IV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
ВЛИЯНИЕ ФИТОГОРМОНОВ НА РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Актуальность:
Гормоны и их синтетические аналоги нашли в сельском хозяйстве широкое применение в качестве регуляторов цветения, плодоношения, корнеобразования[8; 259]. Использование различных стимуляторов в сельскохозяйственной практике в последнее время приобретают все большую популярность. Они успешно используются в садоводстве и овощеводстве для ускорения или ингибирования роста растения, стимулирования корнеобразования, повышения урожайности и всхожести. Реклама производителей обещает значительное ускорение роста или повышение урожайности, поэтому актуальным является проверка эффективности действия стимуляторов на развитие растения.
Гипотеза исследования:
Если использовать различные фитогормоны, то можно управлять развитием растений.
Методы исследования:
Для проведения экспериментов по проверке эффективности воздействия фитогормонов на процессы жизнедеятельности растений, мы разработали собственную методику. Для проведения опытов нами использовался кресс-салат по методике Т. Я. Ашихминой [1;76-77]. Кресс-салат является классическим объектом, применяемым в исследованиях.
Для проверки действия фитогормонов на рост и развитие растений мы отобрали стимуляторы по типам воздействия. «Корневин» - стимулятор корнеобразования, «Атлет», содержащий гормон замедления роста, «Эпин-эстра» - стимулятор ускорения роста, «Экопин» - комплексный препарат, обеспечивающий повышение всхожести семян.
Для каждого эксперимента посеяли по 100 семян кресс-салата. Предварительно из 400 взятых семян, 300 обработали предпосевным биостимулятором «Экопин», а 100 оставили на контроль. Через 3 дня выявили всхожесть семян в контроле и после обработки.
После появления всходов 300 семян разделили на 3 группы по 100 семян, каждую обработали стимуляторами согласно предложенной методике и сравнивали результат с контролем.
Для определения эффективности действия стимулятора «Корневин» объединяли растения по 10 экземпляров, отмывали корневую систему, отрезали ножницами в районе корневой шейки и взвешивали для того, чтобы узнать массу корневой системы и выявить эффективность действия «Корневина». Сравнивали массу корневой системы после обработки стимулятором и в контроле.
Для определения эффективности действия «Эпин – эстра» и «Атлет» измерялась длина растения от корневой шейки до конца семядолей в опытах и контроле. Для препарата «Атлет» обработка проводилась дважды, согласно инструкции с интервалом в 3 дня. Измерения высоты растений проводилась дважды, с интервалом в 5 дней. Окончательные измерения проводились на 10 день после появления всходов.
Для проверки достоверности полученных различий использовался t-критерий Стьюдента.
Подсчеты подводились в программе SPSS.
Обзор литературы:
«Корневин» - это биостимулирующий препарат для растений, в состав которого входит ИМК (индолилмасляная кислота) в концентрации 5 г/кг. Попадая в почву, кислота преобразуется в растительный гормон гетероауксин, стимулирующий рост корневой массы. Этот фитогормон помогает образованию «живых» клеток (каллюса), из которых и вырастает корневая система. Дополнительно в состав препарата входят: фосфор, калий, марганец и молибден. [3]
«Атлет» - регулятор роста, с его помощью получают компактную и крепкую рассаду, предотвращая от перерастания. Действующее вещество – хлормекватхлорид в концентрации 600 г/л. «Атлет» также помогает увеличить период цветения растений и улучшить декоративные свойства цветов и кустарников. [4]
«Эпин-эстра» - регулятор роста, действующим веществом которого является эпибрассинолид, синтетически синтезированный фитогормон, идентичный натуральному. Фитогормоны содержатся в каждой клетке, но их количество очень невелико. Химический аналог натурального гормона существенно повышает иммунитет за счет стимуляции роста клеток и активации обменных процессов. Применяется для усиления роста растения. [5]
«Экопин» - Универсальный биостимулятор роста и развития растений с антистрессовым эффектом. Действующее вещество: Полибетагидроксимасляная кислота, магний сернокислый, калий фосфорнокислый, калий азотнокислый, карбамид. Экопин применяется для активизации жизненных сил растений и укрепления иммунитета к болезням и стрессам практически на любых культурах: овощных, плодово-ягодных и декоративных. Применяется препарат на любых стадиях развития растения, от обработки семян, до сбора урожая. [6]
t-критерий Стьюдента – общее название для класса методов статистической проверки гипотез (статистических критериев), основанных на распределении Стьюдента. Наиболее частые случаи применения t-критерия связаны с проверкой равенства средних значений в двух выборках. Используется для определения статистической значимости различий средних величин. Может применяться как в случаях сравнения независимых выборок, так и при сравнении связанных совокупностей. [7]
Основная часть
Эксперименты проводились в период март-апрель 2017 года. В лабораторных условиях нами были проведены испытания по выявлению эффективности действия стимуляторов различного типа воздействия. «Корневин» - стимулятор корнеобразования, «Атлет» - препарат, содержащий гормон замедления роста, «Эпин-эстра» - стимулятор ускорения роста, «Экопин» - комплексный препарат, обеспечивающий повышение всхожести семян.
29 марта в почву были посеяны 100 необработанных семян и 300 обработанных препаратом «Экопин». 3 апреля на стадии появление всходов выяснили, что всхожесть обработанных семян и в контроле составила 80%. Таким образом, всхожесть и степень развития растений с обработкой и без обработки одинаковы (Рисунок 1,2). Можно сделать вывод, что предпосевная обработка семян стимулятором «Экопин» не эффективна.
