Исследовательская работа «Ростовые вещества, их влияние на рост и развитие растений»

ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА IYРегиональная аграрная олимпиада школьников 1                Тема работы: «Ростовые вещества, их влияние  на рост и развитие растений» Исполнитель – учащаяся 11 класса ГБОУ СОШ с.Кротково Самарской области Андреева Мария Александровна,                                             Адрес: 446491, Самарская область,                                                          Похвистневский район, село Кротково,                                                         Переулок Моссковский дом 5                                                  Руководитель – учитель биологии, ГБОУ СОШ                                                                                 с.Кротково Самарской области  Аникина Наталья Николаевна Адрес: 446493. Самарская область, Похвистневский район, село Кротково улица Центральная 11кв.10 телефон: 8(84656)45­5­35, 89171511642 2 Содержание Введение  __________________________________________________________           3­4 Литературный обзор_________________________________________________            5­7 Экспериментальная часть_____________________________________________           7­9 Заключение, выводы_________________________________________________           9­11 Библиографический список___________________________________________             11 Приложение________________________________________________________             12­13 3 1.  ВВЕДЕНИЕ          Много загадочного  в мире растений. Одна из этих загадок – рост растений – привлекает особое внимание ученых: физиологов, генетиков, селекционеров. Самые сложные проблемы, связанные  с  повышением   урожая,  повышением  его  качества,  можно решить,  если  человек научится   управлять   жизнью   растений,   откроет   законы   их   роста   и   развития.   Тайны   мира растений     продолжают   интересовать   и   волновать   человека,   и   которые   он   постепенно раскрывает, опираясь на все более совершенные знания и опыт.                    В первой же лекции, которую прочитал выдающийся ботаник­физиолог Климент Аркадьевич Тимирязев в Московском музее прикладных знаний (ныне – Политехнический музей)   зимой   1876   года,   доказывалось,   что   физиология   растений   есть   научная   основа земледелия, без которой нельзя правильно поставить растениеводство.           Одной из загадок, волнующей  не только физиологов, но и генетиков, селекционеров, ­ это рост растений. Известно, что для этого процесса растению  нужны ростовые вещества, или фитогормоны.   Сегодня   они   получили   еще   одно   название   –   биостимуляторы   роста. Биостимуляторы роста растений очень активные соединения. Даже ничтожное их количество оказывает значительное влияние на обмен веществ и рост растений.                    Изучение фитогормонов началось в 1880 году с выходом в свет последней книги великого естествоиспытателя, создателя теории эволюции Чарльза Дарвина. Она называлась «Способность к движению у растений». Ученого много лет интересовали разнообразные движе­ ния стебля, корня и листьев высших растений. Из   многочисленных опытов и   наблюдений, Дарвин   сделал   вывод   о   наличии   в   верхней   части   растений   каких­то   веществ,   которые стимулируют рост всего растений. 4 Прошло   более   ста  лет….   Сегодня   учение   о  фитогормонах   –  одно   из  ведущих   в   познании закономерностей роста.          В настоящее время в растениеводстве широко применяются достижения современной науки.   Одним   из   таких   направлений   является   использование   биологически   активных препаратов для  повышения  устойчивости  и продуктивности  растений.  Ассортимент  таких препаратов   сейчас   очень   широк.   Рассмотрев   их   свойства,   мы   выбрали   для   исследования несколько   видов   ростовых   веществ,   чтобы   экспериментальным   путем   проверить,   как   они влияют   на   рост   и   развитие   растений,   определить   целесообразность   их   использования   при выращивании огородных культур и комнатных растений.  