DIPLOM (647920), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Синтез аскорбиновой кислоты идет с использованием солнечной энергии. Поэтому интенсивность образования витаминов в растениях подчиняется известному принципу: чем больше света и тепла, тем больше “молекул жизни”. Уже давно установлено, что в годы с небольшим количеством солнечных лучей содержание витамина “C” снижено. На скорость синтеза и сохранность аскорбиновой кислоты в растениях положительно влияет оптимальная обеспеченность их водой, минеральными и органическими питательными веществами (Овчаров, 1969).

Известны следующие типы образования аскорбиновой кислоты в растениях:

1. световой, то есть зависимый от фотосинтеза тип образования ее в земных листьях;

2. независимый от света синтез ее в прорастающих семенах;

3. независимый от света, так называемый травматический синтез в пораненных органах (Карабанов, 1977).

Многие исследователи считают, что аскорбиновая кислота в организме растений синтезируется за счет сахаров. Однако, вопрос о конкретной форме сахара, из которого она синтезируется и путях его превращения по-прежнему не ясен. Одни авторы считают, что аскорбиновая кислота образуется в тканях растений при ближайшем участии маннозы; другие – из глюкозы; третьи полагают, что синтез витамина “C” в одинаковой мере стимулируется как моно - , так и дисахарами (Егоров, 1954). В настоящее время преполагают, что аскорбиновая кислота синтезируется в растениях из Д-глюкозы и Д-галактозы независимыми путями. При образовании аскорбиновой кислоты из Д-галактозы идут следующие реакции:

При образовании аскорбиновой кислоты из Д- глюкозы используется -гулоновая кислота, образующаяся из глюкуроновой кислоты (Гребинский, 1975):

Человек и другие приматы не способны синтезировать аскорбиновую кислоту. Источником поступающего с пищей витамина “C” служат растительные ткани (Гудвин, Мерсер, 1986).

1. Значение аскорбиновой кислоты для растений и животных.

Возможности витамина “C” сложны и многогранны. Он непременный участник биосинтеза белков в животных организмах, прежде всего коллагена и эластина, которые обеспечивают прочность и эластичность костей, хрящей. Аскорбиновая кислота участвует в окислительно-восстановительных процессах , происходящих в тканях, обезвреживании токсичных веществ, биосинтезе гормонов и других необходимых для организма веществ. Витамин “C” участвует в освоении животным организмом питательных веществ из пищи, в том числе различных витаминов и минеральных веществ. Аскорбиновая кислота является внутренней “скорой помощью” при простудах, обеспечивая высокий уровень защитных сил против болезнетворных микробов и повышает сопротивляемость организма к нервно-психическим нагрузкам. Без нее невозможно выздоровление организма от ран, воспалительных процессов, язвенных поражений желудка, кишечника. Витамин “C” повышает адаптационные возможности и сопротивляемость организма к неблагоприятным воздействиям.

Когда потребность в витамине “C” удовлетворяется не полностью, возникает его недостаточность –гиповитаминоз. В условиях большего дефицита развивается авитаминоз (цинга). Суточная потребность в аскорбиновой кислоте составляет 50-100 мг.

Потребность в витамине “C” в основном удовлетворяется за счет растительных продуктов (картофеля, капусты). Кладовыми аскорбиновой кислоты являются шиповник, облепиха, смородина черная, зелень, клубника, горох зеленый, томаты и многие другие овощные и плодовые культуры.

Хорошими и надежными источниками витамина “C” являются дикорастущие съедобные травы: борщевик, лебеда, крапива, лопух, клевер, одуванчик, ромашка аптечная, сныть обыкновенная и другие (Шараев, 1994).

В растениях, также как и в животных организмах, аскорбиновая кислота играет немаловажную роль. Отдавая или присоединяя атом водорода аскорбиновая кислота выступает в роли его переносчика, особенно там, где происходит образование богатых энергией молекул АТФ. Тем самым она служит промежуточным звеном между различными веществами и реакциями растительного организма (Карабанов, 1977).

Аскорбиновая кислота может быть донором электронов в фотосинтетических реакциях. Полагают так же, что аскорбиновая кислота участвует в переносе электронов от пластохинона к цитохрому f при фотофосфорилировании.

