Размещено на http://www.allbest.ru/

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

Средняя общеобразовательная школа №3 станицы Советской Кировского района Ставропольского края

Экологический проект

Сравнение влияния микробиологических и физических способов обработки семян на всхожесть и рост подсолнечника

Работа ученицы 9а класса

Жукавиной Юлии

Руководитель Саварцова Л.А.

учитель географии

ст. Советская - 2014-2015 уч. год



Оглавление

Введение

1. Влияние микробиологических и физических способов обработки семян на их всхожесть

1.1 Актуальность

1.2 Цели и задачи работы

1.3 Методы исследования

1.4 Значимость работы

1.5 Место проведения работы

2. Анализ изученной литературы

2.1 Биологические особенности подсолнечника

2.2 Семена подсолнечника компании Пионер

2.3 Микробиологические методы обработки семян

2.4 Физические методы обработки семян

2.5 Предпосевная обработка семян подсолнечника

3. Методика и результаты исследования

3.1 Методика исследований

3.2 Результаты исследования

3.3 Выводы

Заключение

Список использованной литературы

Приложение



Введение

Всплеск моды на экологичность и все « зеленое» привел к наводнению прилавков множеством «биопрепаратов» Что же это такое « биопрепарат», и что в них полезного? Официального определения не существует, что позволяет производителям всюду применять приставки БИО и вводить потребителя в заблуждение. Наиболее часто биопрепаратами называют биологически активные вещества (БАВ), полученные или экстрагированные из любого органического сырья: торфа, сапропеля, куриного помета, угля, биогумуса и пр., а также растительные экстракты. К ним можно отнести гуматы, экстракты из хвойных растений, стимуляторы и гормоны роста растений. В подобных препаратах живое начало отсутствует, либо представлено неизученными и потенциально опасными (для растений и человека) микроорганизмами. Единственное отличие таких «биопрепаратов» от химических средств в том, что действующее вещество - биологической природы, а не получено путем химического синтеза. Эффект от их применения краткосрочный. Его можно сравнить с приемом антибиотиков, которые действуют, лишь пока мы их принимаем и сохраняем нужную их концентрацию в крови для подавления инфекции; либо, например, с чашкой крепкого кофе - дающей бодрость на 1-2 часа, за которыми следует усталость, вялость, снижение трудоспособности. К слову сказать, раствор сахара или отвар гороха также можно назвать биопрепаратом, который в определенных условиях окажет благоприятное воздействие на растение. Но, что же будет, если этим высокопитательным раствором воспользуются возбудители грибных и бактериальных заболеваний, находящихся в почве, на поверхности растений и семян? Размножившись и «отъевшись» на сахаре и питательном бульоне, они перекинутся на Ваш урожай! Результат будет плачевным. Кроме того, недобросовестные производители уверяют, что их «БИОчудо» позволяет полностью отказаться от химических средств защиты, внесения органики и минеральных удобрений, повысить урожайность в разы.

С давних времен люди стремятся познать мир, в котором живут, с которым постоянно взаимодействуют. Человек все время разгадывает, открывает, изобретает. В настоящее время многое из того, что веками хранилось и укрывалось от человеческого взора, становится явным.

Человек неизменно связан с природой. Все мы обязаны своей жизнью ей - голубой от океанов, желтой от песков, зеленой от песков.

Природа - это тот единственный источник, откуда человек черпает энергию для жизни. Леса, поля, реки одаривают нас подарками - пищей для пропитания. Но зачастую заботы со стороны природы не хватает. Одними ее дарами жить невозможно. Остается один путь - научиться получать продукты своими руками. В настоящее время сельское хозяйство является основным поставщиком продовольствия. Самая древняя отрасль хозяйства, не потерявшая своего значения и в наше время - это земледелие. Вся история земледелия - непрерывная борьба за получение максимально высоких урожаев. Различны пути поиска, которые прокладываются в лабораториях ученых и на полях.

Достижения физики позволили использовать для интенсификации растениеводства такие факторы, как различные излучения, поля, ультразвук и др., которые приводят к активизации или угнетению жизнедеятельности биологических объектов (растений). Например, ионизирующие излучения тормозят процессы роста и созревания сельскохозяйственных культур. Это свойство широко используется для сохранения продуктов растениеводства. Так, облученный картофель может храниться, не прорастая и почти не теряя питательной ценности, от урожая до урожая при комнатной температуре. [3, стр.83] Челябинский профессор А. Басов в 1975 году сделал некоторое наблюдение: трава, растущая под линиями электропередачи, значительно гуще и выше, чем на ближайших участках. Размышления над этим феноменом натолкнули его на мысль, что электрическое поле каким-то способом влияет на траву. Его догадки оправдались.

Выяснилось, что обработанные электричеством семена злаков повышают биологические свойства. Ученые подтвердили, что семена после электрического "душа" дают большую всхожесть, высокоурожайны, более стойки к засухе и морозам. [2,стр.125-127] Проводимая работа по данным исследованиям показала, что обработанные электрическим полем семена пшеницы, кукурузы, фасоли и др. на 15-17% давали больший урожай, чем необработанные, а сеянцы и саженцы груш и яблонь проявляли более высокую приживаемость. [1,стр.69] В нашей работе изучается влияния на растения магнитного поля. Почему выбран именно этот фактор? Во-первых, работа с этим физическим воздействиям возможна в школьных условиях.

Итак, в своей работе мы пытаемся найти связующее звено между физикой и биологией посредством практических опытов, а также провести параллель между живым и неживым.



1. Влияние микробиологических и физических способов обработки семян на их всхожесть

1.1 Актуальность

Сегодня, когда России стала полноправным членом ВТО, необходимо использовать весь научно-исследовательский потенциал для создания совершенных технологий производства сельскохозяйственных культур. Большое значение имеет предпосевная обработка семян культурных растений.

Предпосевная обработка семян - важнейший элемент агротехники, позволяющий повышать их всхожесть, а в конечном итоге - урожайность растений.