Для улучшения роста растений в настоящее время применяются различные ростовые вещества. Среди них – «Сударушка», «Бутон»,   «Рассада­Рост», «Гумат ­ Август», «Эпин», «Энергия», «Альбит», «Циркон» и другие.        Достоинством этих препаратов является способность повышать урожай, улучшать качество продукции  и повышать  устойчивость к неблагоприятным  факторам окружающей среды. Указано, что обработки ростовыми веществами  уменьшают содержание в продукции нитратов,   тяжелых   металлов   и   пестицидов,   что   особенно   актуально   при   загрязнении окружающей среды в городе, а также при выращивании овощных  растений.                          Целью нашей работы стало исследование влияния некоторых биостимуляторов на развитие растений. Для этого был дан литературный обзор по изучаемой теме, проведена экспериментальная   работа.   В   дальнейшем   можно   предложить   исследовать   влияние микропрепаратов на рост и развитие  других растений.            Задачи: 1. Изучить влияние ростовых веществ:  на  скорость прорастания семян;  на корнеобразование;  на рост и развитие растений. 2. Сравнить действие ростовых веществ на скорость роста и развития растений. 3. Сделать выводы о целесообразности использования ростовых веществ в разные периоды развития растений.              Объектами исследования стали биостимуляторы роста: эпин, энергия, циркон, альбит. Методы исследования 5         Работа проводилась в течение нескольких месяцев. В этот период работы были изучены доступные   источники   информации   о   ростовых   веществах:   научно­популярная   литература, научная   литература,   использовались   возможности   Интернета,   проведены   эксперименты. Контролировали   выживаемость   растений;   высоту   растений;   размеры     корней;   количество листьев.   Все   данные   заносились   в   таблицы,   построены   графики,   отражающие   влияние исследуемых ростовых веществ на рост и развитие растений.               Проведя   эксперимент,   выявили,   что   внекорневые   обработки   растений   ростовыми веществами значительно ускоряют их рост и развитие, повышает выживаемость растений.     Гипотеза   исследования:  если   выяснить   экспериментальным   путем   влияние биостимуляторов на растения в разные периоды их жизни, то можно эффективно управлять их ростом, развитием, повысить урожайность культурных растений и улучшить состояние комнатных растений.                                       ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР В данном разделе мы рассмотрели многообразие биостимуляторов, их влияние на растения.                     Биостимуляторы, их влияние на растения         На современном этапе в растениеводстве широко применяются не только разнообразные удобрения   для   повышения   урожайности   растений,   но   и   широкий   спектр   добавок, биологически активных веществ. Эти препараты объединены в класс биостимуляторов или фитогормонов, ростовых веществ.          Их очень много – различных по составу и механизму действия (стимуляция роста или корнеобразования,   регуляция   жизненных   процессов   в   клетках   растений,   адаптация   к неблагоприятным   условиям   внешней   среды   и   защита   от   болезней   путём   повышения иммунитета растений). Биостимуляторы состоят из растительных экстрактов и содержат в различных пропорциях микроэлементы, аминокислоты, протеины (белки), кислоты жирного ряда, витамины, ферменты (энзимы) и вытяжки из компоста.           Биостимуляторы повышают устойчивость растений к неблагоприятным воздействиям. Однако ни один из препаратов не является панацеей от всех напастей и никогда не заменит хорошего ухода за растениями. Среди   огромного   ассортимента   биостимуляторов   растениеводов следующие:   используются   широким   кругом 6        Циркон ­ регулятор роста и развития растений, корнеобразователь и индуктор цветения, полученный из растительного сырья. Повышает всхожесть семян, ускоряет цветение, рост и развитие   растений   на   5­10   дней.   При   использовании   Циркона   сроки   созревания   урожая сокращаются   на   1­2   недели;   при   этом   урожайность   увеличивается,   снижается   риск заболевания   растений   различными   гнилями.   