Мінеральні елементи відіграють велику роль в обміні речовин рослин, а також колоїдно-хімічних властивостей цитоплазми. Нормальний розвиток, зростання і фізіологічні процеси не можуть бути без мінеральних елементів. Вони можуть грати роль структурних компонентів рослинних тканин, каталізаторів різних реакцій, регуляторів осмотичного тиску, компонентів буферних систем і регуляторів проникності мембран.

Деякі елементи, в тому числі залізо, мідь і цинк, потрібні в дуже невеликих кількостях, але вони необхідні, оскільки входять до складу простетичної груп або коферментів певних ферментних систем.

Інші елементи, такі, як марганець і магній, функціонують як активатори або інгібіторів ферментних систем.

Деякі елементи, наприклад бор, мідь і цинк, необхідні для функціонування ферментів в незначних кількостях, в більш високих концентраціях дуже отруйні. Мідь - входить до складу окисних ферментів поліфенолоксідази і аскорбіноксідази. Залізо - входить до складу цитохромів і ферментів каталази та пероксидази. Марганець - стимулює дихання рослин, окислювально-відновні процеси, фотосинтез, утворення і пересування цукрів. Основна його функція, полягає в активації ферментних систем. Крім того, він впливає на доступність заліза. Середній вміст марганцю в рослинах одно 0,001%.

Надлишок або нестача макро або мікроелементів негативно позначається на рослинах. Висока концентрація елементів викликає коагуляцію колоїдів плазми і її відмирання.

В даний час забруднення навколишнього середовища, в тому числі і важкими металами, зростає з кожним роком, що надає негативний вплив на грунту і рослини і становить загрозу для здоров'я людини.

Надмірне надходження важких металів в організми порушує процеси метаболізму, гальмує ріст і розвиток, веде до зниження продуктивності сільськогосподарських культур.

Найбільшу небезпеку становлять ті метали, які при нормальних умовах необхідні рослинам як мікроелементи, До них в першу чергу відносяться цинк, мідь, марганець, кобальт та інші. Накопичуючись в рослинах викликають негативні ефекти. При надлишку міді у рослин настає хлороз і некроз молодого листя, жилки залишаються зеленими, заліза припиняється ріст кореневої системи і всієї рослини. Листя при цьому має більш темний відтінок. Якщо ж в силу будь-яких причин надлишок заліза виявився дуже сильним, то листя починає відмирати і обсипатися без всяких видимих \u200b\u200bзмін. Нафтопродукти порушують проникність мембран, блокують дію ряду ферментів, негативно діють на рослини, знижують врожайність і терміни дозрівання плодів.

насіння ячмінь опромінення лазер

Найважливіша і ефективна частина обробки - хімічна, або протруювання насіння.

Ще 4 тисячі років тому в Стародавньому Єгипті і Греції насіння вимочували в цибульному соку або перекладали при зберіганні кипарисовою хвоєю.

У середні століття, з розвитком алхімії і, завдяки їй, хіміки, стали вимочувати насіння в кам'яної та калійної солі, мідному купоросу, солях миш'яку. У Німеччині популярні були найпростіші способи - витримування насіння в гарячій воді або в розчині гною.

На початку 16 століття було помічено, що насіння, побувавши під час аварії корабля в морській воді, дають посіви, які менше уражуються твердою сажкою. Набагато пізніше, 300 років тому, ефективність передпосівної хімічної обробки насіння була науково доведена в ході дослідів французького вченого Тіле, який досліджував вплив обробки насіння сіллю і вапном на поширення через насіння твердої сажки.

На початку 19 століття використання препаратів з миш'яком як небезпечних для життя людини було заборонено, але на початку 20 століття стали використовувати ртутьсодержащие речовини, які заборонили до застосування тільки в 1982 році, причому тільки на території Західної Європи.

І тільки в 60-і роки минулого століття були розроблені системні фунгіциди для попередньої обробки насіння, і індустріальні країни стали їх активно застосовувати. З 90-х стали застосовуватися комплекси сучасних високоефективних і порівняно безпечних інсектицидів і фунгіцидів.

Залежно від технології обробки насіння виділяють три її види: просте протруювання, дражування та інкрустування.

Стандартне протруювання - це найпоширеніший і традиційний спосіб обробки насіння. Найчастіше використовується в присадибних і фермерських господарствах, а також в насінництві. Збільшує вагу насіння не більше ніж на 2%. Якщо утворює плівку складу покриває насіння повністю, їх вага може збільшуватися до 20%

Інкрустування - насіння покриваються липкими речовинами, що забезпечують закріплення хімічних речовин на їх поверхні. Оброблене насіння можуть стати важче в 5 разів, але форма не змінюється.

Дражування - речовини покривають насіння товстим шаром, збільшуючи їх вагу до 25 разів і змінюючи форму на кулясту або еліптичну. Найбільш «потужне» дражування (пеллетірованію) робить насіння до 100 разів важче.

Для протруювання насіння зернових культур найбільш активно використовуються препарати Раксіл, премікс, Вінцит, дивідент, колфуго супер колор. Це фунгіциди системної дії, що вбивають суперечки кам'яної, курній і твердої сажки, нематод, ефективно борються з фузаріозом, септоріозом і кореневою гниллю. Вони виробляються у вигляді рідин, порошків або концентрованих суспензій і використовуються для обробки насіння в спеціальних апаратах з розрахунку 0,5-2 кг на 1 тонну насіння.

У приватних і фермерських господарствах застосування сильно діючих хімічних препаратів не завжди виправдано. Порівняно невеликі кількості дрібних насіння овочевих або декоративних культур, наприклад чорнобривців, моркви або томатів, можна обробити менше отруйними речовинами. Важливо не тільки і не стільки знищити спочатку всю інфекцію на насіння, як сформувати у рослини ще на стадії зародка насінини стійкість до хвороб, тобто стійкий імунітет.

На початку проростання також корисно вплив стимуляторів росту, який сприятимуть розвитку у рослин великої кількості бічних коренів, створюючи сильну кореневу систему. Стимулятори росту рослин, що надійшли в зародок перед початком проростання, викликають активний транспорт поживних речовин в надземні частини рослини. Оброблені такими препаратами насіння проростає швидше, схожість їх підвищується. Сходи стають більш стійкими не тільки до хвороб, але і до перепадів температур, нестачі вологи і інших стресових умов. Більш віддаленими наслідками правильної попередньої обробки передпосівної препаратами вважаються підвищення врожайності і скорочення термінів дозрівання.

