاوی گوگرد، کاهش فتوسنتز و سرعت رشد گیاهان به ویژه اندام های هوایی می شود. در موارد حاد تشکیل کلروپلاست ها مختل شده و تجزیه آنها امکان پذیر است. علائم کمبود گوگرد - سفید شدن و زرد شدن برگها - مشابه علائم کمبود نیتروژن است، اما ابتدا در جوانترین برگها ظاهر می شود. این نشان می دهد که خروج گوگرد از برگ های مسن تر نمی تواند عرضه ناکافی گوگرد به گیاهان را از طریق ریشه جبران کند.

3.7 کمبود پتاسیم

با کمبود پتاسیم، برگها از پایین به بالا شروع به زرد شدن می کنند - از پیر تا جوان. برگ ها در لبه ها زرد می شوند. متعاقباً، لبه ها و قسمت های بالایی آنها رنگ قهوه ای پیدا می کنند، گاهی اوقات با لکه های قرمز "زنگ زده". مرگ و نابودی این مناطق رخ می دهد. برگ ها طوری به نظر می رسند که انگار سوخته اند. تامین پتاسیم به ویژه برای اندام ها و بافت های جوان و در حال رشد فعال مهم است. بنابراین، با گرسنگی پتاسیم، عملکرد کامبیوم کاهش می‌یابد، رشد بافت‌های عروقی مختل می‌شود، ضخامت دیواره سلولی اپیدرم و کوتیکول کاهش می‌یابد و فرآیندهای تقسیم و طویل شدن سلولی مهار می‌شود. در نتیجه کوتاه شدن میانگره ها، اشکال گل سرخ گیاهان می توانند تشکیل شوند. کمبود پتاسیم منجر به کاهش اثر غالب جوانه های آپیکال می شود. رشد جوانه های راسی و راسی-جانبی متوقف شده و می میرند، رشد شاخه های جانبی فعال شده و گیاه شکل بوته ای به خود می گیرد.

اسناد مشابه

تحقیق فیزیکی و ترکیب شیمیاییخاک ها گیاهان داخلی، انواع کودهای معدنی. علائم کمبود مواد معدنی در خاک نکاتی برای پرورش گیاهان سرپوشیده در محیط مدرسه. بیماری ها و آفات گیاهی، وسایل حفاظتی.

کار دوره، اضافه شده در 2014/09/03


نقش مواد معدنی در زندگی سلول ها و بافت های بدن حیوان. اهمیت عناصر ماکرو برای بدن حیوانات نسبت اسید به باز عناصر در خوراک. استفاده از ریز عناصر در تغذیه، میزان مصرف روزانه.

چکیده، اضافه شده در 2009/10/25


طبقه بندی کودهای معدنی (ساده و مخلوط). تخلیه خاک کشاورزی کودهای آلی و معدنی. رشد کامل گیاهان با استفاده از کودهای پیچیده. تاثیر آب بر زندگی گیاهان

ارائه، اضافه شده در 2014/05/14


شرح پروتئین ها، چربی ها، کربوهیدرات ها، ویتامین ها، مواد معدنی و عناصر کمیاب. ارزیابی ارزش غذایی خوراک روش های مطالعه متابولیسم در بدن حیوانات بر اساس قانون بقای انرژی تعادل نیتروژن، کربن و انرژی در گاو.

چکیده، اضافه شده در 1393/06/15


خاک، شرایط تشکیل خاک. ویژگی های کودهای معدنی. زمین شناسی، ژئومورفولوژی، آب و هوای اطراف رودخانه سوژ. مشخصات خاک و شرایط اقلیمی. تأثیر کودهای معدنی بر بهره وری و ترکیب گونه ای توده چمنی.

پایان نامه، اضافه شده در 11/03/2012


وابستگی کیفیت محصولات کشاورزی به محتوای ترکیبات آلی و معدنی ضروری در آنها. تأثیر کودهای معدنی (نیتروژن، فسفر، پتاسیم و کمپلکس) در ترکیبات مختلف بر رشد و بهره وری گیاهان.

چکیده، اضافه شده در 10/07/2009


اهمیت مواد معدنی و ویتامین ها در بدن خوک. استفاده از محرک های درون زا و مواد فعال بیولوژیکی در پیش مخلوط ها. توصیه به استفاده از محرک های زیستی (آنتی بیوتیک ها، آنزیم ها، eleutherococcus) در رژیم غذایی.

آموزش، اضافه شده در 10/05/2012


استفاده از کودهای آلی و معدنی در منطقه دوان جمهوری باشقیرستان، روش های محاسبه دوز کودهای معدنی، برنامه ریزی برداشت محصول. برنامه چند ساله استفاده از کودها در تناوب زراعی با در نظر گرفتن حاصلخیزی خاک.

کار دوره، اضافه شده در 2009/07/15


اهمیت فیزیولوژیکی مواد معدنی در بدن خوک ها استفاده از پیکومین در خروس در دوران بارداری عوامل محیطی و تأثیر آنها بر مقاومت طبیعی و بهره وری خوک ها پارامترهای خون خروس.