Циркон   обладает   высокой   корнеобразующей активностью ­ его можно применять при укоренении черенков трудноукореняемых культур, а также при опрыскивании растений        Гумисол – Н – биостимулятор роста растений, улучшает прорастание семян, усиливает корнеобразование,   стимулирует   рост   и   развитие   растений,   повышает   устойчивость   к заболеваниям, подавляет рост патогенной микрофлоры.        Силк – стимулятор роста и индуктор иммунитета растений. Предназначен для обработки семян   перед   посевом   и   опрыскивания   в   период   вегетации   с   целью   увеличения жизнеспособности  растений   в экстремальных  климатических   условиях  (засуха,  заморозки) сокращения заболеваемости растений грибными, бактериальными и вирусными болезнями.              Гумат натрия  – регулятор роста растений. Препарат стимулирует  биохимические процессы   в   организме   растения,   активизирует   фотосинтез   и   углеводный   обмен   при интенсивном  нарастании  зелёной  массы,   повышает  коэффициент  использования   элементов питания из почвы. Повышает всхожесть семян. Улучшает приживаемость рассады и растений при пересадке, увеличивает сопротивляемость растений болезням, заморозкам и засухе. Гумат натрия   участвует     в   формировании   почвенной   структуры   (улучшается   аэрация   почвы, водоудерживающая и водопропускная способности).          Корневин – стимулятор корнеобразования, аналог гетероауксина. Его используют для укоренения саженцев деревьев и кустарников, черенкования различных культур, улучшения приживаемости   рассады   при   пересадках,   выведения   из   состояния   покоя   луковиц   и клубнелуковиц тюльпанов, бегоний и других.               Гумат Август ­ регулятор роста растений. Препарат для увеличения прироста побегов, снижения   опадения   завязей,   повышение   урожайности.   Его   назначение:   Гумат   Август   при растворении в воде образует гуминовые комплексы, являющиеся  биологически­активными веществами.   Они   активизируют   жизнедеятельность   почвообразующих   микроорганизмов, ускоряют и регулируют обменные процессы в самих растениях, что приводит к ускоренному созреванию,   увеличению   плодов,   улучшению   их   качества,   повышению   стойкости   к неблагоприятным   природно­климатическим   условиям,   к   повышенной   устойчивости   к 7 различным   заболеваниям.   Также   используется   для   замачивания   семян,   внекорневого опрыскивания и корневого полива рассады. При растворении «Гумата Августа» в горячей воде жидкость приобретает характерный «чайный цвет», а нерастворимая часть препарата (до 50 %) оседает на дно. Перед опрыскиванием аккуратно отделить раствор.                   Бутон ­ регулятор роста. Увеличивает количество завязей, ускоряет рост и созревание плодов,   овощей,   ягод   и   винограда.   Это   растворимый   порошок,   содержащий   большое количество   натриевых   солей,   основные   микроэлементы   и   соли   гуминовых   кислот. Применяется   в   качестве   биологического   стимулятора   образования   завязей,   роста   и плодообразования. Применение препарата позволяет так же предотвратить опадание завязей и повысить   устойчивость   молодых   соцветий   к   заморозкам.   Препарат   безопасен   для   пчёл   и других полезных насекомых.       Альбит ­ комплексный биостимулятор развития растений. Данный препарат применяется для   предпосевной   обработки   семян   и   опрыскивания   растений,   для   помощи   ослабленным растениям.   Альбит   ускоряет   рост   побегов,   увеличивает   продолжительность   цветения   и улучшает декоративные качества цветочных культур.             Эпин  (эпибрассинолид)   –   природный   биорегулятор,   антистрессовый   адаптоген   и стимулятор   роста,   содержащийся   в   клетках   всех   растений,   аналог   японского   препарата эпибрассинолида  JRDC  –   694.     Эпибрассинолид   –   один   из   природных   фитогормонов, заведующий   естественным   уравновешенным   развитием   растений.   