Багато препаратів для передпосівної обробки насіння створюються на гуминовой основі. Вони являють собою концентрований (до 75%) водний розчин гумінових кислот і гуматів, калію і натрію, насичений комплексом необхідних рослині мінеральних речовин, який також може використовуватися і як добриво. Виробляються такі препарати на основі торфу, будучи його водною витяжкою.

З.Ф. Рахманкулова з співавторами вивчала вплив передпосівної обробки насіння пшениці (Triticum aestivum L.) 0.05 мм саліцилової кислотою (СК) на її ендогенне зміст і співвідношення вільної та зв'язаної форм в пагонах і коренях проростків. Протягом двотижневого зростання проростків спостерігали поступове зниження загального вмісту СК у пагонах; в коренях змін не виявлено. При цьому відбувався перерозподіл форм СК в пагонах - зростання рівня кон'югованої і зниження вільної форми. Передпосівна обробка насіння саліцилатом приводила до зниження загального вмісту ендогенної СК як в пагонах, так і в коренях проростків. Найбільш інтенсивно знижувався вміст вільної СК в пагонах, в коренях - дещо менше. Припустили, що таке зниження викликалося порушенням біосинтезу СК. Це супроводжувалося збільшенням маси і довжини пагонів і особливо коренів, стимуляцією сумарного темнового дихання і зміною співвідношення дихальних шляхів. У коренях спостерігали збільшення частки цитохромного шляху дихання, а в пагонах - альтернативного ціанідрезістентного. Показані зміни в антиоксидантної системи рослин. Ступінь перекисного окислення ліпідів була більш виражена в пагонах. Під впливом предобработки СК вміст МДА в пагонах зростала в 2,5 рази, в той час як в коренях воно знижувалося в 1,7 рази. З представлених даних випливає, що характер і інтенсивність впливу екзогенної СК на зростання, енергетичний баланс і антиоксидантний статус рослин можуть бути пов'язані зі зміною її змісту в клітинах і з перерозподілом між вільною і кон'югованої формами СК.

Є.К. Єськов в виробничих дослідах вивчив вплив передпосівної обробки насіння кукурудзи наночастинками заліза на інтенсифікацію зростання і розвитку, підвищення врожайності зеленої маси і зерна цієї культури. В результаті відбувалася інтенсифікація фотосинтетических процесів. Зміст Fe, Cu, Mn, Cd і Pb в онтогенезі кукурудзи варьировало в широких межах, але адсорбція наночастинок Fe на початкових стадіях розвитку рослин впливала на зменшення вмісту цих хімічних елементів в созревающем зерні, чому супроводжувало зміна його біо-хімічних властивостей.

Таким чином, передпосівна обробка насіння хімічними речовинами пов'язана з великими витратами праці і низької технологічністю процесу. Крім того, використання з метою знезараження насіння отрутохімікатів завдає великої шкоди навколишньому середовищу.

МУНІЦИПАЛЬНЕ освітні установи

СЕРЕДНЯ ЗАГАЛЬНООСВІТНЯ ШКОЛА №79

Орджонікідзевський район МІСЬКОГО ОКРУГУ Уфа

Проектна робота

Тема: «Вплив хімічних речовин на ріст і розвиток рослин»

Макашева Д., Мустафіна Д.

Керівник: Тайгільдіна Т.С.,

вчитель хімії

Уфа-2015 р

Тема: “ Вплив хімічних речовин на ріст і розвиток рослин ”

мета: вивчення здатності накопичувати іони елементів хімічних речовин рослинами і їх впливу назростання і розвиток рослин і людини, Порівняння інформації з використаної літератури з результатами наукового експерименту.

Завдання проекту:

Ознайомитися з хімічними елементами, що відносяться до забруднюючих речовин.

Провести дослідження впливу іонів деяких хімічних речовин на ріст і розвиток рослин.

Виявити: накопичуються чи іони металів в рослині.

Яким чином іони металів (особливо важких) впливають на організм рослин і людини

Методи дослідження:

Визначення з наукової та довідкової літератури основної інформації для дослідження.

Приготувати розчини, що містить іони важких металів і закласти експеримент.

Провести спостереження за рослинами.

Визначити вплив іонів важких металів на колір листя, довжину кореня довжину кореневих волосків, розвиток рослин.

Провести хімічний аналіз самого рослини для визначення вмісту іонів важких металів в рослині.

зміст:

1. Введення.

2.Актуальность.

3. Теоретична частина:

4. Експериментальна частина:

5. Висновок

6. Список літератури

1. Введення.

«Людство, взяте в цілому,

стає потужною геологі-

чеський силою ».

В.І. Вернадський

Будь-яке хімічне забруднення - це поява хімічної речовини в непризначеному для нього місці. Забруднення, що виникають в процесі діяльності людини, є головним фактором його шкідливого впливу на природне середовище. Великим за розмірами осередком інтенсивного забруднення навколишнього середовища важкими металами та іншими хімічними речовинами є місто Уфа. В такому густонаселеному місті необхідно враховувати впливхімічних речовин на здоров'я людини як в оселях, так в робочих і навчальних місцях.В атмосферне повітря міста від автомобільного транспорту надходять тисячі тонн забруднюючих речовин, близько 200 найменувань, більшість яких токсичні. Основна частка шкідливих автомобільних викидів припадає на оксиди вуглецю та азоту, вуглеводні і солі важких металів. Забруднення повітря і грунтів починається при перевищенні критичної завантаження доріг транспортними засобами, що становить понад 700-800 автомобілів на добу. Населення, яке проживає поблизу автодоріг, відчуває вплив підвищених концентрацій токсичних речовин.

2. Актуальність

актуальність нашого дослідження випливає з того, що житла і робочі місця практично завжди погано провітрюються, а на джерела важких металів зазвичай не звертають уваги. Особливо, шкідливому впливу піддаються рослини, які є в кожному будинку або квартирі. Рослини легко накопичуютьхімічні речовиниі не здатні до активного руху.Рослинна їжа є основним джерелом надходження важких металіві інших речовинв організм людини і тварин. З неї надходить від 40 до 80% іонів важких металів, і тільки 20-40% - з повітрям і водою. Тому від рівня накопичення металів в рослинах, які використовуються в їжу, в значній мірі залежить здоров'я населення.Отже, на їхню станом можна судити про екологічну обстановку. А оскільки рослини є біоіндикаторами, т. Е багато змін мають специфічні прояви, вони ідеально походять для дослідницької роботи. Таким чином, в даній роботі ми з'ясовуємо, як саме хімічні речовини впливають на ріст і розвиток рослин.

