Влияние различных видов обработки семян на рост и развитие растений

Исследование и оценка влияния химических веществ, электромагнитной (биофизической) и лазерной обработки на процесс роста и развития растений. Особенности анализа и изучения всхожести семян ячменя в зависимости от степени и характера их облучения лазером.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

КУРСОВАЯ РАБОТА

Влияние различных видов обработки семян на рост и развитие растений



Введение

Вопрос предпосевной обработки семян, несмотря на многочисленные исследования, остается актуальным и открытым до сих пор. Интерес вызван перспективой использования различных видов обработки семян в сельском хозяйстве с целью увеличения продуктивности растений и получения более высокого урожая.

При хранении семена старятся, качество и всхожесть семян снижаются, поэтому в партии семян, хранившейся несколько лет, присутствуют сильные семена, слабые (живые, но не прорастающие) и мертвые. Известны приемы предпосевной обработки семян, с помощью которых можно увеличить всхожесть семян, утраченную при хранении. Ионизирующая радиация в малых дозах, озвучивание [3], кратковременная тепловая и ударно-волновая обработки [1], экспонирование в электрическом и магнитном полях [15], лазерное облучение [14], предпосевное замачивание в растворах биологически активных веществ и другое могут увеличить всхожесть семян и урожай на 15-25%.

Как известно, для повышения урожайности применяют минеральные удобрения, их удобно вносить в почву, этот процесс механизирован. Применение минеральных удобрений вызывает ускоренный рост растений и повышение урожайности. Однако, зачастую, параллельно образуются неопасные для растений, но опасные для человека нитраты и нитриты. Кроме того, существуют и более серьезные последствия применения минеральных удобрений, связанные с изменением структуры почвы. В результате происходит вымывание удобрений из верхних слоев почвы в нижние, где минеральные компоненты растениям уже недоступны. Затем минеральные удобрения попадают в грунтовые воды и выносятся в поверхностные водоемы, значительно загрязняя окружающую среду. Использование органических удобрений является более экологически чистым, однако их явно не хватает для удовлетворения потребности человека в повышении урожайности.

Весьма перспективными являются экологически безопасные физические методы биостимуляции семян. В настоящее время экспериментально доказано, что биологические объекты способны чутко реагировать на воздействие внешних электромагнитных полей. Эта реакция может происходить на различных структурных уровнях живого организма - от молекулярного и клеточного до организма в целом. При воздействии электромагнитных волн миллиметрового диапазона в клетках биологических объектов активируются процессы биосинтеза и деления клеток, восстанавливаются связи и функции, нарушенные из-за болезней, дополнительно синтезируются вещества, влияющие на иммунный статус организма.

К настоящему времени разработано большое количество разнообразных облучательных установок и методов активизации семян. Однако широкого распространения они не получили, хотя по сравнению с химическими способами они более технологичны, экологически безопасны и значительно дешевле. Одна из причин такой ситуации заключаются в том, что уже имеющиеся методы обработки семян излучением не дают стабильно высоких результатов. Это вызвано с тем, что в действующих методиках предпосевной обработки не оптимизированы качественные и количественные характеристики излучения.

Цель исследования - изучить влияние различных видов предпосевной обработки семян на рост и развитие растений.

В связи с этим были поставлены следующие задачи:

· изучить влияние химических веществ на рост и развитие растений;

· изучить влияние электромагнитной (биофизической) обработки на ростовые процессы у растений;

· раскрыть влияние лазерного облучения на показатели всхожести семян ячменя.



1. Предпосевная обработка семян и ее влияние на рост и развитие растений

1.1 Влияние химических веществ на рост и развитие растений

семя ячмень облучение лазер

Самая важная и эффективная часть обработки - химическая, или протравливание семян.

Еще 4 тысячи лет назад в Древнем Египте и Греции семена вымачивали в луковом соке или перекладывали при хранении кипарисовой хвоей.

В средние века, с развитием алхимии и, благодаря ей, химики, стали вымачивать семена в каменной и калийной соли, медном купоросе, солях мышьяка. В Германии популярны были самые простые способы - выдерживание семян в горячей воде или в растворе навоза.

В начале 16 века было замечено, что семена, побывавшие во время кораблекрушения в морской воде, дают посевы, которые меньше поражаются твердой головней. Гораздо позже, 300 лет назад, эффективность предпосевной химической обработки семян была научно доказана в ходе опытов французского ученого Тиле, который исследовал влияние обработки семян солью и известью на распространение через семена твердой головни.