1.2 Цели и задачи работы

Целью работы является определение влияния микробиологических и физических стимуляторов на прорастание, рост и развитие семян культурных растений.

Для достижения цели исследования необходимо решить следующие задачи:

1. Изучение основных положений, касающихся учения о микробиологических стимуляторов и влияния электромагнитного поля на жизнедеятельность растений.

2. Проведение экспериментов по влиянию микробиологических стимуляторов на всхожесть, рост и развитие культурных растений.

3. Проведение экспериментов по наблюдению влияния электромагнитных приборов на время прорастание семян их рост и развитие.



1.3 Методы исследования

Для выполнения задач исследования используется теоретический и практический методы. Теоретический метод: поиск, изучение и анализ научной и научно-популярной литературы по данному вопросу. Из практических методов исследования используется: наблюдение, измерение и проведение экспериментов.

1.4 Значимость работы

Материал данной работы может быть использован на уроках биологии, так как в учебниках этот важный вопрос не освещается. А методика проведения экспериментов - как материал для практических занятий элективного курса.

Методика предпосевной обработки семян микробиологическими стимуляторами и электромагнитным полем может использоваться КФХ и всеми желающими, у кого есть огород.

1.5 Место проведения работы

1. Регион Северо-Кавказский

2. Почвенно-климатическая зона

3. Адрес: край Ставропольский район Кировский станица Советская ученическая производственная бригада УПБ им. А. Шилиной Советской «СОШ №3»

Характеристика земельного участка

1. Географическое расположение: восточная часть Кировского района.

2. Рельеф участка пологий, слегка гофрированный склон, светло-каштановые почвы, слегка подвержены водной эрозии.

3. Характеристика расположенных на территории или вблизи участка: имеются линии электропередач, авиалинии; населенные пункты, производственные и жилые объекты не влияют на экологическую чистоту земельного участка

Характеристика почв участка

Типы почв и их разности: светло-каштановые, тяжело-суглинистые, карбонатные

Глубина горизонта А+Б (см) и его характеристика:

60 см гумус серый

3. Содержание гумуса в пахотном слое (%): впахотном горизонте 3-4%, постепенно снижается до 1,5-2% Б2

Реакция почвенного раствора (рН): рН-8, щелочная среда

Содержание в почте основных элементов питания (N, P, K, Ca и др.) Р2О5 -31-45 млн/кг почвы

К2О - 401-600 млн./кг почвы

Наличие солонцов и их мощность: засоленности до 1,5 м

Физические свойства (влажность, теплопроводность, влаго- и воздухопроницаемость и др.): гигроскопичность составляет 5,9-6,9%.

Глубина залегания грунтовых вод и их химический состав: 2-5 м.

Виды и интенсивность проявления эрозии почв: слабо проявленная водная.

Площадь земель, требующих поверхностного и коренного улучшения: 118 га.

Площадь неэксплуатируемых земель и по каким причинам: нет.

Погодно-климатические условия участка

1. Количество выпадающих атмосферных осадков в сравнении со среднемноголетними: 350

за год: 378

по сезонам года: I-37мм; II-134мм, III-150мм, IV-56мм

по месяцам: 2,5; 10,4; 17,6; 34,7; 33,7; 57,2; 49,2; 76,5; 18,7; 14; 37,2; 64,5.

2.Температура воздуха в сравнении с среднемноголетней (средняя, максимальная, минимальная):

за год: cредняя - 16, максимальная - 46, минимальная- -33

по сезонам года: Зима: средняя - 5-6, максимальная - 20, минимальная - -33

Весна: средняя - 8, максимальная - 32, минимальная - -30

Лето: средняя - 25, максимальная - 45, минимальная - 10

Осень: средняя -11, максимальная - 25, минимальная - -15

3. Влажность воздуха в сравнении с среднемноголетней (средняя, максимальная, минимальная): по сезонам года: <30% июль - август.

4. Количество безоблачных дней в году: 160 дней

5. Продолжительность безморозных периодов (дней): 310

6. Направление и интенсивность действия (м/сек) ветров: северо-западное и северо-восточное

7. Периоды, продолжительность и интенсивность действия экстремальных условий:

Жары - максимальная температура и продолжительность ее действия: 35-46 град. С июль;

засухи - минимальная относительная влажность воздуха, продолжительность периода ее действия: 30% июль-август;

суховеев и пыльных бурь - продолжительность и интенсивность действия: 6-7 дней

Растительный и животный мир

Породный состав многолетних древесно-кустарниковых насаждений, в том числе лесополос: акация, гледичия, терновник, шелковица.

Влияние лесополос на защиту почв участка от эрозии, сохранение и накопление влаги в почве, урожайность с/х культур: положительно.

Видовой состав травянистой растительности в зонах многолетних насаждений и непахотных земель: пырей ползучий, куриное просо, щетинник, лисохвост луговой, типчак, полынь, мятлик, тонконог.

Видовой состав, очаги расселения и интенсивность размножения травянистой растительности, в том числе сорняков, на полях участка: пырей ползучий, овсюг, осот.

Видовой состав редких и исчезающих видов древесной, кустарниковой и травянистой растительности: ирис, тюльпан, ковыль - исчезает.

Животный мир участка:

звери: лисица, еж, тушканчик, заяц-русак

грызуны: мышевидные, полевые

птицы: жаворонок, щурка, удод, лунь; в лесополосах - зяблик, синица, ворона, сова, фазан

насекомые: паук-крестовик, богомол, сверчки, медведка, цикады

Видовой состав редких и исчезающих представителей животного мира: дрофа, степной орел, кречет

Места резервации и зимовки представителей животного мира: лесополосы, близлежащие водоемы, камыши

Уровни урожайности возделываемых на участке с/х культур: max- 30 ц/га min- 13 ц/га

Уровни потери урожая с/х культур от болезней, сорняков, вредителей: до 30%



2. Анализ изученной литературы

2.1 Биологические особенности подсолнечника

Подсолнечник -- одна из основных масличных культур, возделываемых в мире. Подсолнечное масло -- высококалорийный пищевой продукт, обладающий хорошими вкусовыми качествами, широко применяемый в пищевой промышленности (для изготовления овощных и рыбных консервов, маргарина, различных кондитерских изделий, в хлебопекарном производстве). Единица подсолнечного масла по питательности равноценна восьми аналогичным единицам картофеля, четырем -- хлеба, двум -- трем единицам сахара.