Препарат   способствует быстрому прорастанию семян, повышает устойчивость к заморозкам, засухе и болезням (в том числе к фитофторозу), улучшает приживаемость рассады при пересадке в открытый грунт. При опрыскивании у вегетирующих растений не опадают завязи. В результате применения эпина урожай повышается в 1,5 раза, созревает на две недели раньше, дольше хранится. Из растений   выводятся   соли   тяжелых   металлов,   радионуклиды,   гербициды,   нитраты.  Эти препараты отличаются действующим веществом (в Эпине ­ эпибрассинолид, в Альбите ­ поли­ бета­гидроксимаслянная   кислота,   магний   сернокислый,   калий   фосфорнокислый,   калий азотнокислый   и   карбамид).   Их   действие   сходно,   но   Эпин­экстра   применяется,   в   первую очередь, как антистрессовый адаптоген, а Альбит – как биостимулятор роста растений.          Энергия  является природным стимулятором роста, повышающим всхожесть семян до 100%   и   устойчивость   растений   к   болезням.   Данный   препарат   содержит   соли   гуминовых кислот, соли кремниевых кислот, макро­ и микроэлементы 8 Атлет  –   препарат,   предотвращающий   перерастание   рассады.   Атлет   формирует   сильно развитую   корневую   систему   растений,   увеличивает   продолжительность   цветения   и улучшает   декоративные   качества   цветочных   культур.   Действует   он   таким   образом: проникая через листья (опрыскивание) или корневую систему (полив), Атлет замедляет рост надземной части растения, вызывая укорачивание и утолщение стебля, увеличивая ширину листьев.                  Не следует забывать о здравом смысле и пользоваться препаратами для улучшения развития   растений,   если   это   действительно   нужно;   строго   соблюдать   инструкцию. Неправильное и несвоевременное использование препаратов приведёт к угнетению роста и развития зелёных питомцев.                                   ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ          В этой главе мы рассматриваем  влияние ростовых препаратов: эпина, циркона, энергии, альбита на рост и развитие растений.  Выбор вышеназванных препаратов был сделан на основе опроса продавцов магазинов «Семена». Путем   опроса было установлено, что чаще других огородники покупают  биостимуляторы «Эпин», «Энергия», реже «Альбит», «Циркон».                    2.1. Использование биостимуляторов для прорастания семян гороха        Для эксперимента мы взяли  эпин, циркон, энергию, альбит, семена гороха и   отстойную воду. Семена гороха поместили в емкости с отстойной водой, в которую добавили ростовые вещества в соответствии с нормами. В таблицу вносились  такие наблюдения как появление корешков  (Приложение 1).  По результатам наблюдений был построен график зависимости прорастания семян гороха  при использовании различных биостимуляторов.              Анализ графиков показывает, что самое лучшее влияние на прорастание семян гороха оказывают   биостимуляторы   «Эпин»,   «Циркон».   Если   говорить   о   таком   факторе,   как всхожесть   семян,   то   здесь   наилучшим   оказывается   препарат   «Энергия»,   при   обработке которым наблюдается стопроцентная всхожесть.   График 1.  Зависимость   скорости прорастания семян при действии различных ростовых веществ   (появление корешков) 9                     2.2. Использование биостимуляторов для роста и развития лука                 Для   наблюдений   за   развитием   листьев   из   луковиц   лука,     мы   выбрали   те   же биостимуляторы, что и в первом эксперименте. Данные о ходе развития растений заносили в таблицу. Мы отмечали время появления, размеры корней, появление и скорость нарастания листьев. Данные таблицы использовали для построения графиков.        Зависимость роста растений и появления листьев показаны в графиках 2 и 3. График 2. Зависимость  развития корней от биостимуляторов График   3.  Зависимость   роста   листьев   лука   от   биостимуляторов 10             Как   видно   из   графиков,   на   рост   корней   оказывают   положительное   влияние биостимуляторы Эпин и Циркон,   на рост листьев более благоприятное влияние оказывает биостимуляторы  Эпин, Альбит.                           2.3. Использование биостимуляторов для роста и развития каланхое            Каланхое был высажен в 4 горшка 21 сентября   2012 года. Растения поливались 4 биостимуляторами.   