Партенокарпия, ее причины. Искусственная партенокарпия. Применение партенокарпии в сельскохозяйственной практике

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I. Основная часть:

1. Необходимые растениям макроэлементы, их усвояемые соединения………………………………………………………………………...3

2. Круговорот элементов минерального питания растений, их реутилизация………………………………………………………………………6

3. Применение ауксина и синтетических аналогов (гормоны)……...…10

4. Партенокарпия, ее причины. Искусственная партенокарпия. Применение партенокарпии в сельскохозяйственной практике……………..19

II. Задачи:

1.  Задача 1 ..................................................................................................20

2. Задача 2 ...................................................................................................20

III. Список использованной литературы…………………………….22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I. Основная часть:

1. Необходимые  растениям макроэлементы, их усвояемые  соединения.

Что нужно растениям  для полноценной жизни? Хорошо питаться! От этого зависит не только их нормальный рост, цветение и плодоношение, но и  устойчивость к стрессам (морозам, засухе). Успех выращивания растений в конечном итоге зарыт в конкретной почве и напрямую зависит от её особенностей (химического состава, физических свойств, близости грунтовых вод и т.д.).

Изменить химический состав почвы и обогатить её элементами питания можно с помощью вносимых разнообразных удобрений. Необходимые и значимые для растений макро- и микроэлементы – это те самые элементы питания, избыток или недостаток которых определяет рост и развитие.¹

Живой организм содержит все химические элементы, но для  питания растений необходимы только некоторые из них. Растения способны активно извлекать нужные им вещества из внешней среды. Гидрофиты больше зависят от окружающей среды, чем наземные растения, получающие основную часть питания из грунта, так как в отличие от них усваивают питательные вещества всей своей поверхностью.

 Кроме углекислого  газа и кислорода, обеспечивающих  жизнедеятельность растений, они  нуждаются в таком веществе, как  азот, обеспечивающем синтез белков. В сравнительно большом количестве  растениям необходимы сера, фосфор, хлор, кремний, калий, натрий, кальций, магний. Для питания растений также необходимы бор, цинк, медь, марганец, железо, молибден, кобальт и др. Эти вещества используются растениями в очень незначительном количестве, поэтому они получили название микроэлементов.

 Концентрация питательных  веществ в воде может колебаться  в довольно широких пределах. Организм растения, извлекая эти  вещества из внешней среды,  создает в тканях их необходимую  концентрацию. Если этих веществ  в воде и грунте достаточно, растение развивается правильно, быстро растет, цветет и плодоносит. При недостатке одного или нескольких необходимых веществ отмечается отставание в росте, изменение формы растения, прекращается размножение. Иногда наблюдается избыток в воде тех или иных химических элементов, что также может вызвать нарушение развития растений.²

Макроэлементы, необходимые растениям:

АЗОТ - регулирует рост растений. Избыток вызывает «ожирение», они мало и редко цветут, плохо зимуют, так как не вызревают побеги. Недостаток азота проявляется в том, что размеры листьев уменьшаются, они желтеют, приобретают красноватый оттенок, замедляется рост, истончаются стебли, формируются мелкие соцветия. Происходит ускоренное созревание плодов. Резко теряется декоративность растений.

ФОСФОР - улучшение фосфатного питания осенью повышает зимостойкость растений. При оптимальном балансе с азотом, калием и кальцием способствует сбалансированному росту. При недостатке фосфора листья становятся голубоватыми и даже лиловыми.

КАЛИЙ - когда его мало, уменьшается тургор растения, ослабляется способность растений противостоять грибным заболеваниям. Листья становятся хрупкими, их кончики загибаются вниз, отмечается преждевременное пожелтение листьев, распространяющееся, начиная с верхушки, вниз по краям, а затем между жилками. В дальнейшем листья буреют и отмирают.

КАЛЬЦИЙ - способствует росту корней. Если при недостатке азота, фосфора и калия ослабляется развитие надземной части, то при недостатке кальция – рост корневой системы. При кальциевом голодании происходит побеление верхушек растений, вновь образующиеся листья мелкие, искривлённые, с неправильной формой краёв. При сильном дефиците кальция верхушка побега погибает. Избыток кальция в почве может вызывать «известковый хлороз» – пожелтение листьев в период активного роста.

СЕРА - обычно её хватает в почвах, к тому же она вносится с навозом, суперфосфатом, сульфатом аммония.