Содержание масла в семенах подсолнечника благодаря успехам селекции за последние четыре десятилетия существенно возросло. Подсолнечное масло содержит в среднем 90% ненасыщенных жирных кислот -- линолевой и олеиновой, а также до 10% насыщенных -- пальмитиновой и стеариновой. Наибольшую ценность для организма человека представляют ненасыщенные кислоты, особенно линолевая, содержание которой в масле подсолнечника составляет 55--60%, олеиновой -- 30--31% суммы всех жирных кислот. В подсолнечном масле больше, чем в животных жирах, содержится витамина Е (токоферола), который придает ему антиокислительные свойства. Чем выше содержание этого витамина, тем устойчивее масло к прогорканию. В масле, полученном из семян современных, широко распространенных высокомасличных сортов подсолнечника, в сравнении с низкомасличными, больше линолевой кислоты и витамина Е. Подсолнечное масло содержит фосфатиды и жирорастворимые витамины -- А, Д, К. Фосфатиды представляют большую питательную ценность для человеческого организма, особенно молодого. Выделенные из масла высших сортов, они используются в кондитерской промышленности.

2.2 Семена подсолнечника компании Пионер

Для исследования нами был взят гибрид сорт PR64F66 (фирма «Пионер» страна производитель США). Это простой гибрид. Включен в Госреестр по Северо-Кавказскому (6) региону.

Лист среднего размера, сердцевидной формы, зеленый, пузырчатость слабая, пильчатость средняя, форма поперечного сечения плоская, боковые крыловидные сегменты имеются, угол между боковыми жилками прямой. Опушение стебля в верхней части среднее.

Время цветения раннее. Язычковый цветок желтый. Трубчатый цветок желтый, антоциановая окраска рыльца очень слабая.

Корзинка средняя, положение при созревании наполовину повернутое вниз.

Форма семенной стороны выпуклая.

Растение среднее, ветвление отсутствует.

Семянка средняя, узкояйцевидной формы, средней толщины, основная окраска черная, пятнистость отсутствует, полоски имеются, серые, положение полосок краевое и боковое. Устойчив к заразихе.

Средняя урожайность в регионе составила 24,8 ц/га.

Максимальная урожайность семян 39,6 ц/га получена на Кущевском сортоучастке Краснодарского края в 2008 г.

В среднем содержание жира в семенах 42,9%. Раннеспелый.

Густота стояния к уборке: в зоне недостаточного увлажнения -- 50-55 тыс. растений на 1 га, в зоне достаточного увлажнения -- 55-60 тыс. растений на 1 га

Культура	Подсолнечник
Производитель	Пионер
Страна производитель	США

2.3 Микробиологические методы обработки семян

Замачивание семян в растворах микроэлементов или биологически активных веществ применяется для стимулирования их прорастания, усиления роста и развития растений. Необходимость замачивания семян и состав таких растворов зависят от потребностей культуры и типа почвы, на которой ее выращивают. При замачивании семян в растворах микроэлементов следует помнить, что период замачивания не должен превышать суток, а для некоторых культур -- 6--8 ч.

Использование стимуляторов роста

К стимуляторам роста, наиболее часто использующимся в производстве, относятся гиббереллины, цитокинины, производные 2-хлорэтилфосфоновой кислоты (этефон, этрел), фузикокцин, соединения, содержащие кремний, и др. Под их воздействием улучшается всхожесть слабожизненных семян, обеспечивается общая высокая всхожесть у семян, замоченных в растворе гиббереллина на 24 ч, значительно повышается энергия прорастания.

Микробиологические препараты

1.«Бисолбифит»:

«Бисолбифит» - это микробиологический препарат комплексного действия, разработанный во Всероссийском НИИ сельскохозяйственной микробиологии Россельхозакадеми БИСОЛБИФИТ является сухой формой препарата "Экстрасол", дополнительно содержит необходимый для роста растений кремний. По внешнему виду - это порошок (пудра) от светло-серого до кремового цвета, обладающий хорошей сыпучестью, великолепной адгезией (прилипательной способностью), специфическим запахом.

"Бисолбифит" используют в качестве:

1) микробиологического удобрения, повышающего плодородие почв (восстанавливает и поддерживает баланс полезной почвенной микрофлоры, обладает способностью фиксации атмосферного азота, мобилизации труднодоступных форм фосфора и микроэлементов, гумификации пожнивных остатков);

2) стимулятора и регулятора роста растений (ускоряет и нормализует физиологические процессы);

2) биофунгицида (повышает устойчивость растений к заболеваниям грибной и бактериальной природы, снижает потери при хранении);

3) стресс-протектора (снижает отрицательное действие водного и температурного стресса на растения);

4) модификатора минеральных удобрений (повышает усвоение растениями NPK из удобрений на 20-40%).

2. «Экстрасол»:

«Экстрасол»- микробиологическое удобрение на основе ризосферных бактерий Bacillus subtilis Ч-13,выделенных из чернозема. Живые бактерии, попав в почву, и на растение начинают активно конкурировать с вредоносными микроорганизмами за источник питания (корневые выделения растений, органическое вещество почвы и т.д.). Поселяясь на корнях и листовых пластинках, они препятствуют проникновению возбудителей заболеваний, а выделяемые ими ферменты и токсины оказывают губительное воздействие на « захватчиков». В то же время бактерии продуцируют множество полезных для растения веществ, усиливающих иммунитет и устойчивость к стрессам.