Данные   наблюдений   заносились     в   таблицу.     По   данным   таблицы построены   графики   4   и   5   зависимости   роста   листьев   и   количества   листьев   от биостимуляторов. График 4. Зависимость роста листьев каланхое от биостимуляторов         График 5. Зависимость роста стебля каланхое от биостимуляторов.         Из   приведённых   графиков   видно,   что   лучшими   биостимуляторами   для   данного растения являются  Альбит, Энергия.    В результате наблюдения за развитием растения было обнаружено,   что   бутоны   и   цветы   появились   на   растении,   которое   было   обработано биостимулятором «Энергия».    ГЛАВА 3. ЗАКЛЮЧЕНИЯ, ВЫВОДЫ           Проведенные исследования и эксперимент позволили выяснить, как влияют ростовые вещества на рост и развитие растений.         Мы установили, что: 11 1. Биостимулятор   «Энергия»   предназначен   для   предпосевной   обработки   семян   и опрыскивания растений в период роста растений с целью:  стимуляции прорастания семян;  ускорения роста и развития растений;  увеличения раннего и общего урожая за счет раннего цветения и  образования плодов;  повышения устойчивости и снижения заболеваемости растений. 2. Биостимулятор «Эпин» распространенный и популярный   препарат. Им чаще всего пользуются огородники для обработки растений. Их выбор не случаен, так как эпин является одним из лучших адаптогенным препаратом, он:  обеспечивает защиту растения от засухи, заморозков;  способствует возрождению ослабленных и омолаживанию старых растений;  стимулирует корнеобразование;  ускоряет приживаемость рассады при пикировке. 3. Комплексный биостимулятор роста и развития  растений «Альбит» активизирует все жизненные процессы в растениях:  стимулирует прорастание семян;  ускоряет рост побегов;  увеличивает скорость нарастания зеленой массы растений;  возрождает ослабленные и омолаживает старые растения;  защищает растения от неблагоприятных погодных  условий. 4. Регулятор роста растений «Циркон»:  увеличивает всхожесть семян;  гарантированно укореняет рассаду, черенки;  защищает от стресса;  снижает поражение растений гнилью, мучнистой росой, фитофторозом.                Положительная роль биостимуляторов для роста растений очевидна.   Проведенный эксперимент  доказал  эффективность  и целесообразность использования  ростовых веществ для   повышения   урожайности   и   улучшения   состояния   культурных   овощных   и   комнатных растений. Они ускоряют развитие растений. 12                  Учитывая особенности действия на развитие растений каждого из биостимуляторов роста,   можно   рекомендовать   использовать   эти   препараты   в   течение   всего   вегетационного периода растений:  «Эпин»   целесообразнее   использовать     в   неблагоприятных   условиях   среды,   перед пересадкой рассады в грунт;  «Циркон»   лучше   других   стимулирует   корнеобразование,   поэтому   его   можно использовать при укоренении черенков, пересадке растений;  «Энергия» лучше других стимулирует образование бутонов и цветов. В связи с этим этот препарат надо использовать в период бутонизации и цветения растений;  «Альбит»   ускоряет   рост   побегов,   увеличивает   скорость   нарастания   зеленой   массы растений. Его можно использовать при выращивании зеленных культур.          По завершении эксперимента можно смело говорить, что опыт прошел успешно. Нами было доказано, что биостимуляторы можно использовать  для улучшения роста и развития  в условиях рискованного земледелия. Это позволит значительно повысить стрессоустойчивость растений,   ускорит   рост,   развитие   растений,   позволит   собрать   ранний   урожай   культурных растений даже в неблагоприятных для развития растений условиях.   БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Виленский Е.Р., Бойко В.В. Растение раскрывает свои тайны – М.:  «Колос», 1984 год. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология, т.2 –М.: «Мир», 1990 Таранов В.В., Таранова Е.А. Садово­огородный участок – третье издание, исправленное ­ М.: «Колос», 1993год. Интернет:  http://sibniit.tomsknet.ru/sibnmain.php?topic=gumostim