Продуктивность роста редиса

Размещено на http://www.allbest.ru/

РЕФЕРАТ

Выпускная квалификационная работа содержит 94 страниц текстового документа формата А4, включающего 6 рисунков, 6 таблиц, 49 использованных источников и 7 приложений.

ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ, РЕДИС, ПРЕДПОСЕВНАЯ ОБРАБОТКА, РЕГУЛЯТОРЫ РОСТА, УЧАЩИЕСЯ СТАРШИХ КЛАССОВ, ЭЛЕКТИВНЫЙ КУРС.

Цель работы - экспериментально выявить эффективность применения трех регуляторов роста для предпосевной обработки семян редиса, использовать результаты исследования, физиологические материалы в работе со школьниками старших классов.

Объектом исследования являются сорта редиса, рабочая программа элективного курса. Предметом исследования являются физиологические процессы, продуктивность растений, внеурочная деятельность учащихся.

В процессе работы дана характеристика корнеплодов, особенности сортов редиса, технология возделывания, регуляторы роста растений и их использование в практике сельского хозяйства. Экспериментально доказано эффективность применения регуляторов с антистрессовым действием cалициловой кислоты в концентрации 10^-4 и 10^-5 моля, циркона и эпина-экстра на культуре редиса в условиях Солнечного района. Разработана рабочая программа элективного курса «Физиология растений», может быть использована для учащихся 10 классов.

СОДЕРЖАНИЕ

• Введение
• 1. Литературный обзор
• 1.1 Эколого-биологическая характеристика корнеплодов, особенности сортов редиса, технология возделывания
• 1.2 Регуляторы роста растений и их использование в практике сельского хозяйства
• 2 Экспериментальная часть
• 2.1 Материалы и методы исследования
• 2.2 Влияние регуляторов роста на продуктивность редиса в условиях Солнечного района
• 3. МЕТОДИКА ОТБОРА СОДЕРЖАНИЯ И КОНСТРУИРОВАНИЯ ПРОГРАММЫ ЭЛЕКТИВНОГО КУРСА «ДРУГОЕ НАЗВАНИЕ» ДЛЯ УЧАЩИХСЯ 10 КЛАССОВ
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЯ

• ВВЕДЕНИЕ

Солнечный район Хабаровского края расположен в муссоном секторе умеренного климатического пояса, что обуславливает присутствие здесь летом теплых и влажных морских воздушных масс, а зимой - континентальных холодных и сухих. Зимние муссоны приносят холодные полярные и арктические массы с низкими температурами (-25) градусов и небольшим количеством осадков 20 мм, что способствует сильному промерзанию почвы и формированию сезонного мерзлого слоя, являющегося водоупором в весенне-летнее время и обуславливающего широкое развитие процесса оглинивания. Общее количество осадков в районе - 400-700 мм/год, коэффициент увлажнения - 1,00-1,23. На севере широко распространены многолетнемерзлотные породы. Горные районы Солнечного района расположены в таежной зоне (горные лиственничные и елово-пихтовые леса). Преобладают дерново-подзолистые почвы, дерново-подзолистые почвы, в речных долинах широко распространены лугово-болотные и болотные почвы /3/.

Солнечный район отнесен к местностям, приравненным к районам Крайнего Севера, малопригодным для растениеводства. Культивирование продовольственных растений в районе связано с защищённым грунтом, садово-огородными участками сельских жителей поселка. В этой связи для получения приемлемых урожаев культурных растений, в том числе редиса по сравнению с другими территориями необходимо систематическое совершенствование технологий, апробация новых сортов /1,15/. Одним из таких направлений является применение регуляторов роста с антистрессовым действием /4, 14, 39, 43/.

Актуальность работы обусловлена необходимостью постоянного совершенствования технологий выращивания продовольственных культур в связи с культивированием новых сортов и климатическими условиями Солнечного района Хабаровского края. Совершенствование образовательного процесса в школе предполагает дополнительное изучение биологии через элективные курсы. Не вызывает сомнения, что эффективность разрабатываемого курса в определенной степени зависит от наличия регионального компонента.

Научная новизна.

Изучено влияние предпосевной обработки регуляторами роста двух сортов редиса в условиях Солнечного района на физиологические процессы и урожай. Разработан элективный курс по физиологии растений включающий региональный компонент.

Предмет исследования: физиологические процессы, продуктивность растений, внеурочная деятельность учащихся.

Объектом исследования являются сорта редиса, рабочая программа элективного курса.

Цель работы - экспериментально исследовать эффективность применения трех регуляторов роста для предпосевной обработки семян редиса, использовать полученные результаты, физиологические материалы в работе со школьниками старших классов.

Достижение поставленной цели предполагает постановку и решение следующих задач:

1. Изучить влияние предпосевной обработки регуляторами роста двух сортов редиса на некоторые физиологические процессы и урожай.

2. Разработать элективный курс по физиологии растений для учащихся 10 классов.

Практическое применение.

Экспериментально доказана эффективность применения регуляторов с антистрессовым действием cалициловой кислоты в концентрации 10^-4 и 10^-5 М, циркона и эпина-экстра на культуре редиса в условиях Солнечного района. Разработанная рабочая программа элективного курса «Физиология растений» может быть использована для учащихся 10 классов.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Эколого-биологическая характеристика корнеплодов, особенности сортов редиса, технология возделывания

Корнеплодом называется утолщенная часть корня (и нижней части стебля). Образование корнеплода начинается во время появления на растении одного-двух листьев, когда лопается и отмирает первичная кора стержневого корешка («линька»).

В корнеплоде различают три части: головку, шейку и собственно корень. Головка - это укороченный стебель. Как и всякий стебель, она имеет листья, в пазухах которых находятся почки, которые при благоприятных условиях прорастают, образуя цветочные побеги. Шейка развивается из подсемядольного колена и соединяет головку с собственно корнем. Шейка не имеет листьев или корешков. Часто она возвышается над поверхностью почвы и приобретает зеленую окраску. Собственно корень - нижняя часть корнеплода, образующаяся за счет разрастания корня и несущая боковые волосковидные корешки (Приложение А, рисунок 1) /7, с. 35/.