تک نگاری، اضافه شده در 10/05/2012


رژیم غذایی سگ در شرایط شهری. هضم غذا و ظرفیت معده. مواد مغذی و انرژی مورد نیاز. نقش چربی ها در تغذیه ویتامین و متابولیسم آب علائم کمبود اسید فولیک. عملکرد مواد معدنی در بدن

تمام مواد هیومیک در نتیجه تبدیل پس از مرگ (پس از مرگ) باقیمانده های آلی تشکیل می شوند. تبدیل بقایای آلی به مواد هیومیکی را فرآیند هومیکاسیون می نامند. خارج از موجودات زنده، هم با مشارکت آنها و هم از طریق واکنشهای شیمیایی خالص اکسیداسیون، کاهش، هیدرولیز، تراکم و غیره رخ می دهد.

بر خلاف سلول زنده، که در آن سنتز پلیمرهای زیستی مطابق با کد ژنتیکی انجام می شود، در طول فرآیند humification برنامه مشخصی وجود ندارد، بنابراین هر ترکیبی می تواند ایجاد شود، هم ساده تر و هم پیچیده تر از زیست مولکول های اصلی. محصولات حاصل دوباره تحت واکنش های سنتز یا تجزیه قرار می گیرند و این فرآیند تقریباً به طور مداوم اتفاق می افتد.

مواد هیومیک گروه خاصی از مواد تیره رنگ مولکولی بالا را تشکیل می‌دهند که در طی تجزیه بقایای آلی در خاک با سنتز بافت‌های مرده گیاهی و جانوری حاصل از پوسیدگی و فرآورده‌های پوسیدگی تشکیل می‌شوند. مقدار کربن محدود شده در اسیدهای هیومیک خاک، ذغال سنگ نارس و زغال سنگ تقریباً چهار برابر بیشتر از مقدار کربن محدود شده در مواد آلی همه گیاهان و جانوران روی کره زمین است. اما مواد هیومیک فقط مواد زائد فرآیندهای زندگی نیستند، بلکه محصولات طبیعی و مهم تکامل مشترک مواد معدنی و دنیای گیاهی زمین هستند.

مواد هیومیک می توانند مستقیماً روی گیاهان تأثیر بگذارند، زیرا منبعی از عناصر غذایی معدنی (مجموعه مواد مغذی) هستند. مواد آلی خاک حاوی مقدار قابل توجهی مواد مغذی است، جامعه گیاهی پس از تبدیل شدن آنها به شکل معدنی توسط میکروارگانیسم های خاک، آنها را مصرف می کنند. به شکل معدنی است که مواد مغذی وارد زیست توده گیاهی می شوند.

مواد هیومیک می توانند به طور غیرمستقیم بر گیاهان تأثیر بگذارند، یعنی بر خواص فیزیکی-مکانیکی، فیزیکی-شیمیایی و بیولوژیکی خاک تأثیر بگذارند. با داشتن اثر پیچیده بر روی خاک، خواص فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی آن را بهبود می بخشند. همراه با این، آنها یک عملکرد محافظتی انجام می دهند، فلزات سنگین، رادیونوکلئیدها و سموم آلی را متصل می کنند و در نتیجه از ورود آنها به گیاهان جلوگیری می کنند. بنابراین، آنها با تأثیر بر خاک، به طور غیرمستقیم گیاهان را تحت تأثیر قرار می دهند و باعث رشد و نمو فعال تر آنها می شوند.

اخیراً جهت‌گیری‌های جدیدی برای تأثیر مواد هیومیک بر گیاهان ایجاد شده است، یعنی: گیاهان هتروتروف‌هایی هستند که مستقیماً از مواد هیومیک تغذیه می‌کنند. مواد هیومیک می توانند بر روی گیاه اثر هورمونی داشته باشند و در نتیجه رشد و نمو آن را تحریک کنند.

1. توابع بیوسفر مواد هیومیک موثر بر رشد گیاه

که در سال های گذشتهدانشمندان عملکردهای بیوشیمیایی و محیطی کلی مواد هیومیک و تأثیر آنها بر رشد گیاه را شناسایی کرده اند. از جمله مهمترین آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

قابل شارژ- توانایی مواد هیومیک برای انباشته شدن ذخایر طولانی مدت کلیه مواد مغذی، کربوهیدرات ها، اسیدهای آمینه در محیط های مختلف.

حمل و نقل- تشکیل ترکیبات آلی معدنی پیچیده با فلزات و عناصر کمیاب که به طور فعال به گیاهان مهاجرت می کنند.

نظارتی- مواد هیومیک رنگ خاک را تشکیل می دهند و تغذیه معدنی، تبادل کاتیونی، بافر و فرآیندهای ردوکس را در خاک تنظیم می کنند.

محافظ- با جذب مواد سمی و رادیونوکلئیدها، مواد هیومیکی از ورود آنها به گیاهان جلوگیری می کند.

ترکیب همه این عملکردها افزایش عملکرد و کیفیت مورد نیاز محصولات کشاورزی را تضمین می کند. تأکید بر تأثیر مثبت مواد هیومیک در شرایط محیطی نامطلوب از اهمیت ویژه ای برخوردار است: دماهای پایین و بالا، کمبود رطوبت، شوری، تجمع آفت کش ها و وجود رادیونوکلئیدها.

