Вплив регуляторів на динаміку росту озимої пшениці

 

 

План

Вступ……………………………………………………………………………….3

Розділ I. Загальна характеристика регуляторів росту рослин………………….5

1.1. Історія відкриття  та хімічна природа регуляторів  росту рослин…...5

1.2. Класифікація природних  регуляторів росту, їх характеристика  та фізіологічні функції………………………………………………….7

1.3. Синтетичні регулятори  росту, їх вплив на сільськогосподарські  культури……………………………………………………………10

1.4. Механізм дії фітогормонів…………………………………………16

Розділ II. Матеріали, методи та методики досліджень………………………18

2.1. Матеріали досліджень………………………………………………..

2.2. Методи дослідження  впливу регуляторів росту на фізіологічні процеси рослин ………………………………………………..……..

2.3. Методики впливу регуляторів  на динаміку росту рослин озимої  пшениці у осінній період………………………………………………

2.3.1. Методика впливу досліджуваних регуляторів росту на динаміку приросту маси сирої речовини………………………

2.3.2. Методика впливу досліджуваних регуляторів росту на динаміку приросту маси сухої речовини………………………

2.3.3. Методика впливу досліджуваних регуляторів росту на процентний вміст сухої речовини в рослинній пробі………..

2.3.4. Методика впливу досліджуваних регуляторів росту на висоту рослин……………………………………………………………...

Розділ III. Результати досліджень з вивчення впливу регуляторів на ріст рослин озимої пшениці сорту Золотоколоса в осінній період…………..

3.1. Результати впливу  Емістиму С, Агростимуліну, Янтарної  кислоти на приріст маси сирої  речовини……………………………………….

3.2. Вплив Емістиму С, Агростимуліну, Янтарної кислоти на приріст  маси сухої речовини……………………………………………………

3.3. Вплив досліджуваних препаратів на процентний вміст сухої речовини в рослинній пробі……………………………………………………….

3.4. Вплив Емістиму С, Агростимуліну, Янтарної кислоти  на висоту рослин озимої пшениці у осінній період…………………………………

Висновки…………………………………………………………………………..

Література…………………………………………………………………………

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вступ

Актуальність теми. Життя на порозі третього тисячоліття привело світову науку та сільськогосподарського виробника до необхідності пошуків нових елементів високих технологій. Базуючись на результатах багаторічних досліджень, проведених у виробничих умовах різних ґрунтово-кліматичних регіонів України, можна стверджувати, що на сьогодні знайдено нове спрямування агротехнологій, які відповідають сучасним вимогам. До них відносяться нові екологічно безпечні біологічно активні препарати. З їх появою одержано можливість спрямованої регуляції процесів життєзабезпечення рослинного організму та ґрунтової мікрофлори, що його оточує, мобілізації потенційних можливостей, закладених у геномі природою і селекцією.

 Науково обґрунтоване  застосування елементів технологій  з використанням біологічно активних  препаратів дозволяє не лише  підвищити врожай, покращити його  якість, але й вплинути на строки  дозрівання, суттєво підвищити стійкість  рослин до хвороб і стресових факторів, скоротити норми застосування мінеральних добрив та пестицидів, зменшити вміст важких металів і нітратів у продукції рослинництва. Через це, виникла нагальна потреба пошуку та вивчення особливостей застосування деяких екологічно безпечних регуляторів росту.

Мета даної роботи полягає у з’ясуванні дії препаратів Емістим С, Агростимулін, Янтарна кислота на динаміку процесів росту озимої пшениці сорту Золотоколоса в осінній період.                                                                                                     

Для виконання поставленої мети необхідно було вирішити такі завдання: 

• Розглянути загальну характеристику регуляторів росту рослин, ознайомитися з різними групами природних та синтетичних регуляторів росту та особливостями їх біологічної дії на сільськогосподарські культури.
• У польових умовах встановити вплив препаратів Агростимулін, Емістим С, Янтарна кислота на динаміку накопичення та приросту маси сирої речовини рослин озимої пшениці у осінній період.
• Дослідити дію цих препаратів на динаміку накопичення та приросту маси сухої речовини рослин озимої пшениці сорту Золотоколоса у осінній період.
• Встановити вплив досліджуваних регуляторів росту на динаміку процентного вмісту сухої речовини в рослинній пробі.
• З’ясувати особливості дії препаратів на показники висоти рослин озимої пшениці в осінній період та її приріст.      

Об`єкт дослідження: регулятори росту рослин Емістим С, Агростимулін, Янтарна кислота; озима пшениця сорту Золотоколоса.

Предмет дослідження: дія досліджуваних регуляторів на динаміку процесів росту озимої пшениці сорту Золотоколоса у осінній період.