Форма корнеплодов зависит от того, какие части молодого растения принимали участие в его образовании. Корнеплоды плоской и округло-плоской формы образуются в результате разрастания надсемядольного (стебель) и подсемядольного колена и состоят в основном из головки и шейки. В формировании удлиненно-конических корнеплодов большое участие принимает и корень (Приложение А, рисунок 2) /32, с. 102/.

С формой связаны некоторые биологические и хозяйственные признаки корнеплодов. Сорта с корнеплодами плоской и округло-плоской формы обычно отличаются скороспелостью, нежным строением мякоти и хорошими вкусовыми качествами, но хранятся они хуже, чем сорта с длинными корнеплодами. Округло-плоские корнеплоды неглубоко сидят в почве, и уборку их легко механизировать. Сорта с длинными, коническими корнеплодами более позднеспелые, сухих веществ в них больше и поэтому они лучше хранятся. Ho они нуждаются в более глубокой обработке почвы, чем округлые или округло-плоские сорта, и уборку их механизировать труднее /45, с. 79/.

Формируются корнеплоды обычно у двулетних растений, их образование носит приспособительный характер, в них откладывается масса питательных веществ. У моркови преобладает хорошо развитая первичная кора (флоэмная паренхима), а у редьки - зона ксилемы, где скапливаются питательные вещества в сердцевинных лучах и древесинной паренхиме /22, с. 38/.

Корнеплод свеклы представляет собой поликамбиальный тип, при развитии корнеплода свеклы первичное строение заменяется вторичным, затем, из-за интенсивного накопления питательных веществ и нарастания в ширину, в корнеплоде появляются добавочные слои камбия, формирующие третичное строение (Приложение Б, рисунки 1-2).

Кормовые корнеплоды относятся к трем ботаническим семействам: сельдерейные (морковь), маревых (свекла) и капустные (брюква и турнепс) (таблица 1.1).

Таблица 1.1 - Отличительные признаки корнеплодов разных видов /41/

Признаки	Свекла	Морковь	Брюква	Турнепс
Расположение боковых корешков	По двум сторонам корня в двух бороздках	В четыре редких вертикальных ряда	По всей поверхности собственно корня	На стержневом корне
Форма корня	Разнообразная	Длинная	Округлая	Длинная, округлая, коническая
Окраска подземной части корня	У сахарной - белая, у кормовой - желтая, оранжевая, розовая	Белая, оранжевая, красная	Белая, желтая	Белая, желтая
Окраска надземной части корня	У сахарной - белая, у кормовой - серо-желтая, красно-фиолетов.	Белая, оранжевая, зеленая	Зеленая, фиолетовая	Зеленая, фиолетовая
Окраска мякоти корня	У сахарной - белая, у кормовой - белая, иногда с розовыми кольцами, редко желтая	Белая, оранжевая, красная	Белая, желтая	Белая, желтая
Вкус корня	Сладкий	Пряный	Редечный, более сладкий	Редечный

Данные растения в первый год они образуют розетку листьев и утолщенный мясистый корнеплод. На второй год из почек развиваются стебли с листьями и цветками и растение дает семена. Иногда растения зацветают в первый год жизни /41, с. 95/.

В первый год жизни корнеплоды проходят следующие фазы развития: появление всходов, фаза вилочки, образование первой пары настоящих листьев, образование последующих пар настоящих листьев, смыкание листьев в рядках и междурядьях, начало отмирания нижних листьев, техническая и физиологическая спелость.

Все корнеплоды (двулетние корнеплоды) - растения длинного дня. Длинный день ускоряет цветение и плодоношение, короткий, наоборот, задерживает развитие. Поэтому при очень ранних весенних посевах, когда пониженные температуры сочетаются с длинным днем, часто появляется большое число стрелкующихся растений. При летних посевах развитие корнеплодов проходит в условиях высоких температур и более короткого дня и стрелкования обычно не наблюдается. Сорта корнеплодов различного происхождения реагируют на длину дня неодинаково. Сортам, выведенным в условиях умеренного климата или на севере, требуется более длинный день, чем сортам южного происхождения /42, с. 199/.

Согласно данным дальневосточных ученых все корнеплоды сравнительно нетребовательны к теплу. Прорастание семян начинается при 4-5⁰С, но оптимальной для этого считается температура 20-25⁰С. Семена корнеплодов из семейства капустных (репа, редька, редис) при этой температуре прорастают на 3-6-й день; свекла - на 5-10-й день; морковь и другие сельдерейные - на 12-20-й день. Наиболее благоприятна для роста и развития большинства корнеплодов (репы, редьки, редиса) температура 15-18°С. Несколько более теплолюбивы морковь и особенно свекла; оптимальная температура для их роста 20-25°С. Все корнеплоды довольно морозостойки. Свекла легко переносит заморозки 2-3°С, морковь и остальные корнеплоды до 4-5°С. Корнеплоды, особенно свекла и южные сорта моркови, хорошо переносят высокие температуры и при достаточном увлажнении в условиях жаркого климата Средней Азии дают хорошие урожаи. Менее жаростойки редька, репа и редис. При высоких температурах они быстро перезревают, становятся дряблыми, пустыми, теряют вкусовые качества и снижают урожай. Наиболее требовательна к теплу свекла. Семена ее начинают прорастать при температуре 5-6°С, оптимальная температура во время вегетации - 18-28°С, для моркови - соответственно 3-4° и 15-20°, для брюквы и турнепса - 1- 2° и около 15° /1, с.119/.

Корнеплоды, особенно морковь, очень светолюбивы. Затенение их в период всходов и во время дальнейшего роста резко снижает урожайность. Редис, наоборот, сравнительно теневынослив и хорошо растет в защищенном грунте.

Мощная корневая система, особенно у свеклы и моркови, позволяет корнеплодным растениям успешно бороться с засухой. Хуже переносят недостаток влаги в воздухе и почве растения из семейства капустных (редис, репа, редька), у которых при водном дефиците усиливается образование древесины, вследствие чего они становятся грубыми и малосъедобными. Наиболее влаголюбивы кормовые корнеплоды брюква и турнепс. Наибольшие требования к влаге и к свету предъявляют в начальный период своего развития. Все корнеплоды чувствительны к засоренности почвы. Это объясняется медленным ростом их в начальный период, когда быстро развивающиеся сорняки заглушают молодые растения.