نقش مواد هیومیک به عنوان مواد فعال فیزیولوژیکی غیرقابل انکار است. آنها نفوذپذیری را تغییر می دهند غشای سلولیافزایش فعالیت آنزیم ها، تحریک فرآیندهای تنفسی، سنتز پروتئین ها و کربوهیدرات ها. آنها محتوای کلروفیل و بهره وری فتوسنتز را افزایش می دهند که به نوبه خود پیش نیازهایی را برای به دست آوردن محصولات سازگار با محیط زیست ایجاد می کند.

هنگام استفاده از زمین برای کشاورزی، برای حفظ غلظت مورد نیاز مواد هیومیک، نیاز به پر کردن دائمی هوموس در خاک است.

تا کنون، این پر کردن عمدتا از طریق استفاده از کمپوست، کود دامی و ذغال سنگ نارس انجام شده است. با این حال، از آنجایی که محتوای مواد هیومیک واقعی در آنها نسبتاً کم است، میزان کاربرد آنها بسیار بالا است. این باعث افزایش هزینه های حمل و نقل و سایر هزینه های تولید می شود که چندین برابر هزینه خود کودها است. علاوه بر این، آنها حاوی دانه های علف های هرز و همچنین باکتری های بیماری زا هستند.

برای به دست آوردن عملکرد بالا و پایدار، تکیه بر قابلیت های بیولوژیکی محصولات کشاورزی که همانطور که مشخص است فقط 10-20٪ استفاده می شود کافی نیست. البته استفاده از ارقام پرمحصول، روش‌های موثر کشاورزی و گیاهی و کودها ضروری است، اما دیگر نمی‌توان بدون تنظیم‌کننده‌های رشد گیاهی که تا پایان قرن بیستم اهمیت کمتری دارند، انجام داد. نقشی نسبت به آفت کش ها و کودها دارد.

2. تأثیر میزان هوموس خاک بر عملکرد گیاهان کشاورزی

خاک های با هوموس بالا دارای محتوای فعال فیزیولوژیکی بیشتری هستند. هوموس فرآیندهای بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی را فعال می کند، متابولیسم و ​​سطح انرژی کلی فرآیندها را در بدن گیاه افزایش می دهد، باعث افزایش عرضه مواد مغذی به آن می شود که با افزایش عملکرد و بهبود کیفیت آن همراه است.

ادبیات انباشته شده است مواد آزمایشی، نشان دهنده وابستگی نزدیک عملکرد به سطح محتوای هوموس خاک است. ضریب همبستگی بین محتوای هوموس در خاک و عملکرد 0.7...0.8 است (داده های VNIPTIOU، 1989). بنابراین، در مطالعات مؤسسه تحقیقاتی علوم خاک و شیمی کشاورزی بلاروس (BelNIIPA)، افزایش مقدار هوموس در خاک‌های سودولیک به میزان 1% (در محدوده آن از 1.5 تا 2.5 ... 3%) باعث افزایش دانه می‌شود. عملکرد چاودار و جو زمستانه 10 ... 15 سی در هکتار. در مزارع جمعی و مزارع دولتی منطقه ولادیمیر، با محتوای هوموس در خاک تا 1٪، عملکرد دانه در دوره 1976-1980. از 10 c/ha تجاوز نکرد، در 1.6...2% 15 c/ha، 3.5...4% - 35 c/ha بود. در منطقه کیروف، افزایش 1 درصدی هوموس با دریافت 3 ... 6 کوینتال غلات اضافی، در منطقه ورونژ - 2 قینتال، در منطقه کراسنودار- 3...4 سی در هکتار.

نقش هوموس در افزایش عملکرد استفاده ماهرانه از کودهای شیمیایی بسیار چشمگیرتر است؛ اثربخشی آن 1.5 ... 2 برابر افزایش می یابد. با این حال، باید به خاطر داشت که کودهای شیمیایی اعمال شده به خاک باعث افزایش تجزیه هوموس می شود که منجر به کاهش محتوای آن می شود.

عملكرد توليدات كشاورزي مدرن نشان مي دهد كه افزايش ميزان هوموس در خاك ها يكي از شاخص هاي اصلي كشت آنهاست. در سطح پایین ذخایر هوموس، استفاده از کودهای معدنی به تنهایی منجر به افزایش پایدار در حاصلخیزی خاک نمی شود. علاوه بر این، برنامه دوزهای بالاکودهای معدنی در خاکهای فقیر از نظر مواد آلی اغلب با تأثیر نامطلوب بر میکرو فلور خاک، تجمع نیترات و سایر ترکیبات مضر در گیاهان و در بسیاری موارد کاهش عملکرد محصول همراه است.

3. تأثیر مواد هیومیک بر گیاهان

اسیدهای هیومیک محصولی از تبدیل طبیعی بیوشیمیایی مواد آلی در بیوسفر هستند. آنها بخش اصلی ماده آلی خاک - هوموس هستند که نقش کلیدی در چرخه مواد در طبیعت و حفظ حاصلخیزی خاک دارند.

اسیدهای هیومیک دارای ساختار مولکولی منشعب هستند که شامل تعداد زیادی گروه عاملی و مراکز فعال می شود. تشکیل این ترکیبات طبیعی تحت تأثیر فرآیندهای فیزیکوشیمیایی در خاک و فعالیت ارگانیسم های خاک رخ می دهد. منابع سنتز اسیدهای هیومیک بقایای گیاهی و حیوانی و همچنین مواد زائد میکرو فلور خاک است.