Робота заснована на порівнянні даних з літературних джерел і наукового експерименту, а також його аналізі.

Основні чинники зростання і розвитку рослин, - тепло, світло, повітря, вода, харчування. Всі ці фактори однаково необхідні і виконують певні функції в житті рослин.

3. Теоретична частина:

3.1. Фактори зростання і розвитку рослини.

Життєвий цикл зростання і розвитку ділиться на певні етапи - фази. Умови зовнішнього середовища сильно впливають на процеси росту і розвитку рослин.

ТЕПЛО. Тепло як в повітрі, так і в грунті необхідно рослинам в усі періоди росту і розвитку. Вимоги до тепла у різних культур не однакові і залежать від походження, виду, біології, фази розвитку та віку рослини.

СВІТЛО. Основне джерело світла - сонце. Тільки на світлі рослини створюють з води і вуглекислого газу повітря складні органічні сполуки. Тривалість освітлення сильно позначається на зростанні і розвитку рослин. По відношенню до умов освітлення рослини неоднакові. Південним рослинам для більш швидкого цвітіння і плодоношення необхідна довжина світлового дня менше 12 годин, це рослини короткого дня; північним - більше 12 годин, це рослини довгого дня.

ВОДА. Вологість не тільки грунту, але і повітря необхідна рослині протягом всього його життя. Перш за все вода разом з теплом пробуджує рослина до життя. Утворилися корінці всмоктують її з грунту разом з розчиненими в ній мінеральними солями. Вода (за обсягом) є головною складовою частиною рослини. Вона бере участь у створенні органічних речовин і в розчиненому вигляді розносить їх по рослині. Завдяки воді розчиняється вуглекислий газ, вивільняється кисень, відбувається обмін речовин, забезпечується потрібна температура рослини. При достатньому запасі вологи в грунті зростання, розвиток і плодоутворення протікають нормально; недолік вологи різко знижує врожай і якість продукції.

ПОВІТРЯ. З повітря рослини отримують необхідний їм вуглекислий газ, який є єдиним джерелом вуглецевого харчування. Вміст вуглекислого газу в повітрі мізерно і становить всього 0,03%. Збагачення повітря вуглекислим газом йде в основному завдяки виділенню його з грунту. Велику роль в утворенні і виділенні грунтом вуглекислого газу грають органічні і мінеральні добрива, що вносяться в грунт. Чим енергійніше відбуваються в грунті процеси життєдіяльності мікроорганізмів, тим активніше протікає розкладання органічних речовин, а отже, тим більше вуглекислого газу виділяється в пріпочвенном шар повітря.

ХАРЧУВАННЯ РОСЛИН. Для нормального росту і розвитку рослин потрібні різні елементи живлення. Основні з них - азот, фосфор, калій, сірку, магній, кальцій, залізо - рослини отримують з грунту. Ці елементи споживаються рослинами у великих кількостях і називаються макроелементами. Бор, марганець, мідь, молібден, цинк, кремній, кобальт, натрій, які також необхідні рослинам, але в невеликих кількостях, називають мікроелементами.

3.2. Вплив важких металів на ріст і розвиток рослин.

Важкі метали - біологічно активні метали. Важкі метали відносяться до забруднюючих речовин, спостереження за якими обов'язкові у всіх середовищах. Термін "важкі метали", що характеризує широку групу забруднюючих речовин, отримав в даний час значного поширення. Пильна увага важких металів у навколишньому середовищі стало приділятися, коли з'ясувалося, що вони можуть викликати важкі захворювання.

До важких металів відносять більше 40 металів періодичної системи Д.І. Менделєєва з атомною масою понад 50 атомних одиниць: V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cd, Sn, Hg, Pb, Bi і ін. Відповідно до класифікації М. Реймерс, важкими слід вважати метали з щільністю більше 8 г / см3: Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Co, Sb, Sn, Bi, Hg. Іони важких металів не схильні до біохімічному розкладу і можуть утворювати леткі газоподібні і високотоксичні металлорганические з'єднання.

Підступність важких металів полягає в тому, що вони забруднюють екосистему не тільки швидко, але і непомітно, так як не мають кольору, запаху, смаку. Для виведення важких металів з екосистеми до безпечного рівня потрібно досить тривалий період часу за умови повного припинення їх надходження.

Кобальт. Присутня в тканинах рослин, кобальт бере участь в обмінних процесах. Здатність до накопичення цього елемента у бобових вище, ніж у злакових і овочевих рослин. Кобальт бере участь у ферментних системах бульбочкових бактерій, які здійснюють фіксацію атмосферного азоту; стимулює зростання, розвиток і продуктивність бобових і рослин ряду інших сімейств. У мікродозах кобальт є необхідним елементом для нормальної життєдіяльності багатьох рослин і тварин. Разом з тим підвищені концентрації сполук кобальту є токсичними.

Дефіцит кобальту в організмі призводить до розвитку Мега-Мегалобластична анемії типу Бірмера. Надлишок кобальту сприяє розвитку поліцитемії. Це пов'язано з тим, що кобальт регулює процеси еритропоезу, входить до складу вітаміну В12, т. Е. Є антианемічні фактором (ціанокобаламін).

молібден особливо важливий для бобових рослин; він концентрується в бульбах бобових, сприяє їх утворенню та росту і стимулює фіксацію бульбочкових бактерій атмосферного азоту.

Молібден робить позитивний вплив не тільки на бобові рослини, а й на кольорову капусту, томати, цукровий буряк, льон та ін. Рослинами-індикаторами нестачі молібдену можуть бути томати, кочення капуста, шпинат, салат, лимони.

Молібден необхідний не тільки для процесу синтезу білків в рослинах, а й для синтезу вітаміну С і каротину, синтезу і пересування вуглеводів, використання фосфору.

У людини молібден гальмує зростання кісткової тканини. В процесі обміну молібден тісно пов'язаний з міддю, яка коригує його дію на внутрішні органи і кістка.

нікель . Рослини в районі нікелевих родовищ можуть нагромаджувати в собі значні кількості нікелю. При цьому спостерігаються явища ендемічного захворювання рослин, наприклад потворних форм айстр, що може бути біологічним і видовим індикатором в пошуках нікелевих родовищ.

Типові симптоми, що ушкоджує токсичної дії нікелю: хлороз, поява жовтого фарбування з наступним некрозом, зупинка росту коренів і появи молодих пагонів або паростків, деформація частин рослини, незвичайна плямистість, в деяких випадках - загибель всього рослини.