Корнеплоды дают высокие урожаи на плодородных рыхлых окультуренных почвах. Для формирования высокого урожая необходим хороший уход, много питательных веществ. В среднем на образование урожая одной тонны корнеплодов и соответствующего количества ботвы сахарной свеклы требуется 5-6 кг азота, 1,5-2 - фосфорной кислоты и 6-7,5 - окиси калия; кормовой свеклы - соответственно 2,5-3, 0,9-1 и 4,5-5 кг; моркови - 3,5, 1,5 и 7 кг /15, с. 119/.

Редис - Raphanus sativus L. относится к семейству капустные - Brassicaceae. Название растения произошло от латинского «radix», что впереводе означает «корень». Редис - одно из самых популярных овощных растений открытого и закрытого грунта /32, с. 203/.

Редис (Raphanus sativus L.) относят к тому же ботаническому виду, что и редька. Редис разводят в Европе с XVI века. В диком виде не встречается. В некоторых странах его до сих пор называют «французской редькой». Формы, близкие к современным, появились лишь в конце XVIII века. По происхождению различают европейскую, японскую и китайские группы сортов. В нашей стране наиболее распространены сорта европейской группы.

Согласно Н.И. Вавилову, происхождение редиса связано восточно-азиатским центром /45, с. 179/.

Пищевая ценность редиса определяется содержанием в нем легкоусвояемых организмом минеральных солей и витаминов. Корнеплоды содержат сухих веществ 5-10 %, легкоусвояемых сахаров - 1-4%, белка - 0,8-1,3%, клетчатки - 0,5-1%, аскорбиновой кислоты - 12-44 мг%. В них имеются также тиамин, рибофлавин, никотиновая кислота, эфирные масла, которые обладают бактерицидными свойствами; а также минеральные элементы: калий, железо, в том числе и селен. Причем, в корнеплодах с ярко-красной окраской витамина С больше, чем в других сортах, и сосредоточен он преимущественно в кожице. В листьях содержится каротин. Вкус и специфический аромат редису придают эфирные масла (до 5 г на 1 кг сухого вещества), а также серосодержащие гликозиды /37, с. 42/. В свою очередь, энергетическая ценность 100 грамм корнеплодов редиса 20 ккал, или 84 кДж.

Редис можно отнести к диетическим продуктам, он повышает аппетит, стимулирует выделение желудочного сока, ускоряет продвижение пищи по кишечнику, оказывает желче- и мочегонное действие. Горчичное масло, а также содержащийся в нем лизоцим подавляют гнилостную микрофлору кишечника. Пищевые волокна редиса способны связывать холестерин и токсические продукты обмена, чем содействуют выведению их из организма. Все это в целом оказывает благоприятное влияние на пищеварение /37, с. 49/.

Редис - самый ранний корнеплод, употребляют его в свежем виде для приготовления салатов, окрошек в сочетании с зеленным луком и другими овощами. В пищу идут не только корнеплоды, но и даже нежные листья: весной их кладут в суп и салат, а на осень и зиму ботву сушат или консервируют.

Редис образует утолщенный корнеплод различных размеров, форм, окраски. Листья в розетке черешковые, лировидные или перисторассеченые с крупным конечным сегментом. Сегменты цельнокройные или волнистые по краям, голые или опушенные. Стебли вверху ветвистые, образуются после прохождения розеточной стадии. Цветки крупные диаметром до 1,5 см, белые или розоватые. Плод - стручок с круглым носиком, не вскрывающийся, не распадающийся на членики, внутри губчатый. Семена светло-коричневые /37, с.44/.

Сорта редиса различаются как по форме, так и по окраске корнеплодов (овальные, белые, красные, розовые, малиновые и красные с белым кончиком). Различаются и формой листьев: у одних они лировидные, у других рассеченные на три-пять пар боковых долей. Ряд китайских форм имеет цельные овальные листья. У редиса в отличие от других корнеплодных растений не наблюдается остановки в нарастании листовой массы и связанного с этим усиленного роста корнеплода. Раннеспелые сорта образуют корнеплоды через 20 - 30 суток, более поздние - через 40 - 60 суток.

Редис - растение длинного дня, который ускоряет развитие растений: на длинном дне (более 14 часов) у растений быстрее образуются цветоносные побеги, при коротком (10 - 12 часовом) дне стеблевание не наступает несколько дольше, корнеплоды долго находятся в фазе технической спелости. Стеблевание усиливается также при загущении посевов и недостатке влаги. Растения холодостойкие, светолюбивые, требовательные к плодородию почвы и ее структуре, очень требовательны к влажности воздуха и почвы. При недостатке влаги корнеплоды грубеют, теряют сочность, становятся дряблыми, приобретают горький вкус и, не достигнув технической спелости, образуют стебли. При переменной влажности вырастают корнеплоды с «перетяжками», а при избыточной влажности растения заболевают. Семена редиса прорастают при температуре 4,5...5єС, но долго не всходят. При 10...15єС всходы появляются через 7 - 12 дней, а при 20...22єС - через 3 - 4 дня. Для формирования корнеплодов наиболее благоприятна умеренно теплая погода. Всходы выдерживают понижение температуры до - 3...- 4єС, а взрослые растения до - 5... - 6єС, но образование корнеплодов при этом сильно замедляется, появляются цветоносные побеги.

По типу развития редис подразделяется на однолетний, который в год посева образует корнеплод и семена, и двулетний, дающий семена на второй год после посева. К первой группе относятся европейские формы, ко второй - китайские, японские, или так называемые озимые /37, с. 46/.

Раннеспелые сорта редиса образуют корнеплод за 20-30 дней. К ним относятся Жара, Рубин, Тепличный, Тепличный Грибовский, Заря, Эртапишар, Розово-красный с белым кончиком, Ранний красный, Базис, Тогул, Квант, Дека, Ксения, Хелро, Стойкий; завоевали популярность Моховский, Софит, Вариант, Памяти Квасникова, Французский завтрак, 18 дней, а также рекомендованы новые сорта:Королева Марго, Фея, Яхонт, Снеговик, Корсар, Игорек, Рика, Слава, Аскания, Камелот, Меркадо, Октава, гибриды F1 Экспрессо, Глобус, Донар, Тарзан.

К позднеспелым относят -Дунганский 12/8, Марк, Кварта, Зенит и др. -созревают за 45-60 дней. Остальные занимают промежуточное положение.