بنابراین، اسیدهای هیومیک تجمع کننده مواد آلی خاک - اسیدهای آمینه، کربوهیدرات ها، رنگدانه ها، مواد فعال بیولوژیکی و لیگنین هستند. علاوه بر این، اجزای معدنی ارزشمند خاک در اسیدهای هیومیک - عناصر تغذیه معدنی (نیتروژن، فسفر، پتاسیم)، و همچنین عناصر میکرو (آهن، روی، مس، منگنز، بور، مولیبدن و غیره) متمرکز شده است.

تحت تأثیر فرآیندهای طبیعی که در خاک اتفاق می افتد، تمام اجزای فوق در یک مجتمع مولکولی واحد - اسیدهای هیومیک قرار می گیرند. تنوع اجزای اولیه برای سنتز این کمپلکس، ساختار مولکولی پیچیده و در نتیجه طیف وسیعی از اثرات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی اسیدهای هیومیک بر خاک و گیاهان را تعیین می کند.

اسیدهای هیومیک به عنوان جزئی از هوموس تقریباً در همه انواع خاک ها یافت می شود. آنها بخشی از سوخت های فسیلی جامد (زغال سنگ قهوه ای سخت و نرم)، و همچنین ذغال سنگ نارس و ساپروپل هستند. با این حال، این ترکیبات در حالت طبیعی خود غیر فعال بوده و تقریباً به طور کامل به شکل نامحلول هستند. فقط نمک های تشکیل شده توسط اسیدهای هیومیک با فلزات قلیایی - سدیم، پتاسیم (هومات ها) از نظر فیزیولوژیکی فعال هستند.

3.1 تأثیر هومات ها بر خواص خاک

تأثیر هومات ها بر خواص فیزیکی خاک

مکانیسم این اثر بسته به نوع خاک متفاوت است.

در خاک‌های رسی سنگین، هومات‌ها با حذف نمک‌های اضافی و از بین بردن ساختار فشرده سه‌بعدی خاک رس، دفع متقابل ذرات رس را تقویت می‌کنند. در نتیجه، خاک سست‌تر می‌شود، رطوبت اضافی راحت‌تر تبخیر می‌شود و جریان هوا بهبود می‌یابد و تنفس و حرکت ریشه را آسان‌تر می‌کند.

هنگامی که هومات ها روی خاک های سبک اعمال می شوند، ذرات معدنی خاک را به هم می چسبانند و به ایجاد یک ساختار گلوله ای بسیار ارزشمند مقاوم در برابر آب کمک می کنند که نفوذپذیری و ظرفیت نگهداری آب خاک و نفوذپذیری هوا را بهبود می بخشد. این ویژگی ها به دلیل قابلیت ژل شدن اسیدهای هیومیک است.

حفظ رطوبت. احتباس آب توسط هومات ها به دلیل تشکیل پیوندهای هیدروژنی بین مولکول های آب و گروه های باردار هومات ها و همچنین یون های فلزی جذب شده روی آنها اتفاق می افتد. در نتیجه تبخیر آب به طور متوسط ​​30 درصد کاهش می یابد که منجر به افزایش جذب رطوبت توسط گیاهان در خاک های خشک و شنی می شود.

تشکیل رنگ تیره. همت ها خاک را تیره رنگ می کنند. این امر به ویژه برای مناطقی با آب و هوای سرد و معتدل مهم است، زیرا رنگ تیره باعث بهبود جذب و ذخیره انرژی خورشیدی توسط خاک می شود. در نتیجه دمای خاک افزایش می یابد.

تاثیر هومات ها بر خواص شیمیایی خاک و خواص رطوبت خاک.

اسیدهای هیومیک در طبیعت خود پلی الکترولیت هستند. در ترکیب با ذرات آلی و معدنی خاک، یک مجتمع جذب خاک را تشکیل می دهند. اسیدهای هیومیک با دارا بودن تعداد زیادی از گروه های عملکردی مختلف، قادر به جذب و حفظ مواد مغذی، عناصر ماکرو و میکرو وارد خاک هستند. مواد مغذی حفظ شده توسط اسیدهای هیومیک توسط مواد معدنی خاک محدود نمی شوند و توسط آب شسته نمی شوند و در حالتی هستند که گیاهان در دسترس هستند.

افزایش ظرفیت بافر خاک. افزودن هومات ظرفیت بافر خاک را افزایش می دهد، یعنی توانایی خاک برای حفظ سطح pH طبیعی حتی با عرضه بیش از حد عوامل اسیدی یا قلیایی. بنابراین، در صورت استفاده، هومات ها قادر به حذف اسیدیته اضافی خاک هستند که به مرور زمان کاشت محصولات حساس به اسیدیته بالا را در این مزارع ممکن می کند.

تأثیر هومات ها بر انتقال مواد مغذی و ریز عناصر به گیاهان.