Відомо, що нікель бере участь у ферментативних реакціях у тварин і рослин. В організмі тварин він накопичується в ороговілих тканинах, особливо в пір'ї. Підвищений вміст нікелю в грунтах призводять до ендемічних захворювань - у рослин з'являються потворні форми, у тварин - захворювання очей, пов'язані з накопиченням нікелю в рогівці.

Нікель - основна причина алергії (контактного дерматиту) на метали, що контактують зі шкірою (прикраси, годинники, джинсові заклепки).

Марганець. Середній вміст марганцю в рослинах одно 0,001%. Марганець служить каталізатором процесів дихання рослин, бере участь в процесі фотосинтезу.

При нестачі марганцю в грунтах виникають захворювання рослин, що характеризуються загалом появою на листках рослин хлоротичних плям, які в подальшому переходять в осередки некрозу (відмирання). Зазвичай при цьому захворюванні відбувається затримка росту рослин і їх загибель.

У людини при надлишку марганцю забиваються канальці нервових клітин. Знижується провідність нервового імпульсу, як наслідок підвищується стомлюваність, сонливість, знижується швидкість реакції, працездатність, з'являються запаморочення, депресивні, пригнічені стану.

мідь необхідна для життєдіяльності рослинних організмів. Майже вся мідь листя зосереджена в хлоропластах і тісно пов'язана з процесами фотосинтезу; мідь стабілізує хлорофіл, оберігає його від руйнування.

Мідь є життєво важливим елементом, який входить до складу багатьох вітамінів, гормонів, ферментів, дихальних пігментів, бере участь в процесах обміну речовин, в тканинному диханні і т.д.

При недоліку міді у людини можна спостерігати гальмування всмоктування заліза, пригнічення кровотворення, погіршення діяльності серцево-судинної системи, збільшення ризику ішемічної хвороби серця, погіршення стану кісткової і сполучної тканини, порушення мінералізації кісток, остеопороз, переломи кісток і т.д.

При надмірному вмісті функціональні розлади нервової системи (погіршення пам'яті, депресія, безсоння) і багато іншого.

Цинк. В середньому в рослинах виявляється 0,0003% цинку. Рослини, що розвиваються в умовах недостатності цинку, бідні хлорофілом; навпаки, листя, багаті хлорофілом, містять максимальні кількості цинку.

Під впливом цинку відбувається збільшення вмісту вітаміну С, каротину, вуглеводів і білків в ряді видів рослин, цинк посилює ріст кореневої системи і позитивно позначається на морозостійкості, а також жаро-, посухо- і солестійкості рослин. З'єднання цинку мають велике значення для процесів плодоношення.

Якщо у людини нормальний рівень цинку, тоді його імунна система працює як годинник.

Надлишок цинку може розбалансувати метаболічні рівноваги інших металів.

Залізо. Вміст заліза в рослинах невелика, зазвичай воно складає соті частки відсотка. Залізо входить до складу ферментів, що каталізують утворення хлорофілу, бере активну участь в окисно-відновних процесах.

При нестачі заліза змінюється не тільки забарвлення молодого листя, але і фотосинтез, ріст рослин сповільнюється.

Однак надлишок заліза (надмірна доза 200мг і вище) викликає зашлаковиваніе організму на клітинному рівні, призводить до сидероз.

свинець в рослинах не виконує ніяких біологічно важливих функцій і є абсолютним оксидантом.

Токсичність свинцю проявляється в затримці проростання насіння і росту, хлорозе, зів'яненні і загибелі рослин.

Для живих організмів свинець та його сполуки відносяться до отрут, що діють переважно на нервову систему і серцево-судинну, а також безпосередньо на кров. Токсична дія свинцю пов'язано сього здатністю заміщати кальцій в кістках і нервових волокнах.

барій присутній у всіх органах рослин. Біологічна роль його не визначена, накопичується, але на розвиток і зростання не впливає. Для тварин і людини барій отруйний, тому трави, що містять багато барію, викликають отруєння.

Важкі метали є необхідною часткою всіх живих організмів. У біології їх називають мікроелементами. Але накопичення важких металів впливає на організм рослини негативно. Наприклад, для зменшення швидкості росту, зів'янення надземної частини рослини, пошкодження його кореневої системи або до зміни водного балансу і т д. У тварин з'являються захворювання різних систем органів: дихальної, травної, ендокринної та нервової систем.

Причиною накопичення підвищеної кількості металів в рослинах, є забруднення грунту. Солі важких металів поступово переходять в розчинну форму і надходять в кореневу систему рослин. Також солі важких металів в малий проміжок часу можуть знаходиться в повітрі і викликати отруєння дихальних шляхів.

Коли вміст важких металів в організмі перевищує гранично-допустимі концентрації, починається їх негативний вплив на людину. Крім прямих наслідків у вигляді отруєння, виникають і непрямі - іони важких металів засмічують канали нирок і печінки, ніж знижують здатність цих органів до фільтрації. Внаслідок цього в організмі накопичуються токсини і продукти життєдіяльності клітин, що призводить до загального погіршення здоров'я людини.

Вся небезпека впливу важких металів полягає в тому, що вони залишаються в організмі людини назавжди. Вивести їх можна лише вживаючи білки, що містяться в молоці і білих грибах, а також пектин, який можна знайти в мармеладі і фруктово-ягідному желе.

4. Експериментальна частина:

4.1.Результати дослідження. Аналіз сухого залишку.

Метою експериментальної частини дослідження є обробка даних про вплив солей важких металів свинцю і солі на ріст і розвиток рослин, а так само порівняння інформації з підсумковими результатами експерименту. Вплив солей свинцю і солі вивчено недостатньо, що представляє особливий інтерес для дослідження. Для проведення дослідження було вибрано швидкозростаюче їстівне рослина з роду однорічних трав'янистих рослин з сімейства Злаки, або Тонконогі - Овес. Ця рослина було обрано в зв'язку з його невибагливістю до різних видів грунтів, а так само в зв'язку з його живучістю. Овес швидко зростає і є біоіндикаторами, що робить його найвдалішим об'єктом для проведення дослідів в короткі терміни.

Як токсичних іонів нами були обрані іони свинцю і солі, т. К. Вони накопичуються в рослинах і не виводяться в результаті обміну речовин. Крім цього солі свинцю і солі можуть викликати важкі отруєння організму.