Экстрасол обладает следующими свойствами:

- блокируют развитие болезнетворных микроорганизмов;

- защищает растения от широкого спектра патогенной микрофлоры;

- увеличивает урожайность, стимулирует рост растений;

- обладает азотфиксирующими и фосфатмобилизующими свойствами;

- улучшает усвоение минеральных удобрений4

- повышает устойчивость растений к заморозкам и засухе;

- обеспечивают сохранность картофеля корнеплодов при хранении;

- стимулирует и защищает ослабленные комнатные и оранжерейные растения.

3. «Стимикс Семена». Индуктор Иммунитета - препарат антидот ТУ 9291-001-89956895-2013 внесен в Госреестр за №иеводстве и овощеводстве для обработки семян, корневой системы рассады, деревьев и кустарников перед высадкой. Создан специально для борьбы с болезнями бактериальной и смешанной бактериально-грибной природы. Для повышения всхожести семян и устойчивости к стрессам посадочного материала. Функция препарата - защита от грибных болезней, корневых гнилей, от черной ножки.

Действие комплекса направлено на:

Повышение устойчивости к болезням грибного и бактериального происхождения за счёт пассивногодействия компонентов и за счёт защитного действия полезных бактерий.

Стимулирование роста

Индукция иммунитета

Снятие стресса при высадке и пересаживании всех сельхоз культур.

2.4 Физические методы обработки семян

Из физических методов воздействия на семена большое внимание было уделено применению электромагнитных излучений, ультрафиолетовых лучей, лазерных установок, коронного разряда и др.

Независимо от вида воздействия (постоянное или переменное магнитное поле, СВЧ, радиоволны, лазер и т.д.) активация семян дает практически одинаковый прирост урожая. Поэтому в выборе метода основную роль играют его доступность и экологическая чистота.Все виды электромагнитных излучений при действии на семена растения имеют зону стимуляции и угнетения в зависимости от дозы облучения. Наиболее глубоко изучено влияние электромагнитного поля сверхвысокой частоты (СВЧ). Использование положительного действия электромагнитных излучений (ЭМИ) как стимулятора жизнеспособности семян с одновременным губительным действием на возбудителей заболеваний семян и растений основано на различной чувствительности растений и сопутствующих им микроорганизмов к этим видам излучений. Обработку СВЧ проводят в бытовых микроволновых печах и специальных агрегатах. Предварительно (за 10--15 мин) замоченные семена ставят в печь на 30--50 с. При более длительной обработке резкий нагрев семян может привести к температурному шоку, разрыву тканей семени.

Глубина проникновения излучений СВЧ зависит от длины волны. Длинноволновое излучение (дециметровое) проникает глубже и оказывает влияние на внутренние ткани, тогда как коротковолновое (см и мм) излучение поглощается целиком поверхностью ткани. При этом вся поглощенная энергия превращается в тепло. Оптимальным для стимулирования семян является сантиметровый диапазон СВЧ-излучений (2,35--2,45 ГГц), всхожесть семян повышается на 5--10%, поражение болезнями снижается на 20--30%, урожайность повышается на 15--20%. Следует отметить, что активация семян всеми физическими факторами отличается нестабильностью результатов: достоверная эффективность по урожайности наблюдается в 60--70% случаев.

Обработка в электромагнитном поле СВЧ прекрасно сочетается с инкрустацией, обработкой микроэлементами, биологически активными веществами.

Можно констатировать, что предпосевную обработку семян электромагнитными излучениями для повышения их посевных качеств следует применять в основном на семенах низких посевных кондиций. У семян высоких посевных качеств основную роль при обработке ЭМП СВЧ играет стимуляция физиологических процессов.

2.5 Предпосевная обработка семян подсолнечника

При обработке посевного материала препаратом происходит искусственное заселение поверхности семян полезной микрофлорой, которая при посеве начинает интенсивно размножаться и активно колонизировать ризосферу развивающихся растений. Бактерии в процессе своей жизнедеятельности синтезируют вещества, подавляющие развитие фитопатогенных грибов и бактерий, а также оказывают положительное влияние на размножение полезных микроорганизмов. По сравнению с химическими протравителями, «Экстрасол» оказывает длительное стимулирующее действие на растения, что приводит к повышению продуктивности и улучшению качества продукции. Кроме того, возрастает эффективность усвоения растениями минеральных удобрений и микроэлементов, которая напрямую связана с активностью микроорганизмов. Ризосферные микроорганизмы, входящие в состав препарата, оказывают положительное влияние на поглотительную функцию корневой системы. Они продуцируют органические кислоты и ряд ферментов, что помогает усваивать соединения, ранее недоступные для растений, выделяют витамины, регуляторы роста, антибиотики, оказывают существенное влияние на развитие растений и их устойчивость к неблагоприятным условиям окружающей среды.

Цель обработки семян подсолнечника: подавление семенной инфекции, фитопатогенных грибных и бактериальных сообществ, усиление действия химических протравителей, применяемых фирмой - изготовителем семян, заселение полезной, в том числе азотфиксирующей микрофлорой, корнеобитаемой зоны растений, оптимизация минерального питания, повышения устойчивости к неблагоприятным факторам внешней среды, увеличение урожайности и показателей качества продукции (масличность, содержание сахара и крахмала), сохранения почвенного плодородия.

При посеве обработанных семян, бактерии начинают интенсивно размножаться и колонизировать первичный корень. Происходит подавление болезнетворных микроорганизмов и стимуляция ростовых процессов, улучшается всхожесть семян, поглотительная способность корневых волосков.

микробиологический физический стимулятор подсолнечник



3. Методика и результаты исследования

3.1 Методика исследований

1. Для каждого варианта отобрали по 20 семян подсолнечника сорт PR64F66 (фирма «Пионер» страна производитель США)

2. Обработали семена микробиологическими стимуляторами роста: «Бисолбифитом», «Экстрасолом» и «Стимиксом. Семена» и электромагнитным полем.

3. Высадили в куветы с почвой по 10 семян каждого варианта

4. Контрольный вариант обработали в растворе марганцовокислого калия

5. Регулярно поливали и следили за температурой (18-20 градусов).