МАГНИЙ входит в состав хлорофилла, активизирует ферменты, оказывает сильное влияние на плодообразование. При магниевом голодании листья (прежде всего нижние) становятся мраморными: бледнеют между жилками, ткани листьев приобретают различную окраску – жёлтую, оранжевую, красную, фиолетовую. Листья, начиная с краёв, скручиваются и постепенно опадают. Чаще это случается на лёгких супесчаных почвах. Внесение удобрений, содержащих магний, на таких почвах даёт заметный положительный эффект.

ЖЕЛЕЗО - при его отсутствии наступает хлороз растений и листья теряют зелёную окраску, молодые листья плохо развиваются. Недостаток этого элемента может проявиться только на почвах, богатых известью. Исправить положение помогут внекорневые подкормки железным купоросом 0,2–0,4 % концентрации с добавлением 0,15 процентной гашёной извести. Ещё лучшие результаты даёт внесение хелатов железа.

Основные микроэлементы в меню растений:

НАТРИЙ - повышает урожай с/х культур, увеличивает сахаристость.

ХЛОР - усиливает дыхание растений.

КРЕМНИЙ - содержится в золе (20 % и более).

БОР - при его недостатке в почве отмирают верхушечные почки, верхушки стеблей, появляется гниль. Опадают бутоны, цветки и завязь, резко снижается урожай семян. Побеги многочисленные, ломкие, листья твёрдые, грубые. Положительное действие борных удобрений в первую очередь проявляется на известкованных почвах.

МОЛИБДЕН  положительно влияет на рост растений. Недостаток его проявляется остановкой в росте, бледно-жёлтой окраской листьев, пятнистостью. Наилучший результат молибденовые удобрения дают на кислых почвах.

МАРГАНЕЦ при недостатке прежде всего страдают срединные листья: на поверхности между жилками появляются мелкие жёлтые пятна (пятнистый хлороз). Растения плохо растут и развиваются. Характерный признак избытка марганца – бурые пятна (некрозы) на листьях.

МЕДЬ при сильно выраженном страдании растения засыхают, кончики листьев белеют, по краям становятся желтовато-серого цвета, содержание хлорофилла в растениях уменьшается. Достаточно внести небольшие дозы медных удобрений, чтобы предупредить это заболевание.

ЦИНК содержится во всех органах растений, но наибольшее количество – в точках роста и в репродуктивных органах, особенно в зародышах семян. Недостаток цинка задерживает рост, на растениях образуются узкие, закрученные в спираль листья, жилки листьев выделяются чёткой зелёной сеткой на фоне обесцвеченной ткани между ними. Для устранения недостатка этого элемента в почву вносят сернокислый цинк и другие растворимые его соли.³

 

2. Круговорот  элементов минерального питания  растений, их реутилизация.

Корневые выделения  органических веществ, а также остатки  отмерших растений, разлагаясь, вовлекаются в непрерывный процесс круговорота веществ в природе. Биологический круговорот охватывает поступление веществ из почвы и атмосферы в живые организмы, где происходит биологический синтез новых, сложных органических соединений и возвращение элементов питания из растения во внешнюю среду. Биологический круговорот обладает созидательной функцией. На Земле создается органическое вещество, и почва обогащается питательными элементами – важнейшее условие для жизни дикорастущих и культурных растений. Чем интенсивнее этот процесс, тем продуктивнее растительные формации, тем больше урожай биомассы полей, садов, лугов и лесов.

Биологический круговорот заканчивается потреблением элементов  питания растением для создания биологической массы. Элементы питания распределяются по растению неравномерно, больше всего их в зеленых частях и меньше всего в стеблях.

Урожайность сельскохозяйственных культур зависит от степени биологического круговорота. Поэтому для получения  высоких и устойчивых урожаев  зерна, плодов и овощей необходимо умело управлять законами биологического круговорота веществ в естественных и искусственных растительных сообществах.

Наиболее подвластен человеку заключительный этап биологического круговорота, поэтому в задачу земледелия входит контроль за поглощением элементов питания растением при помощи различных методов диагностики питания и пополнения убыли веществ в почве, необходимых для создания урожая. Выполнение этой задачи возможно лишь при проведении следующих мероприятий по интенсификации биологического круговорота веществ.⁴

Растительный организм, в отличие от животного, характеризуется  большой экономностью в использовании  питательных веществ. Это выражается в способности растений к реутилизации (повторному использованию) основных элементов  минерального питания. Особенно подвижны в растениях соединения фосфора.