Широко районированы среднеспелые сорта Красный великан, Дуганский 12/8, позднеспелый сорт Сосулька. Для защищенного грунта рекомендуются раннеспелые урожайные сорта Заря, Рубин, Ранний красный, Тепличный Грибовский, Тепличный, Кватра, Марк, Дека и др. /37, с. 55/.

Для Северного региона России зарегистрированы и рекомендуются следующие сорта: округлые - Вировский белый, Жара, Заря, Тепличный Грибовский, Дека; цилиндрический - Зенит; плоско-округлый - Эртапишар.

На Дальнем Востоке селекция редиса отсутствует. На фермерских и приусадебных участках выращиваются сорта редиса европейской селекции, полученные с учетом климатических условий Европы.

В настоящей работе использовали два сорта:

1. Редис розово-красный с белым кончиком. Среднеспелый сорт (21-27 дней). Корнеплод эллиптический, гладкий, розово - красный с белым кончиком. Мякоть белая, сочная, мягкая, слабо острого вкуса. Корнеплод приподнят над поверхностью почвы. Масса корнеплода 14-18 г. относительно устойчив к воздушной засухе. Сорт устойчив к стрелкованию. Предназначен для выращивания в открытом и защищенном грунте.

2.Редис Илке - среднеранний сорт с вегетационным периодом 22-28 дней, для открытого и закрытого грунта. Корнеплоды массой 15-20 г., ярко - красного цвета, округлые, диаметром 3-3,5 см. мякоть белая. Плотная, сочная и хрустящая имеет слабоострый вкус. Долго сохраняет упругость, хорошо транспортируется. Сорт устойчив к стрелкованию.

Чтобы получать редис как можно раньше, под него выделяют участок с легкими суглинистыми почвами и глубоким гумусовым слоем, защищенный от ветров и рано прогревающийся на солнце. Предшественники редиса - любые овощные культуры (кроме капустных), под которые вносили органические удобрения. Редис часто используют как промежуточную культуру. Его можно возделывать до посадки огурца или томата, можно посеять после уборки раннего картофеля и зеленых культур, а также в междурядьях посадок белокочанной и цветной капусты, огурца.

Стандартные, выровненные корнеплоды можно получить только на хорошо подготовленной рыхлой почве. Подготовка почвы во всех зонах овощеводства обязательно должна включать осеннюю и весеннюю обработку. Зяблевая обработка начинается с планировки поверхности поля, после чего поле пашут на полную глубину пахотного горизонта с обязательным применением предплужников и почвоуглубителей для рыхления плужной подошвы. Если поле предназначено для получения ранней продукции, то перед вспашкой вносят 2/3 дозы фосфорно-калийных удобрений, после нее проводят глубокую культивацию выравнивание поверхности почвы, и напашку гребней. Такие мероприятия позволяют производить посев весной на 1 - 2 недели раньше обычных сроков и получать продукцию на 2 - 3 недели раньше, чем при весенней обработке почвы. Во всех зонах целесообразно профилировать поверхность почвы: напахивать гребни с междурядьем 60 см.

В Нечерноземье и Сибири это мероприятие способствует более быстрому прогреванию почвы. На юге европейской части России профилирование поверхности почвы облегчает орошение участков. Осенью под перекопку почвы вносят перепревший компост, весной по 30 г на 1 м² фосфорных, калийных, азотных удобрений /7, с. 98/.

Семена высевают на грядах или на ровной поверхности, как только поспеет почва. В средней полосе применяют сверхранний посев - в марте - начале апреля, в подготовленную с осени почву, по ледяной корке. Редис можно сеять в несколько сроков с интервалами 15 - 20 суток, последний срок весеннего посева этой культуры - не позднее 25 мая. Посеянный в более поздние сроки редис быстро переходит к формированию цветоносных побегов. При таких сроках посева, чтобы получить урожай корнеплодов всходы накрывают в течение 2 - 3 недель с 18 до 8 часов светопроницаемым материалом, накинув его на каркас высотой 25 см. Свет не должен проникать к растениям и сбоку укрытий. Для осеннего использования редиса семена высевают в конце июля - начале августа. При возделывании осенью у растений формируются крупные корнеплоды, более высокого качества, чем весной.

Семена перед посевом желательно откалибровать, так как мелкие семена часто дают стрелкующиеся растения. При посеве на 1 м² расходуют 2 - 7 грамм семян, заделывая их на 2 - 3 см. Загущенный посев также способствует стрелкованию, поэтому редис надо сеять в рядки через 10-12 см, расстояние между растениями в ряду 3-6 см в зависимости от сорта /7, с. 113/.

После посева гряды мульчируют торфом или перегноем слоем 2 - 3 см и покрывают пленкой.

При появлении первого настоящего листа всходы прореживают, оставляя растения скороспелых сортов на расстоянии 4 - 5 см одно от другого, среднеспелых - на расстоянии 6 - 7 см. Поливают редис через каждые два - три дня. А в сухую погоду ежедневно. В жаркие дни лучше поливать растения вечером, после полива почву надо прорыхлить. Если перед посевом не были внесены удобрения, то растения можно подкормить слабым раствором минеральных удобрений. После подкормки растения хорошо поливают. На ранних стадиях роста редис сильно поражается крестоцветной блошкой. Применение пестицидов на редисе запрещено. Для защиты посевы опыливают золой. Защитить посевы от вредителей можно с помощью нетканого материала (луфасил, атрил) /7, с. 117/.

При орошении определяющими факторами являются почва, погодные условия и вегетация растений. Поскольку успех орошения зависит от имеющей место водообеспеченности почвы, необходимо знать, каково содержание воды в почве на настоящий день. Содержание воды в почве может быть рассчитано различными способами, например: - гравиметрическим - через расчет климатического водного баланса Орошение в зависимости от климатических факторов. Климатический водный баланс представляет собой разницу между осадками (О) и испарением (И) (О-И). Необходимо знать степень обеспеченности в начальный период закрытия посадки и обращать внимание на то, чтобы при дожде вода не застаивалась на поверхности посадки, а стекала к растениям. Иначе может произойти изменение содержание воды в почве из разницы О-И. Осадки определяются на месте дождеизмерительным прибором. Ежедневные значения испарения определяются прибором для измерения испарения. Испарение приравнивается потребности в воде закрытой посадки. На основании измеренного в районе орошения значения уровня осадков (мм) и установленной величины испарения (мм) составляется баланс. Отрицательный баланс означает уменьшение запаса воды, положительный баланс - соответственно, увеличение. Климатический водный баланс является, таким образом, вспомогательным средством, которое позволяет без прямого измерения влажности почвы рассчитывать процесс изменения влажности почвы в любой промежуток времени. Таким образом, орошение может целенаправленно применяться как дополнение баланса почвенной воды. Рекомендации по орошению: Полив не проводят, если среднесуточная температура воздуха ниже 15єС. Температура воды должна быть не ниже 15 - 18єС. Лучшее время для полива - утренние и вечерние часы. Существует два основных способа полива редиса: дождевание, капельное орошение /1, с. 113/.