Вирощування вівса вироблялося в вересні-жовтні 2015 року. Грунт і кількість грунту у всіх зразків було однаковим. В процесі експерименту проводилося регулярне спостереження - вимір рослин, зорова оцінка стану вівса в різних групах, фотозйомка рослин. Всього було взято п'ять контрольних груп рослин, де брало участь помірна кількість зерна, які поливали водою містить важкі метали: сульфатом міді, хлоридом натрію, а так дощовою водою з калюжі (В.Д.), удобреному водою (гумусом), і звичайної відстояною водою з-під водостічного крана (контроль). Два горщика, які поливали водою з калюжі (вода була зібрана на вулиці Кільцевій). Один горщик поливати розчином води + гумусу (був куплений в магазині). Рослини, які поливали водою, що містить CuSO4 (сульфат міді II),концентрація 0,05 г / 10л. Рослини, поливають водою, де міститься NaCl (хлорид натрію) -2% розчин.

Дані концентрації обрані саме такими через відсутність аналітичних ваг в хімічній лабораторії гімназії. Шкільні ваги дозволяють зважувати речовини з масою не менше 0,02 мг, тому для зменшення концентрації речовин був узятий обсяг води 10 літрів.

Контроль (вода). Вода (оксид водню) - бінарне неорганічне з'єднання з хімічною формулою Н2О. Молекула води складається з двох атомів водню і одного - кисню, які з'єднані між собою ковалентним зв'язком. При нормальних умовах являє собою прозору рідину, не має кольору (в малому обсязі), запаху і смаку. У твердому стані називається льодом (кристали льоду можуть утворювати сніг або іній), а в газоподібному - водяною парою. Вода також може існувати у вигляді рідких кристалів (на гідрофільних поверхнях).

Близько 71% поверхні Землі вкрито водою (океани, моря, озера, річки, льоди) - 361,13 млн км 2. На Землі приблизно 96,5% води припадає на океани, 1,7% світових запасів становлять грунтові води, ще 1,7% - льодовики і крижані шапки Антарктиди і Гренландії, невелика частина знаходиться в річках, озерах і болотах, і 0,001% в хмарах (утворюються з зважених у повітрі часток льоду і рідкої води) .Большой частина земної води - солона, не придатна для сільського господарства і пиття. Частка прісної становить близько 2,5%, причому 98,8% цієї води знаходиться в льодовиках і ґрунтових водах. Менш 0,3% всієї прісної води міститься в річках, озерах і атмосфері, і ще менша кількість (0,003%) знаходиться в живих організмах.Является хорошим сільнополярних розчинником. У природних умовах завжди містить розчинені речовини (солі, гази).

Виключно важлива роль води у виникненні і підтримці життя на Землі, в хімічному будову живих організмів, у формуванні клімату і погоди. Вода є найважливішим речовиною для всіх живих істот на планеті Земля.

Гумус (добриво). Основний показник родючості грунту - вміст гумусу - найважливішої складової частини органічної речовини грунту.

Грунти бідні органічною речовиною (гумусом) стають менш стійкими до постійного активного впливу грунтообробних знарядь в умовах інтенсивного їх використання і швидше втрачають такі агрономически цінні властивості, як структурність, щільність, капілярність, водопроникність, вологоємність, які теж є показниками ґрунтової родючості.

А якщо ще врахувати, що саме гумус є основним джерелом поживних речовин, так як в його склад входить майже весь азот грунту - 98-99%; близько 60% фосфору і сірки, а також значна частина інших поживних елементів, то тривога фахівців сільського господарства з приводу різкого скорочення запасів гумусу в різних грунтах зрозуміла.

Вода з калюжі (дощова). Одна з форм атмосферних опадів дощова вода (Д.В.). В умовах забрудненої атмосфери в дощову воду потрапляють розчиняються в ній оксиди азоту та сірки, пил.

У країнах Західної Європи і в багатьох районах Сполучених Штатах Америки та Російської Федерації в перші хвилини дощу дощова вода виявляється більш брудною, ніж міські стоки (з цієї причини не слід ходити під дощем з непокритою головою).

При розчиненні в дощовій воді значних кількостей оксидів сірки та азоту випадають кислотні дощі. Навіть в сільській місцевості не слід використовувати дощову воду для пиття.

Сульфат міді (2) (CuSO4). Сульфат міді (II) (мідь сірчанокисла) - неорганічна сполука, мідна сіль сірчаної кислоти з формулою CuSO4. Нелетку, не має запаху. Безводне речовина безбарвне, непрозоре, дуже гігроскопічна. Кристалогідрати - прозорі негігроскопічні кристали різних відтінків синього з гіркувато-металевим смаком, на повітрі поступово вивітрюються (втрачають кристалізаційну воду). Сульфат міді (II) добре розчинний у воді. З водних розчинів кристалізується блакитний пентагідрат CuSO4 · 5H2O - мідний купорос. Токсичність мідного купоросу для теплокровних тварин відносно невисока, в той же час він високотоксичний для риб.

Реакція гідратації безводного сульфату міді (II) екзотермічна і проходить зі значним виділенням тепла.

У природі зустрічається у вигляді мінералів халькантіта (CuSO4 · 5H2O), халькокіаніта (CuSO4), бонаттіта (CuSO4 · 3H2O), бутіт (CuSO4 · 7H2O) і в складі інших мінералів.

Має дезінфікуючі, антисептичні, в'яжучі властивості. Застосовується в медицині, в рослинництві як антисептик, фунгіцид або мідно-сірчане добриво.

Хлорид натрію (NaCl, хлористий натрій) - натрієва сіль соляної кислоти. Відомий в побуті під назвою кухонної солі, основним компонентом якої і є. Хлорид натрію в значній кількості міститься в морській воді, надаючи їй солоний смак. Зустрічається в природі у вигляді мінералу Галіт (кам'яної солі). Чистий хлорид натрію являє собою безбарвні кристали, але з різними домішками його колір може приймати блакитний, фіолетовий, рожевий, жовтий або сірий відтінок. У природі хлорид натрію зустрічається у вигляді мінералу Галіт, який утворює поклади кам'яної солі серед осадових гірських порід, прошарку і лінзи на берегах солоних озер і лиманів, соляні кірки в солончаках і на стінках кратерів вулканів і в сольфатаров. Величезна кількість хлориду натрію розчинено в морській воді. Світовий океан містить 4 × 1015 тонн NaCl, тобто з кожної тисячі тонн морської води можна отримати в середньому 1,3 тонни хлориду натрію. Сліди NaCl постійно містяться в атмосфері в результаті випаровування бризок морської води. В хмарах на висоті півтора кілометра 30% крапель, великих 10 мкм за розміром, містять NaCl. Також він знайдений в кристалах снігу.