Методи досліджень. Для виконання поставлених завдань застосовували спеціальні методи досліджень: лабораторні, польові, математично-статистичні, розрахунково-порівняльні та ін.

Структура курсової роботи: робота викладена на … сторінках та складається зі вступу, … розділів, висновків та списку опрацьованої літератури.         

 

 

 

 

 

 

РОЗДІЛ I

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РЕГУЛЯТОРІВ РОСТУ РОСЛИН

Регулятори росту рослин (фітогормони) – це органічні речовини невеликої молекулярної маси, що продукуються в малих кількостях в рослинах і діють на інші їх частини як регулятори і координатори росту і розвитку. Вони утворюються, головним чином, в тканинах, які активно ростуть, на верхівках коренів і пагонів. На відміну від тваринних гормонів, фітогормони менш специфічні і часто діють в тій же ділянці рослини, де утворюються [3, 6].

Гормони з'явились у складних багатоклітинних організмів, у тому числі у рослинах, як спеціалізовані регуляторні молекули, які необхідні для здійснення найважливіших фізіологічних програм, що вимагають координованої роботи різних клітин, тканин і органів, нерідко значно віддалених один від одного. Фітогормони здійснюють біохімічну регуляцію – найважливішу систему регуляції онтогенезу у багатоклітинних рослин. У порівнянні з гормонами тварин специфічність фітогормонів виражена слабше, а діючі концентрації, як правило, вищі. Рослини не мають спеціалізованих органів, що виробляють гормони [8, 11].

 

1.1. Історія відкриття  та хімічна природа регуляторів  росту рослин

Експериментальне дослідження фітогормонів почалося задовго до того, як був запропонований сам термін «гормони» (У.М. Бейліс і Е.Р. Старлінг, 1905). У 1880 році Ч. Дарвін у праці «Про здатність рослин до руху» описав досліди з вивчення згинання проростків злаків у напрямку до світла. Було встановлено, що світло сприймається тільки самою верхівкою колеоптиля, тоді як вигин відбувається у нижче лежачій зоні, яка сама по собі нечутлива до світла. Дарвін припустив, що певний хімічний стимул переміщається з верхівки до ефекторної зони, викликаючи в ній характерний вигин органу. Подальші дослідження привели в 1931-1934 роках до відкриття і встановлення хімічної структури основного ауксину рослин — індолілоцтової кислоти (ІОК) [6].

 Проте набагато раніше  була визначена хімічна природа  іншого фітогормона: ще в 1901 році в своїх дослідах на проростках гороху в Санкт-Петербурзькому університеті Д.Н. Нелюбов показав, що газ етилен в надзвичайно низьких концентраціях порушує нормальний ріст рослин. До 1930 р. був встановлений широкий спектр впливів етилену на рослини. В 1934 р. Гейном (США) було остаточно доведено, що етилен синтезується самою рослиною і регулює багато важливих фізіологічних реакцій, тобто відповідає всім критеріям фітогормона [ ].

 У середині 1930-х років ученими з Токійського університету (Т. Ябута та ін.) з паразитичного гриба Gibberella, враження яким викликало надмірне витягування проростків рису, були виділені перші гібереліни, структура одного з них (гіберелової кислоти) була повністю розшифрована англійським вченим Б. Кроссом в 1954 році. Незабаром гібереліни були знайдені і у складі рослин [23].

У 1955 році в США Ф. Скугом з препарату ДНК сперми оселедця був виділений і охарактеризований чинник, що стимулює поділ рослинних клітин в культурі, названий кінетином. У 1963 р. австралійський вчений Д. Лейтем виділив природний аналог кінетина з незрілих зернівок кукурудзи (Zea), названий ним зеатином. Згодом були знайдені інші аналоги кінетина з схожою фізіологічною активністю – цитокініни [].

Відкриттям абсцизинів і їх головного представника – абсцизової кислоти – завершилося тривале дослідження природних інгібіторів росту рослин     (Ф. Уоринг). Структура абсцизової кислоти була передбачена Д. Окумою,   Ф. Едикоттом та ін. (США) і підтверджена прямим синтезом, англійським вченим Дж. Корнфортом в 1965 році. У Росії теорія фітогормонів отримала підтримку в 1936-37 рр. завдяки роботам М.Х. Чайлах’яна в Інституті фізіології рослин (Москва) і висунутої їм концепції гормону флоригена, що викликає зацвітання рослин [24, 34-36].