Дождевание позволяет более равномерно распределять влагу по поверхности, регулировать поливные нормы. Но на растениях больше распространяются болезни, из-за испарения влаги с поверхности почвы. Дождевание, при увеличении оросительных норм, могут вызвать вторичное засоление почвы, что делает её непригодной для сельскохозяйственного производства. Капельное орошение является в настоящее время наиболее прогрессивным способом полива. При этом поливе достигается наиболее равномерное распределение влаги для культурных растений. Вода доставляется непосредственно к корневой системе.

Вместе с поливом имеется возможность проводить подкормку растений минеральными удобрениями с точным регулированием доз потребления, что позволяет регулировать рост и состояние растений, экономит средства на приобретение таких удобрений. Имеется возможность проводить борьбу с почвенными вредителями. Недостатком этого способа полива является дороговизна оборудования. Поэтому технология выращивания должна быть отработана и выполнена в полном объёме, для того чтобы получить максимальный урожай и окупить затраты.

Сформировавшиеся корнеплоды надо сразу убирать, так как, перерастая, они быстро теряют вкусовые качества, грубеют, растрескиваются или становятся дряблыми. Убирают раннеспелые сорта выборочно, по мере созревания, а осенние сорта, предназначенные для хранения, - один раз, перед заморозками /1, с. 188/.

При температуре +6...+8 °С редис с листьями можно хранить не более 3-4 дней. При повышении температуры время хранения уменьшается, так как листья испаряют много влаги. Если в период уборки листья обрезаны - редис может храниться дольше. Редис осенних сортов созревания может храниться в полиэтиленовых мешках в холодильнике при температуре 0 °С в течение нескольких месяцев. Для этого корнеплоды без листьев затаривают в полиэтиленовые пакеты вместимостью до 5 кг и хранят открытыми в холодильнике до февраля следующего года с минимальными потерями. Если температура более высокая (+6...+8°С), то редис с удовлетворительным качеством в полиэтиленовой упаковке может сохраниться до середины декабря. Редис, сохраняемый в холодильнике, содержит больше витамина С, Сахаров и других питательных веществ, чем редис, выращенный к январю в теплицах. Однако длительное хранение часто приводит к тому, что ткань корнеплодов становится грубой, губчатого строения, редис теряет товарные качества. Длительное время редис можно сохранять в ящиках, переслаивая его умеренно влажным песком. Влажность песка должна быть такой, чтобы при сжатии его в кулаке песок оставался в комке, но чтобы ладонь не была влажной. Если ком рассыпается - значит, песок слишком сухой. Переслоенный песком обрезанный редис сохраняется лучше, чем в полиэтиленовой упаковке. При оптимальной температуре хранения (0 °С) редис в таких условиях может сохраняться до весны.

1.2 Регуляторы роста растений и их использование в практике сельского хозяйства

редис семя предпосевной корнеплод

Известные регуляторы роста растений можно классифицировать на 2 основные группы. К первой относятся фитогормоны, представленные природными веществами, продуктами обмена веществ растительного организма. Вторая группа представлена синтетическими регуляторами роста.

Одним из важнейших внутриклеточных регуляторов активации генов и развития того или иного процесса, связанного с ростовыми процессами или переходом растения в следующую фазу развития являются фитогормоны.

Фитогормоны или регуляторы роста растений - это природные или синтетические органические вещества, которым свойственна значительная биологическая активность и которые в небольших количествах (микродозах) вызывают изменения в физиологических и биохимических процессах, активизируя рост и развитие растений, что способствует повышению продуктивности сельскохозяйственных культур /17, с. 21/.

Все фитогормоны объединяют некоторые общие свойства: они синтезируются в самом растении и являются высокоэффективными регуляторами физиологических программ. Их действие проявляется в крайне низких концентрациях (10^-5 - 10^-12 М) ввиду исключительно высокой чувствительности к ним растительных клеток. С помощью фитогормонов одни типы клеток и тканей растений регулируют физиологические процессы в других типах клеток и тканей /21, с. 11/.

Так, рост, формообразование и развитие растений, регулируется гормонами. Они играют ведущую роль в адаптации растений к условиям среды. /50, с. 342/

Согласно современным представлениям к фитогормонам относятся такие группы веществ как:

1) ауксины;

2) гиббереллины;

3) цитокинины;

4) абсцизовая кислота;

5) этилен;

6) брассиностероиды;

7) жасминовая кислота;

8) салициловая кислота;

9) фузикокцин.

Синтетические регуляторы роста включают следующие группы: ретарданты; морфактины; антиауксины; парализаторы.

К ауксинам относятся вещества индольной природы, типичным представителем является индолил-3-уксусная кислота (ИУК). В настоящее время синтезирован ряд ауксинов так же, как и ИУК очень сильно ускоряющих образование корней у растений. Особенно большой активностью в этом отношении обладает -нафтилуксусная кислота /8, с. 50/.

Строение представлено в Приложении В на рисунке 1.

Образуются они в меристематических клетках и передвигаются как базипетально, так и акропетально. Действие ИУК стимулируется рядом веществ: хлорогеновой кислотой, глутатионом, кверцетином и его производными - кверцитрином и рутином.

Ауксины оказывают влияние на рост клеток в фазе растяжения; стимулируют выход протонов в клеточную стенку и увеличивают ее растяжимость; вызывают дифференциацию ксилемы, индуцируют корнеобразование; стимулируют рост боковых корней; усиливают поступление воды и питательных веществ (аттрагирующее влияние) /48, с. 59/.