برخلاف اسیدهای هیومیک آزاد، هومات ها ترکیبات متحرک محلول در آب هستند. آنها با جذب مواد مغذی و ریز عناصر به حرکت آنها از خاک به گیاهان کمک می کنند.
هنگام استفاده از هومات، تمایل آشکاری به افزایش محتوای فسفر قابل دسترس (2-1.5 برابر)، پتاسیم قابل تبادل و نیتروژن قابل جذب (2-2.5 برابر) در لایه خاک زراعی وجود دارد.

همه ریز عناصر به عنوان فلزات واسطه (به جز بور و ید) با هومات ها مجتمع های کلات متحرک تشکیل می دهند که به راحتی در گیاهان نفوذ می کنند که جذب آنها را تضمین می کند و به گفته دانشمندان، آهن و منگنز منحصراً به شکل هومات این فلزات جذب می شوند. .

مکانیسم احتمالی این فرآیند این است که هومات ها، تحت شرایط خاصی، قادر به جذب یون های فلزی هستند و در صورت تغییر شرایط، آنها را آزاد می کنند. افزودن یون های فلزی با بار مثبت به دلیل گروه های عاملی با بار منفی اسیدهای هیومیک (کربوکسیلیک، هیدروکسیل و غیره) اتفاق می افتد.

در طی فرآیند جذب آب توسط ریشه گیاه، هومات های فلزی محلول به سلول های ریشه نزدیک می شوند. بار منفی سیستم ریشه از بار منفی هومات ها بیشتر است، که منجر به جدا شدن یون های فلزی از مولکول های اسید هیومیک و جذب یون ها توسط غشای سلولی می شود.

بسیاری از محققان بر این باورند که مولکول های کوچک اسیدهای هیومیک به همراه یون های فلزی و سایر مواد مغذی متصل به آنها می توانند مستقیماً توسط گیاه جذب و جذب شوند.
به لطف مکانیسم های توصیف شده، تغذیه خاک گیاهان بهبود می یابد، که به رشد و توسعه کارآمدتر آنها کمک می کند.

تأثیر هومات ها بر خواص بیولوژیکی خاک.

اسیدهای هیومیک منابع فسفات و کربن موجود برای میکروارگانیسم ها هستند. مولکول های اسیدهای هیومیک قادر به تشکیل توده های بزرگ هستند که بر روی آنها کلنی های میکروارگانیسم ها به طور فعال رشد می کنند. بنابراین، هومات ها به طور قابل توجهی فعالیت گروه های مختلف میکروارگانیسم ها را تشدید می کنند، که ارتباط نزدیکی با بسیج مواد مغذی خاک و تبدیل حاصلخیزی بالقوه به یک موثر دارند.
با توجه به افزایش تعداد باکتری های سیلیکات، پتاسیم قابل تبادل جذب شده توسط گیاهان به طور مداوم پر می شود.

هومات ها تعداد میکروارگانیسم هایی را در خاک افزایش می دهند که ترکیبات معدنی و آلی فسفر کم محلول را تجزیه می کنند.

هومیت ها تامین خاک با ذخایر نیتروژن قابل هضم را بهبود می بخشند: تعداد باکتری های آمونیفیزه کننده 3 تا 5 برابر افزایش می یابد؛ در برخی موارد، افزایش ده برابری در باکتری های آمونیزه کننده ثبت شد. تعداد باکتری های نیتریف کننده 3-7 برابر افزایش می یابد. با بهبود شرایط زندگی باکتری های آزاد، توانایی آنها در تثبیت نیتروژن مولکولی از جو تقریباً 10 برابر افزایش می یابد.

در نتیجه خاک با مواد مغذی موجود غنی می شود. هنگامی که مواد آلی تجزیه می شوند، مقدار زیادی اسیدهای آلی و دی اکسید کربن تشکیل می شود. تحت تأثیر آنها، ترکیبات معدنی صعب العبور فسفر، کلسیم، پتاسیم و منیزیم به اشکال قابل دسترس برای گیاه تبدیل می شوند.

خواص حفاظتی هومات ها

اثر پیچیده هومات ها بر روی خاک، خواص محافظتی آنها را فراهم می کند.
اتصال برگشت ناپذیر فلزات سنگین و رادیونوکلئیدها. این خاصیت هومات ها به ویژه در شرایط افزایش بار انسانی روی خاک اهمیت دارد. ترکیبات سرب، جیوه، آرسنیک، نیکل و کادمیوم که در طی احتراق زغال‌سنگ، فعالیت شرکت‌های متالورژی و نیروگاه‌ها آزاد می‌شوند، از جو به صورت گرد و غبار و خاکستر و همچنین با گازهای خروجی خودرو وارد خاک می‌شوند. در عین حال، سطح آلودگی تشعشعات در بسیاری از مناطق به طور قابل توجهی افزایش یافته است.
وقتی هومات ها وارد خاک می شوند، فلزات سنگین و رادیونوکلئیدها را به طور برگشت ناپذیری متصل می کنند. در نتیجه مجتمع های غیر محلول و کم تحرکی تشکیل می شوند که از چرخه مواد موجود در خاک حذف می شوند. بنابراین، هومات ها از ورود این ترکیبات به گیاهان و در نتیجه محصولات کشاورزی جلوگیری می کنند.