Рис. 1 - Всхожесть семян в контроле Рис. 2 - Всхожесть семян в опыте
Результаты определения эффективности действия препарата «Атлет», содержащего гормон замедления роста, показали, что на пятый день эксперимента в контроле средняя длина растения в сантиметрах составила 4,13 ± 0,135, в опыте средняя длина составила 3,77 ± 0,112 . На 10 день эксперимента средняя длина растения в сантиметрах в контроле составила 4,55 ± 0,122, а в опыте средняя длина растений в сантиметрах составила 3,62± 0,082. Критерий Стьюдента показывает, что данные различия достоверны, следовательно, препарат «Атлет» оказывает выраженное воздействие на рост растения (Таблица 1).
Таблица 1 – Изменения размеров растения в контроле и опыте на 5 и 10 день эксперимента для препарата «Атлет»
|
Результаты на 5 день |
Результаты на 10 день |
|
|
Высота растений в контроле, см и ошибка к средней |
4,1300 ± 0,13500 |
4,5500 ± 0,12164 |
|
Высота растений в опыте, см и ошибка к средней |
3,7744 ± 0,11185 |
3,6167 ± 0,08175 |
|
t-критерий Стьюдента |
2,05 |
6,37 |
Результаты определения эффективности действия препарата «Эпин - эстра», стимулирующего рост растения, показали, что на пятый день эксперимента в контроле средняя длина растения в сантиметрах составила 4,13± 0,135, в опыте средняя длина растения в сантиметрах составила 4,32 ±0,133. На десятый день эксперимента средняя длина растения в сантиметрах в контроле составила 4,55 ± 0,122, а в опыте средняя длина растения в сантиметрах составила 5,06 ± 0,949. Критерий Стьюдента показывает, что данные различия недостоверны, следовательно, препарат «Эпин - эстра» не оказывает выраженного воздействия на рост растения (Таблица 2).
Таблица 2 – Изменения размеров растения в контроле и опыте на 5 и 10 день эксперимента для препарата «Эпин - эстра»
|
Результаты на 5 день |
Результаты на 10 день |
|
|
Высота растений в контроле, см и ошибка к средней |
4,1300 ± 0,13500 |
4,5500 ± 0,12164 |
|
Высота растений в опыте, см и ошибка к средней |
4,3167 ± 0,13278 |
5,0556 ± 0,9496 |
|
t-критерий Стьюдента |
0,99 |
0,53 |
При определении эффективности действия препарата «Корневин» уже в процессе извлечения корневой системы из почвы была заметна существенная разница. Корневая система обработанных растений имеет более длинный главный корень и множество боковых корней, у необработанных растений боковых корней значительно меньше (Рисунок 3,4).
Рис. 3- Корневая система растения, обработанного «Корневином»
Рис. 4- Корневая система растения в контроле
Результаты определения эффективности действия препарата «Корневин» показали, что средняя масса корневой системы в милиграммах в контроле составила 52,22±6,407, а в опыте средняя масса корневой системы в миллиграммах составила 101,11 ± 3,889. Критерий Стьюдента показывает, что данные различия достоверны, следовательно, препарат «Корневин» оказывает выраженное воздействие на развитие корневой системы, стимулируя ее развитие(Таблица 3).
Таблица 3 – Изменения массы корневой системы в контроле и опыте для препарата «Корневин»
|
Контроль |
Опыт |
|
|
Масса корневой системы, мг и ошибка к средней |
52,2222 ± 6,40698 |
101,1111 ± 3,88889 |
|
t-критерий Стьюдента |
6,52 |
|
Заключение:
1. Предпосевная обработка семян стимулятором «Экопин» не эффективна.
2. С помощью препарата «Атлет» можно регулировать (замедлять) рост растения, предотвращая вытягивание рассады.
3. Препарат «Эпин - эстра» не оказывает выраженного воздействия на рост растения.
4. Препарат «Корневин» стимулирует рост корневой системы растения, способствуя, таким образом, увеличению площади питания растения.
5. Препараты «Атлет» и «Корневин» являются эффективными для регуляции развития и роста растения, поэтому их можно рекомендовать для использования в сельскохозяйственной практике.
Список использованных источников и литературы:
Гэлстон А., Девис П., Сэттер Р., Жизнь зелёного растения / А.Гэлстон, П. Девис, Р.Сэттер – М: Мир, 1938. - с.259.
Кресс- салат как объект экологических исследований //Методики исследовательской деятельности по экологии /отв. ред. О.С. Баянова, С.Л. Максимова- Тюмень: Департамент недропользования и экологии Тюменской области ГАУ ДОД ТО « Областной центр дополнительного образования детей и молодежи», Тюменское областное общественное детское движение «Чир», 2013. - с.76-77.
Стимулятор корнеобразования «Корневин». [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://cveti-rasteniya.ru/kornevin-stimulyator-rosta-korney.html–Дата обращения: 03.04.2017
Препарат «Атлет». [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://cveti-rasteniya.ru/atlet-dlya-rastenij.html –Дата обращения: 03.04.2017
«Эпин – экстра». [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://plodorod.net/domashnie-udobreniya/epin-ekstra-primenenie-dlya-rastenij/#i –Дата обращения: 03.04.2017
«Экопин». [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://sadovyy-internet-magazin.ru/collection/stimulyatory-rosta-dlya-rasteniy/product/ekopin-kupit-primenenie-instruktsiya-po-primeneniyu-otzyvy –Дата обращения: 03.04.2017
«t-КРИТЕРИЙ СТЬЮДЕНТА». [Электронный ресурс]. Режим доступа:
http://medstatistic.ru/theory/t_cryteria.html –Дата обращения: 10.04.2017