К гиббереллинам относятся вещества сложной природы - производные гибберелловой кислоты. Гиббереллины представляют собой терпеноиды и поэтому, как и для всех терпеноидов, исходными соединениями для их биосинтеза являются ацетат (радикал ацетила СН₃СО^-) и мевалоновая кислота /8, с. 52/.

Строение представлено в Приложении В на рисунке 2.

Они выделены из аскомицетных грибов (род Gibberellafujikuroi), имеющих ярко выраженную конидиальную стадию (род фузариум).

Гиббереллины транспортируются в растении акропетально и базипетально как по ксилеме, так и по флоэме. Они усиливают вытягивание стебля; под влиянием гиббереллина повышается интенсивность использования единицы хлорофилла; ускоряют фазу растяжения клеток, регулируют процессы цветения и плодоношения, индуцируют новообразование пигментов /23, с. 22/. Интересным свойством гиббереллинов является их способность стимулировать цветение растений, принадлежащих к т.н. растениям длинного дня, цветение которых ускоряется на севере /8, с. 52/.

Цитокинины представляют собой, замещенные по аминогруппе аденины. Строение представлено в Приложении В на рисунке 1.

6-(,-диметилаллил)-аминопурин входит в состав некоторых транспортных РНК в качестве минорного основания. Поэтому предполагают, что физиологическое действие цитокининов связано с обменом нуклеиновых кислот и процессом биосинтеза белка в клетке.

Цитокинины синтезируются в растущих кончиках корней, а затем по сосудам ксилемы поступают вместе с пасокой (раствором, который корни нагнетают в побеги) в надземные органы, где и принимают участие в регуляции различных физиологических процессов /23, с. 23/. Цитокинины оказывают влияние на деление клеток; способствуют пробуждению и росту боковых почек; задерживают старение листьев; оказывают влияние на ультраструктуру хлоропластов: ускоряют дифференциацию пластид и образование в них мембран и гран; повышают содержание хлорофилла, ускоряя образование его предшественника - протохлорофиллида; активируют синтез РБФ-карбоксилазы; оказывают аттрагирующее влияние /19/.

Абсцизовая кислота - гормон стресса, ее количество сильно увеличивается при недостатке воды и питательных веществ. АБК подавляет биосинтез нуклеиновых кислот и белков. Строение представлено в Приложении В на рисунке 2.

Абсцизовая кислота - главный регулятор роста. Абсцизовая кислота ингибирует рост стебля, особенно при физиологическом стрессе (например, при засухе или подтоплении), рост корня. Стимулирует покой почек, покой семян, цветение, старение и опадание листьев и плодов, стимулирует закрывание устьиц в условиях водного стресса (завядание). Участвует в механизме тропизмов корней, тормозя рост корня растяжением

Этилен - газообразный фитогормон, который тормозит рост и ускоряет созревание плодов. Этот гормон выделяется созревающими органами растений и воздействует как на другие органы этого же растения, так и на растения, находящиеся рядом Этилен образуется при распаде этрела, что облегчает его практическое применение в сельском хозяйстве.

Фитогормон этилен играет важную роль в регуляции роста, развития и адаптации растений к условиям обитания. Этилен ингибирует рост стебля, особенно при физиологическом стрессе. Удлинение стебля тормозится из-за изменения направления роста клеток с продольного на поперечное, что приводит к утолщению стебля. Индуцирует корнеобразование на стебле, останавливает рост листьев, нарушает покой почек. Может стимулировать цветение у некоторых растений и созревание плодов. У некоторых растений вызывает эпинастию (опускание) листьев. Важную роль в действии этилена на растения может играть его способность влиять на концентрацию других соединений. В литературе обсуждается взаимодействие этилена и абсцизовой кислоты (АБК), этилена и ауксинов в регуляции роста растений /23, с. 24/.

Более подробно остановимся на характеристике регуляторов роста используемых в настоящей работе.

Салициловая кислота является одним из основных растительных гормонов, индуцирующих защитные реакции растений против патогенов /28, с. 205/.

Название салициловая кислота произошло от латинского названия ивы - Salix. В коре ивы содержится глюкозид салицин С₆Н₄(ОН) - СН₂ОН. При окислении салигенина была получена СК. Выделена из ивовой коры итальянским химиком Рафаэлем Пириа и затем синтезирована им же.

В настоящее время салициловую кислоту в очень больших количествах получают действием СО₂ на фенолят натрия под давлением.

Салициловая кислота (2-гидроксибензойная) кислота - [С₆ Н₄ (ОН)СООН] представляет соединение из класса в-гидроксикислот /36, с. 105/.

Салициловая кислота - бесцветные кристаллы, слаборастворимы в воде, хорошо растворимы в этаноле и эфире (подобно фенолу и резорцину), плавится при 159⁰С При осторожном нагревании возгоняется при более сильном, быстром нагревании частично происходит расщепление салициловой кислоты на фенол и СО₂ /35, с. 388/.

Благодаря фенольной группе салициловая кислота действует как кератолитик, т. е. денатурирует белки, что облегчает б-гидроксикислотам и другим активным компонентам прохождение через роговой слой /6/.

Салициловая кислота как и другие фитогормоны присутствует в весьма небольших концентрациях. Установлено что уровень содержания в растениях риса, ячменя, сои находится в пределах около 1 мг/моль сырого веса /13, с.102/.

Салициловая кислота - это регулятор роста, выполняющий в растениях разнообразные физиологические функции. Так, салициловая кислота является естественным индуктором термогенезиса в Arumlilies, индуктором цветения длиннодневных и короткодневных растений семейства рясковых, ингибитором поступления ионов в корни, антагонистом АБК в регуляции движения устьиц.

Получены данные участия салициловой кислоты в сигнальной регуляции генной экспрессии в ходе старения листьев арабидопсиса. Салициловая кислота может служить регулятором транспорта органических веществ по флоэме, гравитропизма и других физиологических процессов /16, с. 524/. Появились данные о снижении степени повреждающего действия ионов тяжелых металлов на растения риса при обработке салициловой кислотой и усилении при действии салициловой кислоты транскрипционной активности гена экстенсина, нормально экспрессирующегося в растениях арабидопсиса /4, с. 233/.

В ходе экспериментальной работы, Н.С. Белозеровой были получены результаты влияния салициловой кислоты на параметры дыхательного метаболизма (увеличивают скорость), и на экспрессию митохондриальных генов /6, с. 23/.