همراه با این، فعال شدن میکرو فلور توسط هومات ها منجر به غنی سازی بیشتر خاک با اسیدهای هیومیک می شود. در نتیجه با توجه به مکانیسمی که در بالا توضیح داده شد، خاک در برابر آلودگی های تکنولوژیک مقاوم تر می شود.
تسریع در تجزیه مواد سمی زیست محیطی آلی. با فعال کردن فعالیت میکروارگانیسم های خاک، هومات ها به تجزیه سریع ترکیبات آلی سمی تشکیل شده در طی احتراق سوخت و همچنین مواد شیمیایی سمی کمک می کنند.
ترکیب چند جزئی اسیدهای هیومیک به آنها اجازه می دهد تا به طور موثر ترکیبات آلی را که به سختی قابل دسترس هستند جذب کنند و سمیت آنها را برای گیاهان و انسان کاهش دهند.

3.2 تأثیر هومات ها بر رشد عمومی گیاهان، دانه ها و سیستم ریشه

تشدید فرآیندهای فیزیکوشیمیایی و بیوشیمیایی. هومات ها فعالیت تمام سلول های گیاهی را افزایش می دهند. در نتیجه انرژی سلول افزایش می یابد، خواص فیزیکوشیمیایی پروتوپلاسم بهبود می یابد و متابولیسم، فتوسنتز و تنفس گیاهان تشدید می شود.

در نتیجه، تقسیم سلولی تسریع می شود، که به این معنی است که رشد کلی گیاه بهبود می یابد. بهبود تغذیه گیاه. در نتیجه استفاده از هومات، سیستم ریشه به طور فعال توسعه می یابد، تغذیه ریشه گیاهان و همچنین جذب رطوبت افزایش می یابد. تشدید تغذیه ریشه با تأثیر پیچیده هومات ها بر روی خاک تسهیل می شود. افزایش زیست توده گیاهی و فعال شدن متابولیسم منجر به افزایش فتوسنتز و تجمع کربوهیدرات ها توسط گیاهان می شود.

افزایش مقاومت گیاه. Humates فعال کننده های غیر اختصاصی هستند سیستم ایمنی. در نتیجه درمان با هومات ها، مقاومت گیاه به بیماری های مختلف به طور قابل توجهی افزایش می یابد. خیساندن دانه ها در محلول های هومات برای جلوگیری از عفونت بذر و بویژه پوسیدگی ریشه بسیار موثر است. همراه با این، هنگام درمان با هومات، مقاومت گیاهان در برابر عوامل محیطی نامطلوب افزایش می یابد - درجه حرارت شدید، غرقابی، بادهای قوی.

اثر هومات بر دانه ها

به لطف درمان با داروهای مبتنی بر مواد هیومیک، مقاومت دانه ها در برابر بیماری ها و آسیب های تروماتیک افزایش می یابد و عفونت های سطحی تسکین می یابد.

در صورت تیمار، بذرها ظرفیت جوانه زنی، انرژی جوانه زنی و تحریک رشد و نمو نهال ها را افزایش می دهند.
بنابراین، درمان جوانه زنی بذر را افزایش می دهد و از ایجاد بیماری های قارچی به ویژه عفونت ریشه جلوگیری می کند.

تاثیر هومات بر سیستم ریشه

نفوذپذیری غشای سلولی ریشه افزایش می یابد. در نتیجه نفوذ عناصر غذایی و ریز عناصر از محلول خاک به داخل گیاه بهبود می یابد. در نتیجه، مواد مغذی عمدتاً به شکل کمپلکس با هومات ها تامین می شود.

توسعه سیستم ریشه بهبود می یابد، لنگر انداختن گیاهان در خاک افزایش می یابد، یعنی گیاهان در برابر بادهای شدید، شستشو در نتیجه بارندگی شدید و فرآیندهای فرسایش مقاوم تر می شوند.
این به ویژه در محصولات با سیستم ریشه توسعه نیافته موثر است: گندم بهاره، جو، جو، برنج، گندم سیاه.

توسعه سیستم ریشه باعث تشدید جذب رطوبت و اکسیژن گیاه و همچنین تغذیه خاک می شود.
در نتیجه، سنتز اسیدهای آمینه، قندها، ویتامین ها و اسیدهای آلی در سیستم ریشه تقویت می شود. متابولیسم بین ریشه و خاک افزایش می یابد. اسیدهای آلی ترشح شده از ریشه (کربنیک، مالیک و غیره) به طور فعال بر خاک تأثیر می گذارد و دسترسی به مواد مغذی و ریز عناصر را افزایش می دهد.

4. نتیجه گیری

مواد هیومیک بدون شک بر رشد و نمو گیاهان تأثیر می گذارد. مواد آلی خاک به عنوان منبع مواد مغذی برای گیاهان عمل می کند. میکروارگانیسم ها، مواد هیومیک را تجزیه می کنند، گیاهان را با مواد مغذی به شکل معدنی تامین می کنند.

مواد هیومیک تأثیر قابل توجهی بر خواص پیچیده خاک دارند و در نتیجه به طور غیر مستقیم بر رشد گیاهان تأثیر می گذارند.

مواد هیومیک، بهبود خواص فیزیکوشیمیایی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک، رشد و نمو شدیدتر گیاهان را تحریک می کنند.