Кроме непосредственного участия аскорбиновой кислоты в процессах фотосинтеза, она может положительно воздействовать на ассимиляцию углекислоты путем предохранения хлорофилла от окисления (Кудряшов, 1948 ; Овчаров, 1958).

Аскорбиновой кислоте принадлежит значительное место в дыхании растений. Наличие аскорбиновой кислоты в растении и ее участие в дыхательной системе придает большую стойкость растительному организму, так как она может окисляться различными ‘конечными” оксидазами, то есть может функционировать в различных условиях температуры и на различных этапах развития растений (Егоров, 1954).

Сорта, содержащие большое количество аскорбиновой кислоты, характеризуются повышенной морозо- и газоустойчивостью.

В растительных организмах, витамин “C” действует в составе единой окислительно-восстановительной системы, вторым компонентом которой выступает глютатион. Система аскорбиновая кислота – глютатион наиболее активна в зоне клеточного деления, то есть она имеет непосредственное отношение к росту растений (Карабанов, 1977).

Участвуя во всех окислительно-восстановительных процессах в растительном и животном организмах, аскорбиновая кислота оказывает активирующее действие на ферменты, может функционировать в качестве коферлинта, способствует нормальному развитию и повышению сопротивляемости организма к неблагоприятным факторам внешней среды.

Глава 2. Методика исследования

В 1999 году на базе Ботанического сада УдГУ был заложен полевой опыт на площади 180 м2. Повторность опыта была трехкратная (рис. 2 ).

Летом 1999 года (18.06) были взяты почвенные образцы методом конверта. Анализ почв был проведен в лаборатории М.Ф. Кузнецова (1997) (прил. 1).

Объектом нашего исследования была новая генетическая форма Ромашки аптечной с тетраплоидным набором хромосом, семена которой были привезены из США. Исследование данного генетического типа продолжалось 2 года (1999-2000 г.г.).

Семена Ромашки были посеяны 1.05.99 года рядками с междурядьями шириной 0,5 м. Ряды располагались поперек склона. Глубина заделки семян 1-1,5 см. Высеянные семена были присыпаны торфяной крошкой против образования корки на почве.

Уход за посевами Ромашки аптечной состоял в прополке и рыхлении междурядий в оба года исследования.

В 1999 году произошло обильное осыпание семян Ромашки, часть из них сразу дали всходы, поэтому Ромашка ущла под зиму в стадии розетки листьев.

В период с 1999- 2000г.г. проводились дальнейшие наблюдения за особенностями онтогенеза Ромашки аптечной, исследовалось влияние внешних факторов на урожайность и накопление витамина “C” в листьях и цветах Ромашки в условиях Удмуртии.

В связи с этим перед нами были поставлены следующие задачи:

1. Проследить за особенностями развития Ромашки . Отметить наступление очередного этапа генеративной фазы развития растения в условиях Удмуртии.

2. Изучить влияние погодных условий на количественные характеристики Ромашки аптечной: число соцветий, их размер и массу.

3. Выяснить как влияют погодные условия на урожайность соцветий Ромашки аптечной.

4. Проследить за динамикой накопления аскорбиновой кислоты в листьях и цветах Ромашки аптечной за период онтогенеза.

5. Сравнить онтогенетические особенности развития Ромашки аптеч-

ной, а также количественное содержание аскорбиновой кислоты в листьях и цветах Ромашки диплоидного и тетраплоидного типа.

Для решения вышепоставленных задач в оба года исследования проводились следующие наблюдения и анализы:

1. Для изучения особенностей развития Ромашки аптечной проводились

фенологические наблюдения с момента появления всходов до гибели растений, в 1999 году с периодичностью в 14 дней, в 2000 году с перерывом в 7-10 дней, так как неблагоприятные погодные условия ускорили прохождение основных этапов развития Ромашки.

В связи с тем, что особенностью Ромашки аптечной является продол-

жительное цветение, генеративное развитие было разделено на несколько фаз: бутонизацию, начало цветения, массовое цветение, цветение – начало плодоношения, массовое плодоношение. В каждый год исследования отмечалась дата наступления, продолжительность и конец определенной фенофазы Ромашки аптечной.

2. Для измерения диаметра соцветий Ромашки каждые две недели ви-

зуально отбирались три типичных по своим характеристикам растения с каждой повторности. При этом с помощью линейки определяли длину и ширину ложно-язычковых цветов, диаметр цветоложа одного верхнего соцветия каждого взятого растения.