В начале 19 века использование препаратов с мышьяком как опасных для жизни человека было запрещено, но в начале 20 века стали использовать ртутьсодержащие вещества, которые запретили к применению только в 1982 году, причем только на территории Западной Европы.

И только в 60-е годы прошлого века были разработаны системные фунгициды для предварительной обработки семян, и индустриальные страны стали их активно применять. С 90-х стали применяться комплексы современных высокоэффективных и сравнительно безопасных инсектицидов и фунгицидов.

В зависимости от технологии обработки семян выделяют три ее вида: простое протравливание, дражирование и инкрустирование.

Стандартное протравливание - это самый распространенный и традиционный способ обработки семян. Чаще всего используется в приусадебных и фермерских хозяйствах, а также в семеноводстве. Увеличивает вес семян не более чем на 2%. Если образующий пленку состав покрывает семена полностью, их вес может увеличиваться до 20%

Инкрустирование - семена покрываются липкими веществами, обеспечивающими закрепление химических веществ на их поверхности. Обработанные семена могут стать тяжелее в 5 раз, но форма не изменяется.

Дражирование - вещества покрывают семена толстым слоем, увеличивая их вес до 25 раз и изменяя форму на шаровидную или эллиптическую. Наиболее «мощное» дражирование (пеллетирование) делает семена до 100 раз тяжелее.

Для протравливания семян зерновых культур наиболее активно используются препараты раксил, премикс, винцит, дивидент, колфуго супер колор. Это фунгициды системного действия, убивающие споры каменной, пыльной и твердой головни, нематод, эффективно борющихся с фузариозом, септориозом и корневой гнилью. Они производятся в виде жидкостей, порошков или концентрированных суспензий и используются для обработки семян в специальных аппаратах из расчета 0,5-2 кг на 1 тонну семян.

В частных и фермерских хозяйствах применение сильно действующих химических препаратов не всегда оправдано. Сравнительно небольшие количества мелких семян овощных или декоративных культур, например бархатцев, моркови или томатов, можно обработать менее ядовитыми веществами. Важно не только и не столько уничтожить изначально всю инфекцию на семена, как сформировать у растения еще на стадии зародыша семени устойчивость к болезням, то есть стойкий иммунитет.

В начале прорастания также полезно воздействие стимуляторов роста, который будут способствовать развитию у растений большого количества боковых корней, создавая сильную корневую систему. Стимуляторы роста растений, поступившие в зародыш перед началом прорастания, вызывают активный транспорт питательных веществ в надземные части растения. Обработанные такими препаратами семена прорастают быстрее, всхожесть их повышается. Всходы становятся более устойчивыми не только к болезням, но и к перепадам температур, недостатку влаги и другим стрессовым условиям. Более отдаленными последствиями правильной предварительной обработки предпосевными препаратами считаются повышение урожайности и сокращение сроков созревания.

Многие препараты для предпосевной обработки семян создаются на гуминовой основе. Они представляют собой концентрированный (до 75%) водный раствор гуминовых кислот и гуматов, калия и натрия, насыщенный комплексом необходимых растению минеральных веществ, который также может использоваться и как удобрение. Производятся такие препараты на основе торфа, являясь его водной вытяжкой [12].

З.Ф. Рахманкулова с соавторами изучала влияние предпосевной обработки семян пшеницы (Triticum aestivum L.) 0.05 мм салициловой кислотой (СК) на ее эндогенное содержание и соотношение свободной и связанной форм в побегах и корнях проростков. В течение двухнедельного роста проростков наблюдали постепенное снижение общего содержания СК в побегах; в корнях изменения не выявлены. При этом происходило перераспределение форм СК в побегах - возрастание уровня конъюгированной и снижение свободной формы. Предпосевная обработка семян салицилатом приводила к снижению общего содержания эндогенной СК как в побегах, так и в корнях проростков. Наиболее интенсивно снижалось содержание свободной СК в побегах, в корнях - несколько меньше. Предположили, что такое снижение вызывалось нарушением биосинтеза СК. Это сопровождалось увеличением массы и длины побегов и особенно корней, стимуляцией суммарного темнового дыхания и изменением соотношения дыхательных путей. В корнях н...