همچنین در حال حاضر به دلیل افزایش شدید تأثیرات انسان زایی بر محیط به طور کلی و به طور خاص بر خاک، عملکرد حفاظتی مواد هیومیک از اهمیت بالایی برخوردار است. مواد هیومیک مواد سمی و رادیونوکلئیدها را متصل می کنند و در نتیجه به تولید محصولات سازگار با محیط زیست کمک می کنند.

مواد هیومیک مطمئناً تأثیر مفیدی هم روی خاک و هم روی گیاهان دارند.

فهرست ادبیات استفاده شده

1. الکساندروا ال.ن. ماده آلی خاک و فرآیندهای تبدیل آن. L.، Nauka، 1980،
2. Orlov D.S. اسیدهای هیومیک خاک و نظریه عمومی humification. M.: انتشارات دانشگاه دولتی مسکو، 1990.
3. پونوماروا V.V.، Plotnikova T.A. هوموس و تشکیل خاک. L.، Nauka، 1980،
4. Tyurin I.V. ماده آلی خاک و نقش آن در تشکیل و حاصلخیزی خاک دکترین هوموس خاک. سلخوزگیز، 1967م.
5. تیت آر.، III. مواد آلی خاک م.: میر، 1370..
6. Khristeva L.A.. اثر محرک اسید هیومیک بر رشد گیاهان عالی و ماهیت این پدیده. 1957.
7. مواد هیومیک در بیوسفر اد. D.S. اورلووا M.: Nauka، 1993.

لیزر تابش جو دانه

مهم ترین و موثرترین بخش درمان، استفاده از مواد شیمیایی یا بذر است.

حتی 4 هزار سال پیش، در مصر باستان و یونان، دانه ها را در آب پیاز خیس می کردند یا با سوزن سرو نگهداری می کردند.

در قرون وسطی، با پیشرفت علم کیمیا و به لطف آن، شیمیدانان شروع به خیساندن دانه ها در نمک های سنگ و پتاسیم، سولفات مس و نمک های آرسنیک کردند. در آلمان محبوب ترین ها بودند راه های ساده- نگهداری بذرها در آب داغ یا محلول کود.

در آغاز قرن شانزدهم، مشاهده شد که دانه هایی که در یک کشتی غرق شده بودند. آب دریا، محصولاتی را تولید می کند که کمتر تحت تأثیر لجن قرار می گیرند. خیلی بعد، 300 سال پیش، اثربخشی تیمار شیمیایی بذر قبل از کاشت، طی آزمایشات دانشمند فرانسوی Thiele، که تأثیر تیمار دانه ها با نمک و آهک را بر انتشار دوده از طریق بذر مطالعه کرد، به طور علمی ثابت شد.

در آغاز قرن نوزدهم، استفاده از آرسنیک به عنوان خطرناک برای زندگی انسان ممنوع بود، اما در آغاز قرن بیستم آنها شروع به استفاده از مواد حاوی جیوه کردند که فقط در سال 1982 استفاده از آنها ممنوع شد. در اروپای غربی

تنها در دهه 60 قرن گذشته بود که قارچ کش های سیستمیک برای پیش تیمار بذرها توسعه یافتند و کشورهای صنعتی شروع به استفاده فعال از آنها کردند. از دهه 90، مجموعه‌های حشره‌کش‌ها و قارچ‌کش‌های مدرن، بسیار مؤثر و نسبتاً ایمن مورد استفاده قرار گرفته‌اند.

بسته به فن آوری بذر، سه نوع وجود دارد: پانسمان ساده، پانینگ و روکش.

پانسمان استاندارد رایج ترین و سنتی ترین روش بذر درمانی است. اغلب در مزارع و مزارع و همچنین در تولید بذر استفاده می شود. وزن دانه را بیش از 2٪ افزایش نمی دهد. اگر ترکیب تشکیل دهنده فیلم به طور کامل دانه ها را بپوشاند، وزن آنها می تواند تا 20٪ افزایش یابد.

لایه برداری - دانه ها با مواد چسبنده پوشانده می شوند تا از چسبیدن مواد شیمیایی به سطح آنها اطمینان حاصل شود. دانه های تیمار شده ممکن است 5 برابر سنگین تر شوند، اما شکل آنها تغییر نمی کند.

پلت کردن - مواد روی دانه ها را با یک لایه ضخیم می پوشانند و وزن آنها را تا 25 برابر افزایش می دهند و شکل آنها را به کروی یا بیضوی تغییر می دهند. "قوی ترین" پانینگ (پلت کردن) دانه ها را تا 100 برابر سنگین تر می کند.

پرمصرف ترین فرآورده ها برای درمان دانه های دانه راکسیل، پرمیکس، وینسیت، دیویدنت و کلفوگو سوپرکالر هستند. اینها قارچ کش های سیستمیک هستند که هاگ های سنگ، لکه های غبارآلود و سخت، نماتدها را از بین می برند و به طور موثر با فوزاریوم، سپتوریا و پوسیدگی ریشه مبارزه می کنند. آنها به صورت مایع، پودر یا سوسپانسیون غلیظ تولید می شوند و برای فرآوری بذر در دستگاه های مخصوص به میزان 0.5-2 کیلوگرم در هر تن بذر استفاده می شوند.