3. Урожайность Ромашки аптечной определялась путем сбора вручную

распустившихся соцветий с типичного по фитометрическим показателям ряда каждой повторности. Пересчет производился на площадь участка, а затем на гектар.

В течение лета в оба года исследования 5 раз производился сбор и

взвешивание свежесобранных, а затем сухих соцветий для расчета процентного выхода сухого сырья.

4. Биохимический анализ на содержание аскорбиновой кислоты прово-

дился в течение всего вегетационного периода 5-6 раз в листьях и цветах Ромашки аптечной.

Анализы на аскорбиновую кислоту делали титролитрическим методом по Б.П.Плешкову (1968). Данный метод основан на способности аскорбиновой кислоты восстанавливать в кислой среде индикатор синего цвета 2,6 – дихлорфенолиндофенола до лейкоформы.

1. Обработка данных была произведена методом дисперсионного ана-

лиза по Б.А.Доспехову (1979).

Глава 3. Эдафо-климатические погодные условия

района исследования.

Климат Удмуртии – умеренно-континентальный с продолжительной холодной зимой и коротким теплым летом. В летнее время изредка наблюдается поступление с юга и юго-востока очень теплых воздушных масс, с которыми связан засушливый жаркий период.

Длительность холодного периода (с температурами ниже 0С) составляет 165-175 дней. Продолжительность теплого периода (с температурой больше 0С) – 190-200 дней (Агроклиматический справочник , 1974).

Основными климатическими факторами, определяющими условия роста и развития являются тепло и влага. Так как благоприятные условия растений складываются при средних температурах воздуха 10-25С, поэтому теплообеспеченность территории принято оценивать суммой положительных температур выше 10С за период активной вегетации (124 – 133 дня ), которая в пределах республики изменяется от 1500С на севере до 2100С на юге (Агрометеорологические условия…,1978).

По характеру увлажнения Удмуртия относится к зоне с неустойчивым увлажнением, где испарение нередко превышает количество выпавших осадков и бывают засухи.

Средняя годовая сумма осадков колеблется в пределах 450 – 550 мм. За вегетационный период выпадает 250 – 300 мм осадков.

Ботанический сад УдГУ, на территории которого проводились исследования, находится на северной окраине г.Ижевска. По географическому положению и климатическим условиям он относится к наиболее теплому третьему агроклиматическому району, включающему южную половину Удмуртии (Агроклиматический справочник, 1974).

Почва на территории Ботанического сада дерново-суглинистая, по механическому составу легко-суглинистая с нейтральной реакцией среды (pH=6,2 – 6,5). Она характеризуется низким содержанием обменного калия (6,5 – 9,6 мг/100г почвы) и подвижного фосфора (5,5 – 9,0мг/100г почвы), хорошей обменной (32,9 – 37,2мг –экв/100г почвы) и гидролитической кислотностью (0,95 – 1,41мг –экв/100г почвы), средним количеством гумуса (3,63 – 5,28%) (прил.1).

Весна 1999 – 2000г.г. характеризовалась температурой на 5С ниже средних многолетних данных и большим количеством осадков (прил.2, рис.3, 4). Особенно холодными были I и II декады мая, когда температура падала до 5 – 6С, а количество осадков увеличивалось (прил.2, рис.3,4) .

Начало лета, т.е. июнь 1999 года, было теплым, но сухим. В I и II декаду июня температура колебалась в пределах 14 - 16С , в III декаду июня произошло повышение температуры до 21,8С (прил.2,рис.3).

Весь следующий месяц температура держалась на достаточно высоком уровне (прил.2, рис.3). В августе 1999 года температура понизилась и составляла 14 - 17С (рис.3).

Характер распределения осадков за лето 1999 года был неравномерным (рис.4). Самым засушливым месяцем был июнь, когда выпало всего 19мм осадков, что в 3 раза меньше средних многолетних данных (прил.2). В июле количество осадков увеличивалось и во II декаду достигало 32,6мм. Повышение влажности продолжалось в августе. Максимальное количество осадков пришлось на III декаду августа 72мм (прил.2,рис.4).

Таким образом, начало лета 1999 года было засушливым, середина теплой и влажной, конец вегетационного периода по климатическим условиям был обычным для Удмуртии.

Характеристики

Список файлов реферата