V Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СОСТАВА ВОДЫ НА РИЗОГЕНЕЗ РАСТЕНИЙ

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Самохвалова В.А. 1

---

1МБОУ г. Астрахани "СОШ №48"

Платонова О.Ю. 1

---

1МБОУ г.Астрахани «СОШ №48»

Работа в формате PDF

1.7 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

«Наука является основой всякого прогресса,

облегчающего

жизнь человечества…»

М. Склодовская – Кюри.

Введение.

Актуальность темы.

Не секрет, что с каждым сезоном посадочный материал становится все дороже, а ассортимент растений – все разнообразней. Зная несложные приемы размножения, можно обойтись минимальными затратами на единичные экземпляры лучших видов и сортов, и сразу же заложить школку первичного размножения. Особенно важно знать, что в любое время сезона – с ранней весны до поздней осени – мы можем воспользоваться наиболее оптимальными и наименее затратными по уходу способами размножения растений. При вегетативном размножении новые растения получаются точно такими же, как и материнское растение. Никаких генетических изменений у нового растения не отмечается, и все признаки материнского полностью повторяются в дочернем растении. Вегетативное размножение экономически выгодно, например, для получения низких растений, для более быстрого и раннего цветения. Вегетативное размножение возможно лишь с помощью клеток образовательной ткани — меристемы. Только они способны делиться и создавать другие части растения. Появление нового организма начинается с инициальных клеток меристемы — они определяют всю будущую структуру растения вплоть до того, какого размера оно вырастет и сколько будет иметь побегов [1,с.21].

Одним из важнейших способов вегетативного размножения культурных растений является черенкование. Укореняемость черенков связана с темпами корнеобразования. У большинства легкоукореняемых форм период корнеобразования менее продолжительный, чем у трудноукореняемых, однако способность черенков укореняться не находится в прямой зависимости от темпов образования корней. Развитие корневой системы у черенков обусловливается наследственной природой растения. [3].

Вегетативное размножение методом зеленного черенкования широко распространено в садоводстве. Укоренение черенков изучается многими исследователями, Турецкой М.Х. и рядом авторов показано, что оно зависит от таких факторов как влажность и температура окружающей среды, возраст маточного растения, сроки черенкования, длина черенка и присутствие на нем листьев, сортовые особенности роз, состав грунта, обработка черенков стимуляторами роста и других [3].

В настоящее время не вызывает сомнения тот факт, что в процессе корнеобразования участвует не один фитогормон, а весь баланс эндогенных гормонов. Однако применение стимуляторов роста в питомниках ограничено в связи с недоступностью и высокой стоимостью препаратов, а также их токсичностью, а полученные из природного сырья дороги. Поэтому автор данной работы решил исследовать различные модификации воды для ризогенеза.

Гипотеза.

Если использовать исследуемые образцы воды для вегетативного размножения растений, то результат корнеобразования будет одинаковым.

Цель работы. Экспериментальноисследовать влияние различных модификаций воды на процесс корнеобразования .

Задачи.

1. Изучить факторы, необходимые для вегетативного размножения растений.

2.Провести исследование и выявить модификации воды, наиболее эффективные для ризогенеза.

3. Изучить влияние состава воды на функциональные показатели корней.

4. Провести сравнительный анализ действия состава воды на процесс корнеобразования.

5.Составить рекомендации по черенкованию растений.

Объект исследования – модификации воды.

Предмет исследования – ризогенез растений.

Методы

Построение гипотезы;

Наблюдение;

Эксперимент;

Измерение;

Сравнение.

Глава 1.

Вегетативное размножение.

Вегетативное размножение растений - это размножение с помощью вегетативных органов - корней, побегов, листьев или даже небольшой его частички. При вегетативном размножении новые растения получаются точно такими же, как и материнское растение. [3]

Вегетативное размножение — способ, при котором родительская генетическая информация наследуется полностью. В процессе митоза клетки меристемы делятся путем удвоения хромосом. Второй набор хромосом полностью соответствует материнскому. Создается клон растения. Это важное отличие данного вида размножения от полового генеративного, при котором в результате может получиться «ребенок», не похожий на отца и мать. Именно с помощью рассматриваемого вида можно распространить тот или иной сорт различных культурных растений, так как при семенном размножении генетическая информация не наследуется.

Почему одни растения можно воспроизвести с помощью листика, а другие — только с помощью деления корневища или укоренения побега? На этот фундаментальный вопрос можно ответить, обратившись к теории строения клеток и тканей. Вегетативное размножение возможно лишь с помощью клеток образовательной ткани — меристемы. Только они способны делиться и создавать другие части растения. Появление нового организма начинается с инициальных клеток меристемы — они определяют всю будущую структуру растения вплоть до того, какого размера оно вырастет и сколько будет иметь побегов. Остальные частицы меристемы — производные инициальных клеток. Из них образуются все остальные части вегетативно размножающегося организма. Что конкретно является катализатором процесса деления, ученые до конца еще не выяснили. А вот ответ на вопрос, поставленный в начале этого абзаца, уже ясен: нельзя укоренить березу с помощью листа, потому что ни в черешке листа, ни в листовой пластинке не содержатся инициальные частицы образовательной ткани растения (меристемы). [4, с. 37].

1.2.Виды вегетативного размножения.

По своему источнику вегетативное размножение делится на естественное и искусственное. Примеры естественного часто встречаются в природе — это поросли деревьев и кустарников, появляющиеся от корней, усы на клубнике, детки каланхоэ на листьях, луковицы и клубни различных растений от картофеля до лилейных, появляющиеся в процессе их развития. Искусственную форму этого явления встречаем при укоренении листьев, пасынков, побегов различными способами — от укоренения в воде до привоя отростка сортового дерева на дичку или прикапывания ветви садового плодово-ягодного куста с целью получения еще одного. [2].

