Влияние комплекса аминокислот и микроэлементов на физиолого-биохимические процессы в растениях

 «КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра физиологии и биохимии растений

 

 

 

 

 

 

 

ОТЧЕТ

О летней учебной практике по теме: «Влияние комплекса аминокислот и микроэлементов на физиолого-биохимические процессы в растениях».

 

 

 

Студентка группы ЗР1401 Бутнар Екатерина

 

 

Руководитель Тосунов Янис Константинович

 

 

Краснодар 2016

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………..3

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР…………………………………………………..5

    1.1. Народно-хозяйственное значение озимой пшеницы …………..……...5

    1.2. Биология озимой пшеницы и ее требования ….………………………..8

    1.3. Применения  в растениеводстве комплекса аминокислот и микроэлементов………………………………………………………….……...13

1.4 Характеристика исследуемого  объекта………………………………...17

2. МЕТОДИКА ЗАКЛАДКИ ОПЫТОВ..............................................................18

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ……………………………………….…19

    3.1. Влияние комплекса микроэлементов и аминокислот на биометрические показатели пшеницы…………………………………....……19

    3.2.Интенсивность дыхания в тканях пшеницы в зависимости от обработки комплексом микроэлементов и аминокислот ………………...…………...…. 21

 3.3. Влияние комплекса аминокислот с микроэлементами на активность каталазы озимой пшеницы сорта «Вершина»…………………………..…….35

3.4. Влияние комплекса  аминокислот и микроэлементов  на содержание аскорбиновой кислоты  в листьях растений озимой  пшеницы сорта «Вершина»………………………………………………….…………………  …39

    3.5. Влияние комплекса аминокислот и микроэлементов на содержание фотосинтетических пигментов в листьях растений озимой пшеницы сорта «Вершина»……………………………………………… ………………………44

ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………….…29

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………….………………………………………30

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Озимая пшеница — наиболее важная зерновая культура, дающая почти 30% мирового производства зерна и снабжающая продовольствием более половины населения земного шара. Ее широкая популярность объясняется разносторонним использованием ценного по качеству зерна. Оно идет прежде всего на производство муки, из которой почти повсеместно готовят хлеб и многие другие продукты питания. Хлеб из хорошей муки содержит до 70-74% углеводов (главным образом крахмала), 10-12% белка, минеральные вещества, аминокислоты, витамины. Этот вкусный, питательный, калорийный продукт (в 100 г до 347 кал) хорошо усваивается и переваривается организмом. Зерном и его отходами при уборке (мякина, солома) и отрубями кормят домашних животных. Из соломы делают бумагу, передвижные стенки, крыши, циновки, предметы домашнего обихода. По содержанию белка озимая пшеница превосходит все зерновые. Отходы мукомольной и спиртовой промышленности также являются ценным питательным кормом для животных, грубые (солома, мякина) имеют большую кормовую ценность: 10кг. соломы – 0,5кг протеина, 20-22 корм. ед.

Перед сельским хозяйством стоит задача увеличения производства сельскохозяйственной продукции. Одним из способов стимуляции роста и развития растений, повышения урожайности, качества пшеницы, а также устойчивости к вредителям  и болезням является применение регуляторов роста.

Витамины. Большое значение в жизни клетки имеют витамины. Витамины были открыты в 1880 г. Н. И. Луниным, установившим, что в пище животных, кроме известных уже веществ, содержатся какие-то, тогда неизвестные, но жизненно необходимые вещества. В его опытах белые мыши, получавшие цельное молоко, были здоровы и хорошо росли, а мыши, получавшие вместо молока смесь очищенных веществ, входящих в его состав (т. е. лишенные витаминов), быстро погибали. Витамины необходимы для нормальной жизнедеятельности не только животных и человека, но и растений.

Ферменты. Биохимические процессы совершаются в клетке при помощи очень многочисленных ферментов, или энзимов. Ферменты, присутствуя в относительно очень малых количествах, ускоряют биохимические реакции, не входя, однако, в состав продуктов реакции. Ферменты представляют собой простые или сложные белки и находятся в состоянии коллоидов.

Минера́льные удобре́ния  — неорганические соединения, содержащие необходимые для растений элементы питания.

Минеральные удобрения содержат питательные вещества в виде различных минеральных солей. В зависимости от того, какие питательные элементы содержатся в них, удобрения подразделяют на простые и комплексные. Простые (односторонние) удобрения содержат один какой-либо элемент питания. К ним относятся фосфорные, азотные, калийные и микроудобрения. Комплексные, или многосторонние, удобрения содержат одновременно два или более основных питательных элементов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

 

1. . Народно-хозяйственное значение озимой пшеницы.