Схема опыта

4 варианта и 1 контроль, 2 повторности

1 вариант - опыт 1 - семена обработаны «Бисолбифитом»

2 вариант - опыт 2 - семена обработаны «Экстрасолом»

2 вариант - опыт 3 - семена обработаны «Стимикс семена»

3 вариант - опыт 4- семена обработаны электромагнитным полем

4 Вариант - опыт 5 - контроль

Уход за рассадой проводили традиционный:

полив умеренный - обычно 1 раз в два дня (слабым раствором марганцовокислого калия) рыхление и подсыпка почвы (после полива)

Учитывали:

- количество всходов семян

- высоту растений через неделю после всходов

- время появления 2-х пар полноценных листочков

Исследование №1: «Влияния «Бисолбифита» на прорастания и рост семян подсолнечника»

Инструменты и материалы:

семена подсолнечника (гибрид PR64F66); чашки Петри;

Бисолбифит (ГНУ ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии) - микробиологическое удобрение (сухая формула) для защиты растений от болезней на основе ризосферных бактерий Bacillus subtilis Ч-13. Содержит кремний.

Расход 2 г на 100 г материала

Проведение эксперимента

1) Опудривание семян в течение 1 минуты; количество семян - 10 штук

2) 10 семян посадили в кувет с подготовленной почвой на глубину 2-3 см

3) Наблюдение

Исследование №2: «Влияние «Экстрасола» на прорастания и рост семян подсолнечника»

Инструменты и материалы:

семена подсолнечника (гибрид PR64F66);

чашки Петри;

Экстрасол - микробиологическое удобрение (жидкая формула) для замачивания семян для повышения урожайности, подавления болезней, усиления иммунитета и устойчивости к заморазкам и засухе на основе ризосферных бактерий Bacillus subtilis Ч-13. Содержит живую споровую культуру и продукты метаболизма бактерий.

Расход 1 колпачок концентрата на 100 мл воды

Семена замачивают на 30 минут.

Проведение эксперимента

1) Приготовили раствор экстрасола: развели 1 колпачок концентрата в 100 мл воды и замочили в нем семена; количество семян - 20 штук, время воздействия раствора -30 минут

2) 10 семян посадили в кувет с подготовленной почвой на глубину 2-3 см

3) Наблюдение

Исследование №3: «Влияние «Стимикс семена» на прорастания и рост семян подсолнечника»

Инструменты и материалы:

семена подсолнечника (гибрид PR64F66); чашки Петри;

«Стимикс Семена» - органо-микробное удобрение (жидкая формула) для защиты семян от грибковых болезней, от корневой гнили и черной ножки. Препарат - антидот.

Расход 5 мл на 100 мл воды

Семена замачивают на 3 часа

Проведение эксперимента

1) Приготовили раствор «Стимикс семена»: развели 5 мл концентрата в 100 мл воды и замочили в нем семена; количество семян - 10 штук, время воздействия раствора - 3 часа

2) 10 семян посадили в кувет с подготовленной почвой на глубину 2-3 см

3) Наблюдение

Исследование №4: «Влияние магнитного поля на прорастания и рост семян подсолнечника»

Инструменты и материалы:

семена подсолнечника (гибрид PR64F66); чашки Петри;

катушка с диаметром 140мм и 160 витками

провода катушки - 0.74мм;

источник питания; часы; вода.

Проведение эксперимента

1) Время воздействия - 5 минут; количество семян - 10 штук

2) 10 семян посадили в кувет с подготовленной почвой на глубину 2-3 см

3) Наблюдение

Хронометраж опыта:

Сроки наблюдения

подсолнечник

контроль, чашка, контроль, кувет

06.03.14

Замачивание семян

Посадка семян

07.03.14

Набухание семян

08.03.14

Без изменений

Прорастание 6 семян

09.03.14

Без изменений

Прорастание еще 2 семян

Прорастание 4 семян

Прорастание 8 семян (1 не проросло)

10.03.14

Прорастание 2 семян

Прорастание 6 семян

Прорастание 9 семян

Увеличение ростков

11.03.14

Прорастание 3 семян

Прорастание 8 семян

Увеличение ростков на 2-3 мм

Увеличение ростков на 5 мм

12.03.14

Прорастание 6 семян (3 не проросли)

Увеличение ростков

Увеличение ростков 0,8-1 см

Увеличение ростков 1-1,5 см

3.2 Результаты исследования

1. Прорастания семян в чашках Петри

Время наблюдения

Опыт №1

Опыт №2

Опыт №3

Опыт №4

Контроль

06.03

Замачивание семян

07.03

Набухание семян

Без изменения

08.03

Без изменения

Проросло 2 семени

09.03

Проросло 2 семени

Проросло 3 семени

Проросли 10 семян

Проросло 2 семени

Проросло 1 семя

10.03

Проросло 7 семян

Проросли все семена

Увеличение ростков

Проросло 6 семян

Проросло 5 семян



11.03

Проросло8 семян

Без изменения

Появление листочков и корней

Проросло 8 семян

Проросло 9 семян

12.03

Проросли все семена

Появление листочков и корней

Четко выделена листовая и корневая система растения

Увеличение ростков

Проросли все семена

Результаты исследования:

семена проросли быстрее в 3 чаше, которые были обработаны препаратом «Стимикс семена». Хуже результаты были в 1 опыте, где семена обработаны «Бисолбифитом»

2. Прорастание семян и рост семян в куветах

Время

Опыт №1

Опыт №2

Опыт №3

Опыт №4

Контроль

06.03

Посадка семян

Посадка семян

Посадка семян

Посадка семян

Посадка семян



08.03

Без изменения

Без изменения

Начало прорастания

Без изменения

Без изменения

10.03

Без изменения

Начало прорастания

Проросли все семена

Начало прорастания

Без изменения

12.03

Начало прорастания

Проросли все семена

Высота 2 см

Проросли все семена

Начало прорастания

14.03

Проросли все семена

Высота растения 1 см

Высота 5см

Высота растения 1-1,5 см

Проросли все семена

20.03

Высота растения 2-3 см

Высота растения 4-5 см

Высота 10 см

Высота растения 5-6 см

Высота растения 2-4 см

3.3 Выводы

После обработки и анализа экспериментальных и контрольных образцов можно сделать вывод: обработка семян электромагнитным полем приводит к ускорению процесса прорастания семян и более успешному их развитию. Но более лучший результат был получен в результате исследования №3, в результате воздействия на семена препаратом «Стимикс семена». А исследования №1 и №2 показали такие же результаты как и контрольный образец. Препарат «Стимикс семена» - это антидот, органо-микробное удобрение, которое является средством получения экологически чистой продукции, потому что:

- семена перед посевом обеззараживаются экологически безвредным препаратом;

- всхожесть и рост растений улучшается без применения минеральных удобрений.