Величезний вклад в розвиток гормонального напрямку у фізіології рослин вніс відомий український фітофізіолог М.Г. Холодний, який у своїх працях 1918 р. висловлює думку про те, що верхівка кореня, стебла, клітини молодих листків є органами внутрішньої секреції, які виділяють в зону росту якісь речовини гормонального характеру. Пізніше, використовуючи секреторну активність верхівки кореня, М.Г. Холодний довів можливість впливу за допомогою гормонів росту на рухи рослин і створив гормональну теорію тропізмів. У літературі вона відома як теорія або гіпотеза Холодного – Вента, бо, незалежно від М.Г. Холодного, аналогічні погляди висловив та експериментально обґрунтував голландський вчений фітофізіолог Ф. Вент (Went, 1928) [22].

 

1.2. Класифікація природних регуляторів росту, їх характеристика та фізіологічні функції

Природні регулятори росту (ендогенні) – фітогормони, утворюються в самих рослинах у невеликих кількостях й необхідні для їх життєдіяльності. Відомі 5 основних груп фітогормонів, широко поширених не тільки серед вищих, але і серед нижчих багатоклітинних рослин. Це ауксини, гібереліни, цитокініни, абсцизини і етилен. Кожній групі фітогормонів властива своя характерна дія, яка схожа у рослин різних видів. Крім цих п'яти груп фітогормонів, для рослин відомі інші ендогенні речовини, які у ряді випадків діють подібно до фітогормонів. Це ліпосахарини, олігосахарини, жасминова кислота, саліцилова кислота, пептиди, поліаміни, а також фенольні інгібітори росту [37].

Застосування екзогенних стимуляторів росту різна. Одні з них призначені для замочування насіння перед посівом для посилення енергії проростання і схожості. Призначення інших – поліпшення зовнішнього вигляду декоративних рослин, підвищення стійкості у кімнатних рослин до хвороб і шкідників [21, 30]. 

       Ауксини – сполуки переважно індольної природи: індолоцтова кислота та її похідні. Ауксин утворюється в апікальних меристемах і стимулює розтягнення клітин. Ауксини відіграють у житті рослин велику роль, впливаючи на процеси обміну речовин, що лежать в основі росту й розвитку. Вони накопичуються в ростучих частинах рослин і сприяють надходженню в них поживних речовин та води (мають атрагуючу дію). Найбільш вивченим ауксином, який одержано також синтетичним шляхом, є гетероауксин (індол-3-оцтова кислота – C10H9O2N).

Індоліл-3-оцтова кислота (ІОК) – це біла кристалічна речовина з молекулярною масою 175,19 і температурою плавлення 168 ºС. На світлі швидко темніє. Максимум поглинання знаходиться в області 279 нм. Вона добре розчинна в метиловому, етиловому та інших спиртах, в сірчаному ефірі  і етилацетаті, погано – у воді, бензолі, хлороформі, краще розчинна в гарячій воді. ІОК швидко розкладається в кислому середовищі і при наявності окисників, наприклад H2O2. У лужному середовищі більш стабільна [3, 4, 6, 8, 24].

        Гібереліни – це клас речовин, подібних до органічних кислот. Вони стимулюють ріст і розвиток рослин, сприяють проростанню насіння. За хімічною природою – дітерпенові поліциклічні кислоти, які відносяться до карбонових кислот. Гібереліни прискорюють ріст стебла, у меншій мірі – кореня за рахунок, як поділу, так і розтягнення, переривають період спокою насіння, бульб та цибулин, індукують цвітіння рослин довгого дня при короткому дні, стимулюють проростання пилку. Обробка озимих культур гібереліном замінює яровизацію [2, 11, 14, 36].

        Цитокініни – клас рослинних гормонів, які стимулюють поділ клітин та їх диференціацію. Це похідні 6-амінопурину, які синтезуються у меристемі кореня, беруть участь у регуляції обміну речовин у надземних органах, індукують у присутності ауксину поділ клітин [8, 10, 11, 15].

Досить перспективним є застосування інгібіторів росту.

       Абсцизова кислота – C15H20O4 (лат. Abscissus – переривати) – рослинний гормон, що індукує період спокою в бруньках і підтримує його в насінні. Може чинити вплив на геотропізм кореня, замикання продихів і ряд інших процесів. 

 Накопичується восени в насінні та бруньках, індукує їх перехід у період спокою і збільшує його тривалість, прискорює утворення видільного шару при опаданні листя.

       Етилен – міститься в різних органах рослин, сприяє уповільненню росту, прискоренню старіння клітин, дозрівання і опадання плодів. Посилення біосинтезу етилену при пораненнях рослин викликає появу локальних некрозів тканин. Етилен може впливати на фізіологічні процеси сусідніх рослин. Він гальмує полярне транспортування ауксину, і саме з цим пов’язують його здатність прискорювати процеси старіння, опадання листя та плодів [20, 21, 23].