 

Озимая пшеница принадлежит к числу наиболее ценных и высокоурожайных зерновых культур. Зерно богато клейковинными белками и другими ценными веществами, поэтому оно широко используется для продовольственных целей, в особенности в хлебопечении и кондитерской промышленности, а также для производства крупы, макарон, вермишели и других продуктов. Пшеничные отруби — высококонцентрированный корм для всех видов сельскохозяйственных животных. Солома и мякина имеют большую кормовую ценность. Солому в измельченном и запаренном виде или обработанную химическими веществами охотно поедают крупный рогатый скот и овцы. В 100 кг соломы содержится 0,5—1,0 кг переваримого протеина, 20—22 кормовых единицы. Солома используется как строительный материал, для изготовления бумаги, подстилки животным и т. д. В некоторых районах Украины, Центрально-Черноземной зоны и других районах озимая пшеница используется в качестве зеленого корма.

В дореволюционной России озимую пшеницу возделывали почти исключительно на юге страны. В настоящее время ее высевают очень широко: с юга Архангельской области и до южных районов Туркмении. Основные посевы озимой пшеницы размещены в районах с благо-приятными условиями перезимовки: в Украине, России и в Молдавии.

Наибольшие площади (около 6 млн. га) заняты озимой пшеницей в лесостепных, северных, центральных и южных степных областях Украины. В России она широко возделывается на Северном Кавказе (около 5 млн. га), в Центральных и Центрально-Черноземных районах (около 3 млн. га). Плодородные черноземные почвы, достаточное количество осадков во время вегетации, сравнительно теплая зима создают благоприятные условия для' получения высоких и устойчивых урожаев.

Хорошие условия для озимой пшеницы складываются на юге Казахстана, в Среднеазиатских республиках, в Закавказье и Центрально-Черноземной зоне. Значительно возросли площади озимой пшеницы в Поволжье. В этой зоне большое значение имеет дальнейшее расширение посевов, особенно при орошении.

В центральных районах Нечерноземной зоны площади озимой пшеницы увеличились более чем в 20 раз по сравнению с 1913 г. Значительные площади занимает она в Московской, Брянской, Калужской, Владимирской, Тульской областях, в Литове, Белоруссии и Латвии.

Мягкая пшеница (озимая и яровая) принадлежит к числу наиболее ценных продовольственных зерновых культур на земном шаре. Общая посевная площадь в мире этой культуры составляет примерно 240 млн. га, а валовые сборы зерна – 560 млн.т.

В странах СНГ озимую пшеницу высевают на площади около 21 млн.га.  В Беларуси посевная площадь под этой культурой в среднем за 2002 – 2004 гг. составила 115 тыс.га., а валовое производство зерна 448 тыс. тонн.

Зерно пшеницы и продукты его переработки по пищевым  технологическим свойствам среди других зерновых культур занимают особое место. Способность пшеницы синтезировать в зерне клейковинные белки имеет большое значение для выпечки белого хлеба и других хлебных изделий.

Основное предназначение озимой пшеницы – обеспечение населения хлебобулочными и кондитерскими изделиями. Ценность пшеничного хлеба определяется своеобразным химическим составом зерна. Среди зерновых культур пшеничное зерно отличается высоким содержанием белка. Наличие его в зерне зависит от сорта, условий возделывания и может находится на уровне 9-15 %. В зерне пшеницы содержится большое количество углеводов, в том числе до 70 % крахмала, витамины В1, В2, РР, Е, а также провитамины А, Д, до 2 % зольных минеральных веществ. Белки пшеницы содержат полноценный аминокислотный состав, все незаменимые аминокислоты, которые хорошо усваиваются человеческим организмом.

Однако в составе белков недостаточно таких аминокислот, как лизин, метионин, треонин, поэтому питательная ценность пшеничного белка составляет только 50% от общего содержания белка. Это означает, что при содержании белка в зерне 14 % используется его лишь 7 %.

Помимо хлебопечения, пшеница широко используется в крупяном, кондитерском и других производствах. Из пшеницы вырабатывают спирт, крахмал, клейковину, декстрин, клей. Пшеничные отруби имеют большое значение как ценный концентрированный корм для сельскохозяйственных животных.

Белок – наиболее ценная часть пшеничного зерна. Поэтому эта культура представляет значительную ценность в решении проблемы производства растительного белка путём производства кормового (фуражного) зерна на корм сельскохозяйственным животным. Комбикорма, полученные на основе зерна пшеницы, дают наиболее высокие результаты по привесам, окупаемости корма и качеству продукции.