Результаты опытов можно рекомендованы сельскохозяйственным предприятиям и фермерским хозяйствам, находящимся на территории станицы Советской Кировского района.



Заключение

Занимаясь данным исследованием, мы пытались выяснить, какое влияние оказывает на всхожесть, рост и развитие подсолнечника, обработка семян микробиологическими и физическими стимуляторами. Нам удалось обнаружить некоторые интересные факты. Так, обработка семян только одним микробиологическим препаратом «Стимикс семена» дал результат выше других препаратов и выше чем воздействие магнитным полем

Семена - основа воспроизводства сельскохозяйственных растений и один из факторов повышения урожаев. В последнее время земли сельскохозяйственного назначения обрабатываются многими мелкими КФХ. Не всегда в таких хозяйствах достаточно средств и возможности для использования высокопродуктивного посадочного материала. Мы считаем, что применение таких простых и дешевых мер по предпосевной обработке семян поможет фермерам получать более высокие и стабильные урожаи культурных растений



Список использованной литературы

1. Агроклиматический справочник по Ставропольскому краю Л. 1991 г.

2. Вавилов П.П. и др. Растениеводство. М. 1986 г.

3. Володин В.П. Экологически чистые продукты на нашем столе - М.: «Знание», 2008.

4. Понкратов К.А. Биофизика. - М: Просвещение, 2004-78 с.

5. Гунтар Франке и др. Плоды земли. М. 2009 г.

6. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М. 1992 г.

7. Илюхин Г.П. и др. Безопасный способ борьбы с болезнями растений. Тезисы докладов. Ставрополь. 1994 г.

8. Мойсурян Н.А. Растениеводство. М. 2007 г.

9. Методические указания ВИЗР. М.2004 г.

10. Максаков С.В.. Занимательная физика. - М: Наука, 2001-272 с.

11. Киримов И.А. Физиология растений. - М.: Просвещение, 1999

12. Семена и посадочный материал сельскохозяйственных культур. М. 2005 г.

13. Селезнев К.А. Физика на службе у человека. - М.: Наука, 1996. 74 с.

14. Сотникова А.А. Биология растений - М: Просвещение, 2005

15. Фирсова М.К. Семенной контроль. М. 2006 г.

16. Хохряков М.К. и др. Определитель болезней растений. Л. 1995 г.



Аннотация на работу

«Сравнения влияния микробиологических и физических способов обработки семян на схожесть и рост подсолнечника»

Работа посвящена изучению экологии и биологии роста и развития культурных растений и имеет сельскохозяйственную направленность.

Экологический проект состоит из 26 станиц, содержит 5 фотографий, 2 таблицы и 1 схему.

Проект выполнен ученицей 9 а класса Жукавина Юлия. Руководитель проекта учитель географии Саварцова Л.А. Работа выполнялась с 1.03-21.04. 2015 года. Опыты были заложены с 2.03-15.03.2015 года. Наблюдения и анализ результатов начали производиться с 3.03 и будут продолжаться.

Экологический проект состоит из 5 разделов:

Первый раздел - введение. В нем описывается актуальность темы проекта, поставлены цели и определены задачи исследовательской работы. Дана краткая физико - географическая характеристика места проведения работы. Спрогнозированы результаты исследований.

Во втором разделе проекта анализируется изученная литература по темам: «Электромагнитное поле в жизни растений», « Микробиологические удобрения» и «Биологические особенности подсолнечника»

В третьем разделе описывается методика и результаты исследований. Их было проведено 4

1. Исследование влияния Бисолбифита» (сухое вещество) - микробиологического удобрения на прорастания и рост семян подсолнечника. Эксперименты показали, что бисолбифит не стимулирует прорастания, рост и развития семян подсолнечника.

2. Исследование о влияние «Экстрасола» (жидкий препарат) - микробиологического удобрения на прорастания и рост семян подсолнечника показали, что данный препарат оказывает малое влияние на скорость прорастания семян и плохо стимулирует рост и развитие подсолнечника.

3. Исследование о влиянии «Стимикс семена» на прорастания, рост и развитие семян подсолнечника дало положительные результаты. Обработанные семена «Стимикс семена» быстрее прорастают и лучше растут

4. Исследование о влиянии электромагнитного поля на прорастания, рост и развитие семян подсолнечника. Обработанные семена электромагнитным полем показали хорошие результаты, хотя и уступили по показателям препарату «Стимикс семена».

В четвертом разделе описана программа действий по изучению и апробации данного опыта.

В пятом разделе написан список литературу.

К работе приложено приложение, состоящее из 3 пунктов.

Результаты исследования, изложенные в экологическом проекте могут быть использованы в сельском хозяйстве и доведены до сведения руководителей фермерских хозяйств и всех жителей села, имеющих приусадебные участки.