Искусственное вегетативное размножение - размножение черенками, листьями, частью листа. Успех вегетативного искусственного размножения зависит от земляной смеси, в которой укореняются новые растения, влаги, освещения, температуры воздуха, а также от сортовых особенностей растения, его возраста.

При естественном вегетативном размножении участвуют вегетативные органы, которые легко укореняются сами. Во время весенней обрезки комнатных растений, таких, как клеродендрум, пеларгония остается много побегов, которые легко укореняются. А сенполию и глоксинию можно размножать листьями.

1.3.Применение вегетативного размножения растений. Вегетативное размножение растений применяется:

1.Если растения при семенном размножении не повторяют материнские качества, проще говоря, если растение в первом поколении выращено из семян гибрида F1, то с такого растения нельзя брать семена, потому что новые растения не будут похожи на материнское.

2. Если некоторые растения не образуют жизнеспособных семян или выращиваются в условиях, когда семена не вызревают.

3. Если вегетативное размножение экономически выгодно, например, для получения низких растений, для более быстрого и раннего цветения.

4. Если вегетативное размножение намного легче семенного. У некоторых растений, например, у бирючины, лимонника, аронии черноплодной. Семена этих растений должны пройти сложные условия подготовки к посеву. Даже после длительной стратификации семена очень трудно всходят, а черенкование этих растений, наоборот, очень легко сделать.

5. Вегетативное размножение применяется и для того, чтобы продлить ювенильные фазы развития растений. [2]..

В промышленном цветоводстве широко практикуется вегетативное размножение растений, ведь его преимущества неоспоримы: растения, выращенные из семян зацветают намного позже, чем при вегетативном размножении. Например, амариллисы из семян зацветут на пятый год, а при размножении дочерней луковицей - через три года. Также, вегетативно размноженные растения более низкие по высоте. Например, бархатцы, вербена или агератум при семенном размножении отрастают в высоту до полуметра, и при создании бордюров такие высокие растения использовать уже нельзя.

Глава2.

2.1.Стадии ризогенеза.

Необходимо отметить, что ризогенез - достаточно сложный процесс, который условно можно разделить на несколько этапов. Некоторые авторы (Gaspar Т.,1977) выделяют две стадии или фазы: инициация корней, удлинение и рост корня. Кефели В.И с соавторами (1970), делят процесс ризогенеза на три этапа; В. С. Jervis (1986) - на четыре: индукцию, раннюю инициацию (первые неорганизованные клеточные деления), позднюю инициацию (формирование корневых зачатков), рост и дифференциацию корней. Деление на стадии, в известной мере, условно, так как число фаз определяется объектом, его физиологическим состоянием, скоростью процесса регенерации. [6, с. 280].

Черенком называют отрезок какого-либо вегетативного органа, служащий для размножения, как правило, искусственного, т.е. черенок в буквальном смысле отрезают от материнского растения. Черенки могут быть стеблевые (побеговые), как у комнатной герани, смородины, ивы, тополя и листовые, как у бегоний, корневые, как у одуванчика, иван-чая, малины.

2.2Роль внешних и внутренних факторов в корнеобразовании.

Внешние факторы влияют на физиологическое состояние материнских растений и, следовательно, на регенерационные процессы у черенков. К ним относятся свет, как основной фактор роста, развития растений и фотосинтеза, длина дня, при которой выращивают растения, водный режим, обеспеченность элементами питания.

К внутренним факторам можно отнести наследственные особенности, возраст, физиологическое состояние растений. [2 ]. В зависимости от наследственных особенностей виды и сорта делятся на легко средне- и трудноукореняемые. Однако в зависимости от возраста маточных растений, условий выращивания и укоренения растения проявляют различную способность к корнеобразованию даже в пределах одного и того же ботанического вида. У черенков, взятых с молодых растений, интенсивнее развивается корневая система, сокращается время укоренения, усиливается рост побегов, происходит более интенсивное накопление сырой массы. [7, с. 126].У старых растений период активного роста побегов короче, сами побеги быстро одревесневают, и ризогенная активность заметно снижается[4, с. 115]. Учитывая заметное снижение регенерационной способности у многих садовых растений. Большое значение при размножении зелёными черенками имеют температура (оптимальная 20--25°С), влажность воздуха и субстрата, световой режим.

2.3. Методика проведения эксперимента.

Эксперимент. Изучение влияния различных образцов воды на биологическую реакцию тест объектов.

Исследования проводились на черенках, поскольку закономерности их корнеобразования хорошо воспроизводятся на любых других объектах (зеленые, одревесневшие, полуодревесневшие черенки разных видов растений) [5, с.272]. Это классический подход, который позволяет точно характеризовать стимулирующий или ингибирующий эффект того или иного фактора воздействия. Для проверки гипотезы был проведен эксперимент со 105 стеблевыми черенками растений..

Тест-объектом являлись черенки легкоукореняющихся растений Колеуса Блюме, бальзамина Канди и среднеукореняющегося фикуса Бенджамина.(Приложение 4) Исследовались следующие образцы воды:

№1 водопроводная вода (контроль )

№2 кипяченая вода,

№3 отфильтрованная вода,

№4 дистиллированная вода,

№5 вода «Кубай»,

№6 вода «Ессентуки №4»,

№7 вода «Серебряный дар»

Таблица №1

Химический состав исследуемых образцов воды