К кормовой пшенице относятся сорта с высокой продуктивностью зерна на уровне 100…120 ц/га и повышенным содержанием в нём белка. Озимую пшеницу можно использовать в зелёном конвейере как в чистом виде так и в смеси с другими культурами. В животноводстве определённое значение имеют: солома, полова,. Озимая пшеница является хорошим предшественником в зерновом севообороте для других культур.

Увеличение производства зерна озимой пшеницы в нашей стране придаётся большое значение. Правительством Республики Беларусь поставлена задача в ближайшие годы обеспечить возрастающие потребности республики в высококачественном продовольственном и фуражном зерне этой культуры. От ее решения зависит обеспечение продовольственной безопасности нашей страны.

 

1.2. Биология озимой пшеницы  и ее требования

 

 

Пшеница (Triticum L.), входит в семейство Мятликовые (Poaceae). Она имеет очень важное значение в сельском хозяйстве РФ. Зерно озимой пшеницы отличается высоким содержанием белка (16%) и углеводов (80%).

Требования к свету. Озимая пшеница является растением длинного, светового дня. Под действием солнечного света происходят процессы фотосинтеза, благодаря которым в растительном организме накапливаются белки, жиры, углеводы и т.д. При оптимальном количестве солнечного света растения хорошо кустятся, листья принимают зеленую окраску. Недостаток освещения способствует разрастанию первого (нижнего) междоузлия и образованию листа кущения ближе к поверхности почвы, что снижает зимостойкость растения.

Требования к теплу. Зерно озимой пшеницы прорастает при 1-2°С, а ассимиляционные процессы начинаются при 3-4°С.Быстро и дружно всходы появляются при 15-18°С. Весной при возобновлении роста для озимой пшеницы благоприятной является 12-15°С, выше 25°С отрицательно влияет на прохождение отдельных фаз роста растений. В фазу выхода в трубку требуется 15-16°С, при -7…-9°С – повреждается главный стебель и растение может погибнуть. В период колошения (цветения), озимой пшенице необходимо 18-20°С, при 35-40°С и большой сухости воздуха во время налива зерна, оно получается мелким и щуплым. В период созревания зерна благоприятной считается 22-25°С. В зимний период озимая пшеница вымерзает при -17…-19°С без снежного покрова, а с ним выдерживает до -25°С.

Питание. Для создания урожая озимая пшеница потребляет определенное количество питательных веществ, и чем выше урожай, тем больше выносят растения из почвы.

На создание 1ц. урожая зерна и соответствующего количества листостебельной массы требуется:

N(азот)–3.3-3.5кг.,

Р(фосфор)–1-3кг.,

К (калий) – 2-3кг.

Под влиянием N,P,K лучше развивается вегетативная масса, корневая система оз.пш.

Азот, особенно в форме аммиачных удобрений, необходим растениям для образования белковых веществ. При недостатке азота в почве растения хуже развиваются, ослабевает процесс кущения, листья желтеют, затем краснеют и отмирают. Потребление азота растениями озимой пшеницы начинается с первых дней жизни и продолжается до окончания налива зерна. Так, в фазе кущения потребление азота составляет 20%, в период выхода в трубку – колошения – 50-55%, цветения – начала восковой спелости – 5-10% максимального количества потребляемого азота. Недостаток азота в отдельные фазы нельзя компенсировать внесением его в последующие фазы. Наибольшая потребность в нем ощущается от начала выхода в трубку до колошения.

Фосфор нужен растениям как элемент питания и для более полного усвоения азота, без которого задерживается синтез белков. Он способствует лучшему развитию корневой системы, генеративных органов, ускоряет созревание. При недостатке фосфора ослабевает общее развитие растений и задерживается цветение и созревание. Фосфор снижает отрицательное действие подвижных форм алюминия на кислых дерново-подзолистых почвах. Наибольшее содержание фосфора в растениях озимой пшеницы приходится на фазу всходов (1-1,5% на АСВ), по мере роста и развития содержание фосфора заметно уменьшается. Наибольшее потребление фосфора приходится на фазы выхода в трубку, колошения и цветения. При недостаточной обеспеченности растений озимой пшеницы фосфором задерживается использование азота, синтез белков, замедляется рост растений, что приводит к снижению урожая.

Калий способствует синтезу белков. Он участвует в образовании углеводов, хлорофилла, каротина и других веществ, повышает зимостойкость растений и устойчивость к полеганию, уменьшает поражение растений корневой гнилью и ржавчиной. При его недостатке рост растений идет хуже, снижается кустистость, листья приобретают синевато-зеленую окраску с бронзовым оттенком, края их буреют и закручиваются. Большую роль в питании растений играют кальций, особенно в углеводном обмене, и микроэлементы (марганец, бор, медь, молибден и др.). Поступление калия в растение начинается с фазы всходов и продолжается до цветения.