Приложение 1

Микробиологические препараты

Микробиологические препараты (МБП), в полном смысле слова биопрепараты (био - от древн. греч. Bioc - жизнь) - препараты несущие живое начало. Основу всех МБП составляют живые, изученные и отобранные культуры микроорганизмов, с хозяйственно - полезными свойствами, а также продукты их жизнедеятельности. Принципиально отличается и механизм их воздействия. Живая культура МО, попав на растения, будь то проросток, первичный корень, или листовая пластина, размножается и «сопровождает» его на протяжении всего цикла развития (от семени до урожая). В процессе своей жизнедеятельности МО выделяют вещества, оказывающие положительное воздействие на растение (фитогормоны, витамины и пр.) и губительное на вредоносные бактерии и грибы (ферменты, токсины). Образуются тесные, взаимовыгодные отношения, в которых растение выступает в качестве кормильца (выделяет сахара и органические кислоты в виде корневых выделений), а бактерии - защитника и покровителя (давая взамен вещества, необходимые растению). Кроме того, часть бактерий (например р. Bacillus) остается в почве после отмирания растений и даже зимует (хотя и в гораздо меньшем числе). Осенью они препятствуют развитию гнилостной микрофлоры на растительных остатках, а весной вновь попадают на высаженные растения. Хотя, их численность необходимо восстанавливать путем нового внесения МБП на высаживаемые растения, для получения визуального эффекта. Всем нам с детства знакомы бактериальные препараты лакто и бифидум-бактерии, нормализующие пищеварение, подавляющие гнилостные бактерии, улучшающие обменные процессы и восстанавливающие иммунитет. Растениям не меньше чем человеку нужны такие «помощники».

В благоприятных для растения условиях повышается не только продуктивность, но и устойчивость к различным неблагоприятным факторам, в том числе заболеваниям и вредителям. Здоровое и крепкое изначально растение - залог успеха! И тогда не надо никаких лекарств в виде быстродействующей химии для спасения урожая!!! Некоторые производители рекомендуют получать МБП в домашних условиях, из различных концентратов. Это как игра в «русскую рулетку» повезет - не повезет. Представьте, что будет, если в Ваш домашний «биореактор» «залетит» посторонний микроогранизм (кишечная палочка, возбудитель заболеваний растений и т.д.)?; сахар, входящий в состав питательной среды, который так любят все бактерии, не полностью «съедят» эффективные микроорганизмы»? В первом случае высок риск получить «биологическое оружие», которое применять Вы будете на своих зеленых питомцах. Во втором случае будет та же картина, как с раствором сахара или отваром гороха.

Кремний

Обработка семенного материала -- один из наиболее экономически выгодных приемов повышения продуктивности сельскохозяйственных культур. В настоящее время наряду с препаратами, традиционно используемыми для борьбы с болезнями и вредителями, все чаще применяют биологически активные соединения, способные стимулировать рост растений, повышать их устойчивость к неблагоприятным факторам, увеличивать урожай и улучшать его качество.

Биологическая активность характерна для многих химических соединений, в том числе кремнийсодержащих. На основе кремнийорганических веществ созданы препараты для обработки семян и вегетирующих растений (мивал, мигуген, экосты). Неорганические соединения кремния используют, главным образом, в качестве удобрений. Они показали высокую эффективность на многих культурах, особенно кремниефилах, к которым относятся рис и другие зерновые (1-6).

Известно, что растения поглощают кремний через корневую систему в форме мономерной ортокремниевой кислоты (7), а также низкомолекулярной формы коллоидной кремнекислоты и ее эфира (8). Кремний поступает в растения в виде аниона кремниевой кислоты (SiO₃^2-), молекул кислот Si(OH)₃, Si(OH)₄, различных эфиров (2). Кроме того, кремний может поглощаться растениями через листья в форме силикатов калия и натрия (1).

Водорастворимые формы кремния находят все большее распространение как в нашей стране, так и за рубежом, что связано с их высокой доступностью для растений, удобством применения и низкой стоимостью. Они также менее токсичны для теплокровных и нелетучи. Их можно использовать как для обработки семенного материала, так и для внекорневых подкормок в период вегетации (1, 2, 9-15). Обработка семян не только имеет экономическое преимущество, но оказывает положительное влияние на растения, начиная с первых этапов их развития.

Многие биологически активные соединения влияют на биохимические процессы и гормональный баланс в тканях растений. Фитогормоны даже в очень низких концентрациях регулируют интенсивность и направленность физиологических процессов, транспортируясь по растению и вызывая определенные морфологические эффекты.

Протекторная роль кремния к воздействию абиотических стрессовых факторов окружающей среды при выращивании сельскохозяйственных культур. Кремний один из самых распространенных элементов на нашей планете, он занимает 2-ое место после кислорода. Его кларковое содержание по Виноградову (1956) равно 29,5; 87% всей литосферы Земли составляют кварц и силикаты. Благодаря тесному химическому сродству кремния и кислорода, в биосфере кремний встречается только в виде кислородных соединений. Основной поток кремния в наземных системах осуществляется через поглощение растениями монокремниевой кислоты с последующей ее трансформацией в поликремниевые кислоты и аморфный кремнезем. Растения поглощают кремниевые соединения через корневую систему и листовые пластины, накапливая его преимущественно в виде водорастворимых моно и поликремниевых кислот. Кремний выполняет определенные 43 физиологические функции в растениях. Его роль особенно возрастает при неблагоприятных условиях внешней среды. Увеличение количества кремния в тканях растений повышает их прочность, устойчивость зерновых культур к полеганию.

Растения способны к перераспределению кремния внутри организма и обладают механизмом, обеспечивающим его целенаправленное концентрирование в органах и/или тканях, подверженных стрессу. Кремний повышает морозоустойчивость, засухоустойчивость, активность фотосинтеза, способствует активному росту корневой системы и листового аппарата. Он принимает активное участие в нуклеиновом, белковом, углеводном обмене, стимулирует фосфолирирование и другие процессы обмена, а также транспорт протеинов и углеводов. Повышает активность ферментов, участвующих в окислительно-восстановительных процессах (Шеуджен, 2003).