Результати наших спостережень представлені в наступних записах:

спостереження:

розчин гумусу

Вода з калюжі

Розчин солі кухонної

11.09.15

Проведена посадка зерен в грунт і полита певної водою для тривалого проростання

12.09.15-13.09.15

Без змін

14.09 15

отаборилися

Без змін

15.09.15

2 см

1см

4см

2 см

Без змін

16.09.15

Паростків стало більше, збільшилися на 1,2 см

з'явилися коріння

17.09.15

5 см

6 см

7 см

з'явилися коріння

18.09.15

10 см

11 см

12 см

12см

з'явилися коріння

19.09.15

12 см

15 см

16 см

пішли паростки

22.09.15

16 см

18 см

19 см, кінці листя підсохли, листя злегка скручені

1 см

24.09.15

19 см

17 см

20 см

22 см, кінці листя сильно підсохли

2 см

27.09.15

21 см

22 см, кінці листя підсохли, листя злегка скручені

22 см, рослина в'яне

2,7 см

4.10.15

22 см, кінці листя злегка підсохли

22,5 см; рослина зав'яло

23см, рослина в'яне

Кінці паростків засохли, самі паростки лежать на грунті

4 см

11.10.15

Зрізали для виявлення важких металів

З даних, наведених у таблиці, слід, що в порівнянні з контрольною групою рослини поливають розчином гумусу росли інтенсивніше, зростання вівса поливати розчином хлориду натрію (солі) був уповільнений.

Аналіз сухого залишку:

Після закінчення дослідження швидкості росту вівса, нами було проведено аналіз сухого залишку на наявність іонів свинцю, міді, хлору в кожному зразку. Для цієї рослини були висушені, кожна група рослин спалена окремоі розчинені в гарячій воді, що дистилює, розчин був відфільтрований і був проведений аналіз сухого залишку. Використовували реактиви для іонів міді: розчин нашатирного спирту і сульфід натрію, для іонів свинцю - йодид калію, для іонів хлору - нітрат срібла.

Cu +2 + OH -1 → Cu( OH) 2 ↓ (блакитний)

Cu +2 + S -2 → CuS ↓(Чорний)

Pb +2 + I -1 → PbI ↓(Жовтий)

Ag +1 + Cl -1 → AgCl↓ (білий)

У контрольній групі рослин не визначилися іони міді і свинцю, є сліди хлору. У групі рослин, що поливаються водою з калюжі визначилися іони свинцю в невеликій кількості (забарвлення була жовтуватою, трохи випало чорного осаду), в дуже малій кількості іони міді і виявлені сліди хлору. У сухому залишку рослин, що поливаються розчином сульфату міді, бали виявлені лише сліди міді. У групі рослин, поливають розчином хлориду натрію визначилися тільки іони хлору у великій кількості. У рослинах, що поливаються розчином гумусу, крім невеликих слідів іона хлору нічого не було виявлено.

висновок

В результаті проведеної роботи, ми прийшли до наступних висновків:

Свинець стимулює зростання вівса, при цьому може викликати передчасну загибель рослини.

У рослинах накопичується мідь і викликає невелике уповільнення зростання вівса і ламкість стебел.

Аналіз рослин. поливаються водою з калюжі показав, що в цій воді, зібраної уздовж дороги вулиці Кільцевій. містяться і іони свинцю, і іони міді, що згубно впливає на ріст і розвиток рослин. Рослина різко збільшує свій ріст і швидко в'яне.

Проведене нами вивчення літературних джерел і експериментальне дослідження дали можливість порівнювати отримані дані.

Літературні відомості: Відомості з літератури свідчать про те, що при надлишку свинцю відбувається зниження врожайності, придушення процесів фотосинтезу, поява темно-зеленого листя, скручування старого листя і опадання листя. Загалом, вплив надлишку свинцю на ріст і розвиток рослин вивчено недостатньо. Мідь викликає токсичне отруєння і передчасну загибель. Хлор уповільнює ріст і розвиток рослин, використовують для боротьби з бур'янами.

Експериментальні дані: Дослідження по вирощуванню рослин вівса в умовах надходження різних іонів важких металів (свинець і мідь), а також вплив води з калюжі на ріст і розвиток рослини вівса показало, що що вони підсилюють скручування листя, кінці листя сохнуть. Гумус помірно підтримує ріст рослин. ми прийшли до висновку, що літературні джерела підтверджені дослідженням.

висновок: Результати нашої роботи не втішні. Великий вміст катіонів металів здатні концентруватися в організмі рослин і надавати згубну дію, навіть загибель. У потрібній кількості катіони металів необхідні всім живим організмам, як рослинам, так і тваринам. Але їх недолік або надлишок викликає різні розлади, нездужання і цілком серйозні захворювання. І якщо рослина, яка живиться водою багатою іонами цих металів, потрапляє до нас на стіл - ось воно страшне! Хочеться вірити, що придумають безвідходні виробництва, що не буде стічних вод, газових викидів та твердих відходів

Список літератури:

Ахметов Н.С. Загальна і неорганічна хімія. - М .: Вища школа, 1988.

Казаренко В.М. Мягкоступова О.В., Дослідницький практикум.

Кріскунов Е. А., Пасічник В. В., Сидорин А. П. Екологія підручник для 9-го класу видавничий лом "Дрофа" 1995

Хімія в школі. - 2007р. - №5 - с.55-62.

Хімія в школі. -1998. - № 4 -с.9-13.

Добролюбський О.К. Мікроелементи і життя. - Молода гвардія, 1956

Інтернет

Вплив хімічних речовин на ріст і розвиток рослин. Виконала: Ігнатьєва Вікторія, учениця 6 класу Керівник: Путіна Ю.К., вчитель біології та хімії Муніципальне казенне загальноосвітній заклад «Ніжнесанарская середня загальноосвітня школа Троїцького муніципального району Челябінської області 2017 р

Мета: вивчення впливу хімічних речовин на ріст і розвиток рослин. Завдання: Вивчити наявну літературу з даного питання; Познайомитися з доступними методиками для дослідження впливу хімічних речовин на ріст і розвиток рослин. Зробити висновок про вплив хімічних речовин на підставі власних досліджень. Розробити рекомендації щодо поліпшення умов для вирощування культурних рослин. Гіпотеза: Ми припускаємо, що хімічні речовини будуть негативно впливати на ріст і розвиток рослин.

Об'єкт дослідження: Цибуля ріпчаста, Квасоля звичайна Предмет дослідження: вплив хімічних речовин на рослини.