Однако есть элементы, которые практически  не реутилизируются. К ним относятся  кальций и бор. Это связано  с малой подвижностью и плохой растворимостью соединений, в состав которых входят эти элементы. Каждый лист растения проходит свой цикл развития. Лист растет, достигает максимального размера, затем начинаются процессы старения, наконец, лист отмирает. На протяжении всей жизни в него поступают питательные вещества. Одновременно происходит отток веществ. В период физиологической молодости листа количество соединений, содержащих элементы минерального питания, в нем увеличивается, поскольку скорость притока веществ заметно превышает скорость оттока. Затем на короткий период эти два процесса (приток и отток) уравновешивают друг друга. По мере старения листа начинает преобладать отток. Во время листопада отток питательных веществ идет интенсивно из всех листьев. Если питательные вещества, содержащие минеральные элементы, передвигаются из корневой системы в надземные органы в основном по ксилеме, то их отток из листьев идет по флоэме. Распространяясь в радиальном направлении из проводящих элементов флоэмы, питательные вещества переходят вновь в сосуды ксилемы и с восходящим током направляются к более молодым органам и листьям. Следовательно, элементы питания совершают круговорот по растению. Переход из нисходящего тока (по флоэме) в восходящий ток (по ксилеме) может происходить в разных точках стебля. Повторное использование растительным организмом отдельных элементов оказывает влияние на их распределение. В растении существуют два градиента распределения минеральных веществ.

При анализе трансгенных растений оказалось, что действительно сахароза на пути к ситовидным трубкам передвигается  по апопласту. Так, трансгенные томаты содержали в апопласте инвертазу, что приводило к гидролизу сахарозы, и она не поступала во флоэму. Соотношение апопластного или симпластного пути зависит от вида растения, транспортируемого сахара, типа сопутствующих клеток, числа плазмодесм. По апопласту главным образом передвигается саха­роза, при этом отмечается малое количество плазмодесм в клетках флоэмы. По симпласту транспортируется не только сахароза, но и другие сахара (например, рафиноза и др.), а в клетках флоэмы наблюдается много плазмодесм. Путь ближнего транспорта зависит и от условий. Показано, что при низкой температуре и засухе симпластный транспорт заменяется на апопластный. Все это позволяет считать, что паренхимный транспорт осуществляется не только через плазмодесмы, но и по свободному пространству. Причем у одних растений преобладает апопластный транспорт, у других — симпластный. Клетки флоэмных окончаний (передаточные) усиленно абсорбируют сахара и аминокислоты. Отличительной особенностью передаточных клеток являются многочисленные выросты клеточных стенок. Благодаря выростам, направленным внутрь клеток, поверхность плазмалеммы возрастает. Одновременно это увеличивает емкость свободного пространства и создает благоприятные условия для абсорбции веществ. Предполагается, что сахароза, образовавшаяся в клетках мезофилла листа, десорбируется в свободное пространство (апопласт). Выходя из паренхимных клеток в свободное пространство, сахароза расщепляется находящимся там ферментом инвертазой на гексозы. Гексозы передвигаются по апопласту к передаточным клеткам проводящих пучков по градиенту концентрации. При соприкосновении с паренхимными передаточными клетками флоэмы они снова превращаются в сахарозу. Частично сахароза из клеток мезофилла к проводящим пучкам может, по-видимому, передвигаться и по плазмодесмам (симпластный транспорт). Далее происходит загрузка ситовидных трубок. Сахароза из паренхимных либо специализированных передаточных клеток флоэмы поступает в ситовидные трубки. Этот последний этап — секреция сахарозы в ситовидные трубки — идет против градиента концентрации и требует затраты энергии АТФ. Предполагается, что сахароза преодолевает мембрану с помощью переносчика в комплексе с протоном. При этом благодаря работе Н+ — АТФазы ионы Н+ выкачиваются из клеток флоэмы, а затем поступают обратно по градиенту рН, увлекая за собой сахарозу против градиента ее концентрации.⁵

 

3. Применение  ауксина и синтетических аналогов (гормоны).

Ауксины — это вещества индольной природы. Основным фитогормоном типа ауксина является b-индолилуксусная кислота (ИУК). Открытие ауксинов связано с исследованиями Ч. Дарвина (1860). Дарвин установил, что, если осветить проросток злака с одной стороны, он изгибается к свету. Однако, если на верхушку проростка надеть непроницаемый для света колпачок и после этого поставить в условия одностороннего освещения, изгиба не происходит. Таким образом, органом, воспринимающим одностороннее освещение, является верхушка растения, тогда как сам изгиб происходит в нижней части проростка. Из этого Ч. Дарвин заключил, что в верхушке проростка под влиянием одностороннего освещения вырабатывается вещество, которое передвигается вниз и вызывает изгиб.