Столь активным участием кремния в процессах обмена растений объясняется отмеченное рядом исследователей его стимулирующее влияние на рост, созревание и продуктивность многих культур, в первую очередь, зерновых (Колесников, 2001). Содержание кремния в основной и побочной продукции ряда сельскохозяйственных культур 0,02-0,03% в зерне до 3% в соломе и сене многолетних трав (Турчин, 1940), то есть примерно в тех же пределах, что и макроэлементы - азот, фосфор и калий. Высокое содержание кремния 11% в кремниефильной культуре - рисе (Алешин и др., 1987). Кремний влияет на процессы энергетического, углеводного и водного обменов. Также он входит в состав макроэргических соединений, таких как силикатофосфаты (Потатуева, 1968; Воронков и др., 1978; Алешин, 1988; Ермолаев, 1992; Куликова, 2003; Шеуджен, 2005). Наряду с этим он принимает участие в биохимических процессах, протекающих в рибосомах и митохондриях, что обусловливает повышение устойчивости нуклеиновых кислот (ДНК и РНК) к воздействию излучений (Воронков, Кузнецов, 1984; Reichert et al., 1994). В ряде литературных источниках отмечено положительное влияние при оптимизации кремниевого питания сельскохозяйственных культур, повышая 44 синтез фитогормонов роста, что способствует увеличению массы и развитию корневой системы, адсорбирующей и активно-поглощающей их поверхности (Кудинова, 1974; Алешин, 1982; Matichenkov, 1996; Шеуджен, Кемечева, 2003). Также показано улучшение корневого дыхания (Шеуджен и др., 1996). Ряд авторов указывают на существенную роль кремния в увеличении продуктивных стеблей, площади ассимиляционной поверхности и эффективности фотосинтеза (Horst, Marschner, 1978; Сластя, 1997). Обработка вегетирующих растений винограда кремнийсодержащими препаратами (Силиплант и Циркон) способствует увеличению массы грозди, а также лучшему накоплению сахаров и снижению кислотности в плодах (Кукушкин, 2010). В ряде исследований указывается на протекторную роль кремния в растениях в условиях воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды (Шеуджен, 2005; Кошкин, 2010). Кремний способствует повышению механической прочности растений, а, следовательно, и устойчивости к полеганию и болезнетворным микроорганизмам (Kaufman et al., 1969; Idris et al., 1975; Aston, Jones, 1976; Баранаев, 1978; Emadian, Newton, 1989; Голованов, 1998; Дорожкина, 1997; Шмакова, Строт, 2001; Самсонова и др., 2013). Имеются также данные о положительной роли кремния при выращивании сельскохозяйственных культур в условиях дефицита почвенной влаги и высоких температур окружающей среды (Ермаков, 2001; Троязыков и др., 2004; Баранов, Серегина, 2005). В исследованиях Сласти (2013) обработка семян кремнием снижала отрицательное действие засухи, увеличивало продуктивность растений на 15-21 %. Предпосевная обработка семян кремнийсодержащим препаратом Циркон (1 мл/т) улучшает посевные качества семян, усиливает минеральное питание, адаптацию растений к неблагоприятным условиям среды, повышает урожайность и качества получаемой продукции в условиях лесостепи Поволжья (Каспировский, 2013). Применение кремния положительно влияет на почвенную микрофлору в посевах сахарной свеклы, улучшает развитие листовой поверхности, повышает 45 урожайности корнеплодов на 6,5-8,4 т/га, а также способствует снижению содержания тяжелых металлов в продукции (Кудряшов, 2013). Кремний в условиях недостаточного питания растений фосфором интенсифицирует в них донорно-акцепторные отношения, причем, чем менее растворимо фосфорное удобрение, тем выше роль кремния в процессах реутилизации азота и фосфора (Лякина, 2007).

В исследованиях Shen X. et al. (2014) отмечена протекторная роль кремния при выращивании арахиса в условиях алюминиевого стресса, которая отразилась на снижении содержания продуктов распада перекисного окисления мембран (малоновый диальдегид) на 28 и 28,2% в листья и корнях арахиса соответственно. При некорневой обработке кремнием вегетирующих растений риса, выращиваемых в гидропонной культуре с концентрацией кадмия 20 мкМ, отмечено снижение образование малонового диальдегида, улучшение роста и усиление деятельности антиоксидантных ферментов, таких как супероксиддисмутаза, пероксидаза и каталаза (Wang et al., 2014). Приведенные данные указывает на положительную роль кремния при выращивании сельскохозяйственных культур. Актуальной является задача разработка нормативов применения кремния при возделывании тритикале и пшеницы. 1.3.3 Протекторная роль цинка к воздействию абиотических стрессов

Кремний и защита растений от стресса

Кремний - самый распространенный элемент на нашей планете, он занимает 2-е место после кислорода. Соединения кремния составляют основной костяк почвы, во многом определяя ее плодородие, структуру, липкость, буферность и т.д. Кремний участвует в образовании гумуса, и наоборот, гумус участвует в переводе кремния в доступные для растений формы. В среднем содержание кремния в почве составляет 33%. В почве он присутствует в основном в форме двуокиси кремния (Sio2), алюмосиликатов, силикатов и гидратов и других соединений, малодоступных для растений. В связи с этим необходимо внесение кремния в усвояемой для растений форме.

В Финляндии, например, не рекомендуется применять удобрения, на содержащие кремний. Пылевидность почвы - характерный признак дефицита кремния. Без внесения кремниевых удобрений восполнить его вынос урожаем сельскохозяйственных культур практически невозможно, особенно такими культурами, как рис.

С урожаем бобовых выносится доступного кремнезема около 10 кг/га, картофеля - 8 кг/га, тропических растений около 1000 кг/га. Кремний, остающийся в корнях растений после уборки, находится в кристаллической форме, которая малодоступна растениям, что приводит к ее деградации.

Функции кремния в растении

Положительная роль кремния в стимулировании роста и развития многих растений общепризнана - кремний оказывает существенное влияние на их рост и развитие, повышает урожайность и улучшает качество продукции. При этом положительный эффект кремния особенно заметен у растений в стрессовых условиях

Размещено на Allbest.ru