Шакирова Ф. М. исследовала влияние салициловой кислоты на устойчивость пшеницы в естественных условиях произрастания к возбудителям ряда грибных болезней. Результат показал, что предпосевная обработка семян салициловой кислотой в оптимальной для стимуляции роста проростков концентрации - 0,05 мМ несколько снижает степень поражения мучнистой росой /47, с. 150/.

Махдавин К., Корбанли М., Калантари Х. М. изучали механизм противодействия салициловой кислоты УФ-А, УФ-В, УФ-С-индуцированному стрессу в растениях перца (Capsicum annuum L.).Для этого определяли активность ферметнов антиоксидантной защиты (пероксидазы, полифенолоксидазы, аскорбатпероксидазы, каталазы и глютатионредуктазы). Растения опрыскивали салициловой кислотой и затем облучали УФ-А (320-390 нм), УФ-В (312 нм) и УФ-С (254 нм). В листьях активность ферментов антиоксидантной защиты усиливалась в ответ на облучение УФ-В и УФ-С. Усиление активности некоторых ферментов, вызываемое УФ радиацией, тормозилось обработкой салициловой кислоты. Активность полифенолоксидазы в растениях, обработанных салициловой кислотой и облученных УФ-В и УФ-С, возрастала. Полученные данные свидетельствуют о том, что салициловая кислота, действуя совместно с УФ, способна повышать устойчивость к облучению. К такому же результату приводит и повышение активности ферментов антиоксидантной защиты. Салициловая кислота может регулировать механизмы антиоксидантной защиты /25, с. 621/.

Итак, салициловая кислота является важным эндогенным соединением, характеризующимся широким спектром физиологического действия в растениях, в котором особое место занимает антистрессовый эффект.

Препарат Эпин-Экстра (0,025 г/л д.в. 24-эпибрассинолид) запатентованный и зарегистрированный ННПП «НЭСТ Мц (Патент РФ №2272044 от 13.09.04) представляет собой регулятор роста и развития растений с ярко-выраженным антистрессовым и адаптогенным действием. Несколько лет выпускался и применялся в сельскохозяйственном производстве препарат Эпин. С 2003 г. налажено производство усовершенствованного Эпин-Экстра, содержащего в качестве действующего вещества высокоочищенный 24-эпибрассинолид, интезированный по оригинальной методике с использованием нанотехнологий /14, с.14/.

Эпибрассинолид, действуя опосредованно через гормональную систему, влияет на активность и биосинтез ферментов окислительного цикла (ПО, ПФО, каталазу, СОД), гидроксилитических ферментов (протеазы), МДГ, оказывает разностороннее влияние на растение: усиливает прорастание семян и рост растений, повышает устойчивость к биотическим и абиотическим факторам, увеличивает урожай и улучшает его качество.

Эпибрассинолид регулирует поступление ионов в растительную клетку, что сказывается на снижении накопления тяжелых металлов и радионуклидов при выращивании сельскохозяйственных культур в зонах загрязнения. Эпин-Экстра повышает устойчивость растений к фитопатогенам и вирусной инфекции, что дает возможность использовать их в качестве средства снижения пестицидной нагрузки или даже как безопасную альтернативу химическим пестицидам.

Механизм его действия заключается в регулировании синтеза самим растением других фитогормонов - ауксинов, гиббереллинов, цитокининов, абсцизовой кислоты и этилена. Причем, это регулирование зависит от фазы развития растений и условий его выращивания. Препарат стимулирует выработку самим растением тех гормонов, которые ему необходимы на каждом этапе развития. Эпин-Экстра увеличивает содержание антиоксидантных ферментов у растения, повышая его устойчивость к неблагоприятным факторам внешней среды (засуха, избыток влаги, заморозки) и заболеваниям, проявляя свойства неспецифического иммуномодулятора /14, с. 18/.

Эпин-подавляет процесс накопления в растениях тяжелых металлов и радионуклидов, способствует снижению накопления в растениях остаточных количеств пестицидов и других поллютантов за счёт усиления (в 2-2,5 раза) активности ферментов детоксикации /11, с. 68/.

Эпин-Экстра снижает аккумуляцию нитратов, тяжелых металлов, радионуклидов при выращивании в условиях повышенного содержания в почве этих элементов (Патент РФ №2119285), стимулирует рост и развитие растений, повышает их урожайность и улучшает качество продукции. Эпин-Экстра повышает всхожесть семян гречихи на 12-14%, особенно в холодные и дождливые годы. При расходе 20 мл/т препарат стимулировал рост корневой системы и надземных органов гречихи на 30% /11, с. 67/.

Препарат Циркон (0,1 г/л смеси гидроксикоричных кислот) разработанный, запатентованный (Патент №2257059 от 04.02.04 г.) и зарегистрированный фирмой ННПП «НЭСТ М» с 2001 г., широко применяется при возделывании более 60 видов культурных растений как открытого, так и закрытого грунта. Среди них зерновые, зернобобовые, технические, овощные, плодово-ягодные, цветочно-декоративные и лекарственные культуры /23, с. 24/.

Действующее вещество препарата Циркон представляет собой смесь гидроксикоричных кислот и их производных, относящихся к фенольным соединениям, выделенных из лекарственного растения эхинацея пурпурная.

Препарат достаточно устойчив, хорошо растворим в воде и органических растворителях. Рост регулирующий эффект связан с активизацией фитогормонов и защитой ИУК через механизм ингибирования активности ауксиноксидазы, а также с антибактериальным и фунгипротекторным действием, опосредованным стимуляцией иммунитета растений /11, с. 68/.

Препарат высоко экономичен, т.к. действует в чрезвычайно малых по д.в. дозах (от 0,01 мг/л для замачивания черенков до 15 мл/га для опрыскивания многолетних насаждений).

Рострегулирующие эффекты препарата связаны с пролонгацией активацией ауксинов клетки путём ингибирования фермента ауксиноксидазы, который эти ауксины разрушает.

Положительное влияние Циркона на различные звенья клеточного метаболизма связано с антиоксидантным действием за счет активирования ряда антиокислительных ферментов, таких как каталаза и супероксиддисмутаза (СОД). Это приводит к тому, что в стрессовых условиях препарат способствует восполнению недостающих биологически активных соединений иммуномодулирующего и адаптогенного характера, усиливая адаптационный потенциал клеток. Повышает их устойчивость к действию ионизирующего излучения, неоптимального температурного, водного и светового режима и других видов стресса и предотвращает снижение урожайности многих сельскохозяйственных культур, особенно в условиях засухи /23, с. 25/.