در خانوارها و مزارع خصوصی، استفاده از مواد شیمیایی قوی همیشه توجیه پذیر نیست. مقادیر نسبتاً کم دانه های کوچکسبزی یا محصولات زینتیمانند گل همیشه بهار، هویج یا گوجه فرنگی را می توان با مواد سمی کمتری درمان کرد. نه تنها و نه چندان مهم است که در ابتدا کل عفونت روی دانه ها را از بین ببرید، بلکه همچنین در گیاه، حتی در مرحله جنین بذر، مقاومت در برابر بیماری ها، یعنی مصونیت پایدار، تشکیل شود.

در ابتدای جوانه زنی، تأثیر محرک های رشد نیز مفید است که باعث رشد تعداد زیادی ریشه جانبی در گیاهان می شود و سیستم ریشه ای قوی ایجاد می کند. محرک های رشد گیاهی که قبل از شروع جوانه زنی وارد جنین می شوند باعث انتقال فعال مواد غذایی به قسمت های روی زمین گیاه می شوند. بذرهای تیمار شده با چنین آماده سازی سریعتر جوانه می زنند و سرعت جوانه زنی آنها افزایش می یابد. نهال ها نه تنها در برابر بیماری ها، بلکه در برابر تغییرات دما، کمبود رطوبت و سایر شرایط استرس زا نیز مقاوم تر می شوند. عواقب طولانی مدت تر پیش تیمار مناسب با آماده سازی قبل از کاشت افزایش عملکرد و کاهش زمان رسیدن در نظر گرفته می شود.

بسیاری از آماده سازی ها برای درمان بذر قبل از کاشت بر اساس هیومیک ایجاد می شود. آنها یک محلول غلیظ (تا 75٪) از اسیدهای هیومیک و هومات ها، پتاسیم و سدیم، اشباع شده با مجموعه ای از مواد معدنی لازم برای گیاه هستند که می تواند به عنوان کود نیز استفاده شود. چنین آماده سازی بر اساس ذغال سنگ نارس تولید می شود، که عصاره آبی آن است.

ز.ف. Rakhmankulova و همکارانش تأثیر تیمار قبل از کاشت بذر گندم (Triticum aestivum L.) با 0.05 میلی‌متر سالیسیلیک اسید (SA) را بر محتوای درون‌زا و نسبت فرم‌های آزاد و متصل در اندام‌های هوایی و ریشه نهال‌ها بررسی کردند. در طول رشد دو هفته‌ای نهال‌ها، کاهش تدریجی محتوای کل SA در شاخه‌ها مشاهده شد. هیچ تغییری در ریشه ها مشاهده نشد. در همان زمان، توزیع مجدد اشکال SA در شاخه ها وجود داشت - افزایش سطح فرم مزدوج و کاهش در فرم آزاد. تیمار قبل از کاشت بذر با سالیسیلات منجر به کاهش محتوای کل SA درون زا در اندام هوایی و ریشه نهال شد. محتوای SA آزاد به شدت در شاخساره ها و کمی کمتر در ریشه کاهش یافت. فرض بر این بود که این کاهش ناشی از نقض بیوسنتز SA است. این امر با افزایش جرم و طول شاخه ها و به ویژه ریشه ها، تحریک تنفس تاریک کامل و تغییر در نسبت دستگاه تنفسی همراه بود. افزایش در نسبت مسیر تنفس سیتوکروم در ریشه مشاهده شد، و یک جایگزین مقاوم در برابر سیانید در شاخساره مشاهده شد. تغییرات در سیستم آنتی اکسیدانی گیاهان نشان داده شده است. درجه پراکسیداسیون لیپیدی در اندام‌های هوایی بارزتر بود. تحت تأثیر پیش تیمار SA، محتوای MDA در اندام هوایی 2.5 برابر افزایش یافت، در حالی که در ریشه 1.7 برابر کاهش یافت. از داده های ارائه شده به دست می آید که ماهیت و شدت اثر SA برون زا بر رشد، تعادل انرژی و وضعیت آنتی اکسیدانی گیاهان ممکن است با تغییرات محتوای آن در سلول ها و با توزیع مجدد بین اشکال آزاد و مزدوج SA مرتبط باشد.

E.K. اسکوف در آزمایشات تولیدی، تأثیر تیمار پیش از کاشت بذر ذرت با نانوذرات آهن را بر تشدید رشد و نمو، افزایش عملکرد توده سبز و دانه این محصول مورد مطالعه قرار داد. در نتیجه فرآیندهای فتوسنتزی تشدید شد. محتوای آهن، مس، منگنز، کادمیوم و سرب در انتوژنز ذرت بسیار متفاوت بود، اما جذب نانوذرات آهن در مراحل اولیه رشد گیاه بر کاهش محتوای این عناصر شیمیایی در دانه در حال رسیدن تأثیر گذاشت. همراه با تغییر در خواص بیوشیمیایی آن.

بنابراین، تیمار قبل از کاشت بذر با مواد شیمیایی با هزینه های بالای نیروی کار و بازده تکنولوژیک پایین فرآیند همراه است. علاوه بر این، استفاده از سموم دفع آفات برای ضدعفونی بذور آسیب زیادی به محیط زیست وارد می کند.