Методика взяття проб хімічних речовин

Для вивчення впливу хімічних речовин було взято 6 проб: №1 - сірчанокисла мідь CuSO4 * 5H2O №2 - сірчанокислий цинк ZnSO4 * 7H2O №3- -сернокіслое залізо FeSO4 * 7H2O №4 -перманганат калію KMnO4 №5 - сірчанокислий свинець PbSO4 №6 - контрольний зразок (без додавання хімічних речовин)

Результати дослідження контрольних зразків Контрольний зразок №6 (цибулина цибулі ріпчастої) розвиток протікає інтенсивно з утворенням безлічі додаткових коренів) Контрольний зразок №6 (рослина Квасоля) -ріст і розвиток проходить в межах норми

Результати дослідження пробних зразків при впливі сірчанокислої міді Зразок №1 Поява невеликого числа корінців, зростання їх незабаром припиняється, вони темніють. Зразок №1У рослини після додавання розчину сульфату міді відразу ж сталося скручування листя, рослина загинула до кінця 1-го тижня досвіду

Результати дослідження пробних зразків при впливі сірчанокислого цинку Зразок №2 Поява великого числа корінців, зростання їх незначний. Зразок №2 У рослини після додавання розчину сульфату цинку листя розвивалися як правило, протягом першого тижня дослідів, потім зі збільшенням концентрації розчину листя пожовкло, згорнулися

Результати дослідження пробних зразків при впливі сірчанокислого заліза Зразок №3 Поява невеликого числа корінців, зростання їх незабаром припиняється, вони темніють. Зразок №3.у рослини розвинулися три листа, але потім вони стали скручуватися і жовтіти

Результати дослідження пробних зразків при впливі перманганату калію Зразок №4 Цибулина з додаванням розчину перманганату калію (№4) розвивалася слабо, корінці 1-2 мм, потім зростання припинилося Зразок №4 Рослина втратило 3 лист на 4 день, потім інші засохли

Результати дослідження пробних зразків при впливі сірчанокислого свинцю Зразок №5 Цибулина мала достатню кількість корінців, але маленьких розмірів. Рослина квасоля мало великі листи, Але блідого кольору, які в кінці 2 тижні теж злегка скрутилися

Контрольний зразок (№6) мав рівні світлі клітини без ознак будь-якої деформації.

Клітини лука з дослідного зразка з додаванням сірчанокислого заліза (№3) мали рівну структуру, однак їх цитоплазма була темно забарвлена.

Клітини лука з дослідного зразка з додаванням перманганату калію (№4) придбали синє забарвлення. Клітини мали рівну структуру.

Висновки: Надлишок сірчанокислого заліза забарвлює клітини в темний колір і уповільнює ріст кореневої системи. Аналогічно впливає перманганат калію. Надлишок сірчанокислої міді руйнує клітини рослини і припиняє його ріст.

Все гумінові речовини утворюються в результаті постмортального (посмертного) перетворення органічних залишків. Перетворення органічних залишків в гумінові речовини отримало назву процесу гуміфікації. Він йде поза живих організмів, як з їх участю, так і шляхом чисто хімічних реакцій окислення, відновлення, гідролізу, конденсації і ін.

На відміну від живої клітини, в якій синтез біополімерів здійснюється відповідно до генетичним кодом, у процесі гуміфікації немає будь-якої встановленої програми, тому можуть виникати будь-які сполуки, як більш прості, так і більш складні, ніж вихідні біомолекули. Утворені продукти знову піддаються реакціям синтезу або розкладання, і такий процес йде практично безперервно.

Гумінові речовини становлять специфічну групу високомолекулярних Темна речовин, що утворюються в процесі розкладання органічних залишків в грунті шляхом синтезування з продуктів розпаду і гниття відмерлих рослинних і тваринних тканин. Кількість вуглецю, пов'язаного в гумінових кислотах грунтів, торфу, вугілля, майже в чотири рази перевершує кількість вуглецю, пов'язаного в органічній речовині всіх рослин і тварин на земній кулі. Але гумінові речовини не просто відходи життєвих процесів, вони є природними і найважливішими продуктами спільної еволюції мінеральних речовин і рослинного світу Землі.

Гумінові речовини можуть впливати на рослини безпосередньо, будучи джерелом елементів мінерального живлення (пул елементів живлення). В органічній речовині грунту міститься значна кількість елементів живлення, рослинне співтовариство споживає їх після перетворення грунтовими мікроорганізмами в мінеральну форму. Саме в мінеральній формі поживні речовини надходять в рослинну біомасу.

Гумінові речовини можуть впливати опосередковано на рослини, т. Е. Впливати на фізико-механічні, фізико-хімічні та біологічні властивості грунту. Надаючи комплексний вплив на грунт, покращують її фізичні, хімічні та біологічні властивості. Поряд з цим, виконують протекторну функцію, пов'язуючи важкі метали, радіонукліди і органічні токсиканти, перешкоджаючи тим самим їх потрапляння в рослини. Таким чином, впливаючи на грунт, опосередковано впливають і на рослини, сприяючи їх більш активному росту і розвитку.

Останнім часом розробляються нові напрямки впливу гумінових речовин на рослини, а саме: Рослини, це гетеротрофи, живляться безпосередньо гуміновими речовинами; Гумінові речовини здатні надавати гормональний вплив на рослину, тим самим стимулювати його ріст і розвиток.

1. Біосферні функції гумінових речовин впливають на розвиток рослин

В останні роки вчені виявили загальні біохімічні та екологічні функції гумінових речовин і їх вплив на розвиток рослин. Серед найважливіших можна виділити наступні:

аккумулятивная - здатність гумінових речовин накопичувати довгострокові запаси всіх елементів живлення, вуглеводів, амінокислот в різних середовищах;

транспортна - утворення комплексних органо сполук з металами і мікроелементами, які активно мігрують в рослини;

Регуляторна - гумінові речовини формують забарвлення грунту і регулюють мінеральне живлення, катіонний обмін, буферність і окислювально-відновні процеси в грунті;

протекторна - шляхом сорбції токсичних речовин і радіонуклідів гумінові речовини запобігають їх надходження в рослини.

Поєднання всіх цих функцій забезпечує підвищені врожаї і необхідну якість с / г продукції. Особливо важливо підкреслити позитивний ефект від дії гумінових речовин при несприятливих умовах впливу середовища: низькі і високі температури, нестача вологи, засолення, скупчення отрутохімікатів і наявність радіонуклідів.

Незаперечна роль гумінових речовин і як фізіологічно активних речовин. Вони змінюють проникність клітинних мембран, підвищують активність ферментів, стимулюють процеси дихання, синтезу білків і вуглеводів. Вони збільшують вміст хлорофілу і продуктивність фотосинтезу, що в свою чергу створює передумови отримання екологічно чистої продукції.