Применение препарата Циркон на плодовых культурах увеличивает фотосинтетическую активность листьев, стимулирует плодообразование и сохранность завязей, повышает устойчивость к окислительным стрессам, сокращая площадь солнечных ожогов и пятнистостей листьев инфекционной и неинфекционной природы.

Циркон повышает устойчивость к неблагоприятным агроклиматическим (засуха, избыточное увлажнение, засоленность почвы, губительное УФ-излучение) и техногенным факторам среды. Так, обработка семян ячменя, клубней картофеля препаратом Циркон вызывает снижение уровня хромосомных аберраций, обусловленных генотоксичностью тяжелых металлов, и способствует уменьшению коэффициента накопления Cs в урожае. Наряду с этим Циркон снижает негативное действие кадмия на темпы прорастания семян, фенологическое развитие, а также семенную продуктивность растений ярового ячменя.

Антибактериальное и фунгипротекторное действие связано со стимуляцией иммунитета растений и непосредственным действием на фитопатогены. Циркон действует как фитоактиватор болезнеустойчивости, проявляя противогрибную, антибактериальную и противовирусную активность. Он предупреждает развитие фитопатогенов при профилактическом применении или на начальных стадиях развития заболеваний. Препарат ускоряет прохождение наиболее уязвимых фаз развития заболеваний, тем самым обеспечивая формирование основной части урожая до начала массового появления патогенов и вредителей.

Для успешного практического применения всех фитогормонов или их синтетических заменителей необходимо соблюдение определенных условий:

1. Фитогормоны оказывают влияние лишь тогда, когда в растении их недостает. Это чаще всего наблюдается во время прорастания семян, цветения, образование плодов, а также когда нарушена целостность растительного организма, например, черенки, изолированные ткани. В некоторых случаях условия внешней среды препятствуют, образованию гормонов, тогда этот недостаток может быть восполнен их экзогенным внесением /50, с. 330/.

2. Клетки, ткани, органы должны быть компетентны (восприимчивы) к фитогормонам. Компетенция связана с наличием рецепторов, а также с общим состоянием внутриклеточных процессов. Клетка может быть на одной фазе роста компетентна к внесению данного фитогормона, а на другой - нет.

3. Необходимо достаточное снабжение растения водой и питательными веществами.

4. Действие всех гормонов зависит от концентрации. Избыточная концентрация вызывает не стимуляцию, а резкое торможение торможение роста и даже гибель растений.

5. Эндогенные (естественные) фитогормоны определенным образом локализованы в отдельных компартментах (отсеках) клетки. При внесении извне распределение гормонов будет иным. В этой связи экзогенное внесение не может полностью заменить гормоны, образовавшиеся при естественном метаболизме /39, с. 105/.

В настоящее время фитогормоны применяются в следующих направлениях.

Ауксины и их синтетические заменители:

1. Для усиления корнеобразования у черенков. Обработка нижних концов черенков ИУК в концентрации 50 мг/л или ее синтетическими аналогами (индолилмасляной, б-нафтилуксусной кислоты) вызывает приток к ним питательных веществ, при вегетативном размножении растений /26, с. 88/.

2. Способствуют образованию корней и каллусов, образованию и росту побегов у интактного растения;

3. Для усиления корнеобразования и восстановления корневой системы при пересадке растений. Для этого саженцы окунают в пасту из глины с добавлением ИУК или ИМК.

4. Для образования партенокарпических плодов, повышения урожая томатов и некоторых других культур. Опрыскивание цветков томатов раствором синтетических регуляторов роста типа ауксина (например, трихлорфеноксиуксусной кислоты в концентрации 50 мг/л) приводит к образованию партенокарпических бессемянных плодов. Плоды растут быстрее и характеризуются более высоким содержанием сахаров. Одновременно с усилением роста плодов в результате перераспределения питательных веществ рост вегетативных органов (пасынков) замедляется. К недостаткам этого приема следует отнести большую подверженность образующихся плодов различного рода заболеваниям /50, с. 342/.

5. Для предохранения плодов от предуборочного опадения. При большом количестве завязавшихся плодов часть их опадает до созревания. Регуляторы типа ауксина, вызывая дополнительный приток питательных веществ к плодам, препятствует образованию отделительного слоя. Обработка деревьев проводится б-нафтилуксусной кислоты в концентрации 10 мг/л за две недели до уборки.

6. Для ускорения прорастания семян некоторых растений. Этот прием дает благоприятные результаты лишь на мелкосеменных растениях, поскольку крупные семена содержат достаточное количество собственных гормонов. Хорошие результаты получены при обработке семян сахарной свеклы ИУК в концентрации 10 мг/л.

7. В высоких концентрациях регуляторы роста типа ауксина, например 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота (2,4-Д), могут применяться как селективные гербициды. Поскольку для разных видов растений оптимальные концентрации фитогормонов различны, то это позволяет использовать 2,4-Д в качестве селективного гербицида для борьбы с сорняками в посевах злаковых культур. Исследования Ю.В. Ракитина В.А. Земской и А.Ф. Титова показало, что различная устойчивость растений к 2,4-Д связана с различиями в скорости ее детоксикации (обезвреживания) в растительном организме /39, с. 105/.

8. У некоторых растений замедляют старение листьев и играют первостепенную роль в ростовых движениях

Гиббереллины:

1. Под влиянием гиббереллина заметно усиливается рост стебля конопли, сахарного тростника. Увеличивается выход волокна конопли с гектара.

2. Опрыскивание в концентрации 25 мг/л повышает урожай зеленой массы кормовых бобов. Увеличивается продуктивность растений, возделываемых для получения зеленой массы. Но урожай при этом снижается.

3. Обработка в концентрации 50 мг/л сортов винограда с функционально-женскими цветками вызывает образование бессемянных плодов и повышение их урожая /21, с. 14/.

4. С помощью обработки гиббереллином можно прерывать период покоя клубней картофеля, а также семян некоторых растений. В ряде случаев обработки гиббереллином заменяет процесс стратификации семян. Способность гиббереллина пробуждать клубни из состояния покоя находит применение для получения двух урожаев картофеля в год.