При сільськогосподарському використанні землі необхідно постійне поповнення гумусу в грунті для підтримки необхідної концентрації гумінових речовин.

До теперішнього часу це поповнення здійснювалося в основному шляхом внесення компостів, гною і торфу. Однак оскільки зміст власне гумінових речовин в них відносно невелика, то норми їх внесення дуже великі. Це збільшує транспортні та інші виробничі витрати, які багаторазово перевищують вартість самих добрив. Крім того, в них містяться семяна бур'янів, а також хвороботворні бактерії.

Для отримання високих і сталих врожаїв недостатньо сподіватися на біологічні можливості сільськогосподарських культур, які, як відомо, використовуються лише на 10-20%. Звичайно необхідно використовувати високоврожайні сорти, ефективні прийоми агро- і фітотехнікі, добрива, але вже не можна обійтися і без регуляторів росту рослин, які до кінця двадцятого століття грають вже не менш важливу роль, ніж пестициди і добрива.

2. Вплив рівня гумусірованності грунту на урожай с \\ г рослин

Високогумусірованние грунту відрізняються більш високим вмістом фізіологічно активних речовин. Гумус активізує біохімічні та фізіологічні процеси, підвищує обмін речовин і загальний енергетичний рівень процесів в рослинному організмі, сприяє посиленому надходженню в нього елементів живлення, що супроводжується підвищенням врожаю і поліпшенням його якості.

В літературі накопичено експериментальний матеріал, який показує тісну залежність врожаю від рівня гумусірованності грунтів. Коефіцієнт кореляції вмісту гумусу в грунті і врожаю становить 0,7 ... 0,8 (дані ВНІПТІОУ, 1989). Так, в дослідженнях Білоруського науково-дослідного інституту ґрунтознавства та агрохімії (БелНІІПА) збільшення кількості гумусу в дерново-підзолистих грунтах на 1% (в межах його зміни від 1,5 до 2,5 ... 3%) підвищує врожайність зерна озимого жита і ячменю на 10 ... 15 ц / га. У колгоспах і радгоспах Володимирській області при вмісті гумусу в грунті до 1% урожай зернових в період 1976-1980 рр. не перевищував 10 ц / га, при 1,6 ... 2% становив 15 ц / га, 3,5 ... 4% - 35 ц / га. У Кіровській області приріст гумусу на 1% окупається отриманням додатково 3 ... 6 ц зерна, у Воронезькій - 2 ц, в Краснодарському краї - 3 ... 4 ц / га.

Ще більш істотна роль гумусу в збільшенні віддачі при вмілому застосуванні хімічних добрив, ефективність його при цьому збільшується в 1,5 ... 2 рази. Однак необхідно пам'ятати, що хімічні добрива, внесені в грунт, викликають посилене розкладання гумусу, що призводить до зниження його змісту.

Практика сучасного сільськогосподарського виробництва показує, що підвищення вмісту гумусу в грунтах є одним з основних показників їх окультурірованія. При низькому рівні гумусових запасів внесення одних мінеральних добрив не призводить до стабільного підвищення родючості грунтів. Більш того, застосування високих доз мінеральних добрив на бідних органічною речовиною грунтах часто супроводжується несприятливим впливом їх на грунтову мікро- і макрофлору, накопиченням в рослинах нітратів та інших шкідливих сполук, а в багатьох випадках і зниженням врожаю сільськогосподарських культур.

3. Дія гумінових речовин на рослини

Гумінові кислоти являють собою продукт природної біохімічної трансформації органічної речовини в біосфері. Вони є основною частиною органічної речовини грунту - гумусу, граючи ключову роль в круговороті речовин в природі і підтримці ґрунтової родючості.

Гумінові кислоти мають розгалужену молекулярну структуру, що включає велику кількість функціональних груп і активних центрів. Формування цих природних сполук відбувається під впливом фізико-хімічних процесів, що протікають в грунті і діяльності грунтових організмів. Джерелами синтезу гумінових кислот служать рослинні і тваринні залишки, а також продукти життєдіяльності грунтової мікрофлори.

Таким чином, гумінові кислоти є акумуляторами органічної речовини грунту - амінокислот, вуглеводів, пігментів, біологічно активних речовин і лігніну. Крім того, в гумінових кислотах концентруються цінні неорганічні компоненти грунту - елементи мінерального живлення (азот, фосфор, калій), а так само мікроелементи (залізо, цинк, мідь, марганець, бор, молібден і т.д.).

Під впливом природних процесів, що протікають в грунті, всі перераховані вище компоненти включаються в єдиний молекулярний комплекс - гумінові кислоти. Різноманіття вихідних компонентів для синтезу даного комплексу обумовлює складну молекулярну структуру і, як наслідок, широкий спектр фізичних, хімічних і біологічних впливів гумінових кислот на грунт і рослина.

Гумінові кислоти, як складова частина гумусу, зустрічаються практично на всіх типах грунтів. Вони входять до складу твердих горючих копалин (тверді і м'які буре вугілля), а також торфу і сапропелю. Однак у природному стані ці сполуки малоактивні і практично повністю знаходяться в нерозчинної формі. Фізіологічно активними є лише солі, утворені гуміновими кислотами з лужними металами - натрієм, калієм (гумати).

3.1 Вплив гуматів на властивості грунту

Вплив гуматів на фізичні властивості ґрунтів

Механізм цього впливу змінюється в залежності від типу грунтів.

На важких глинистих ґрунтах гумати сприяють взаємному відштовхуванню глинистих частинок за рахунок видалення зайвих солей і руйнування компактної тривимірної структури глини. В результаті, грунт стає більш пухкої, з неї легше випаровується зайва волога, поліпшується надходження повітря, що полегшує дихання і просування коренів.

При внесенні в легені грунту, гумати обволікають і склеюють між собою мінерали ґрунту, сприяючи створенню дуже цінною водопрочной комковато- зернистої структури, яка поліпшує водопропускную і водоутримуючу здатність грунту, її повітропроникність. Названі особливості обумовлені здатністю гумінових кислот до гелеутворення.

Утримання вологи. Утримання води гуматами відбувається за рахунок утворення водневих зв'язків між молекулами води і зарядженими групами гуматів, а також адсорбованими на них іонами металів. В результаті випаровування води знижується в середньому на 30%, що призводить до підвищення засвоєння вологи рослинами на аридних і піщаних грунтах.

Формування темного забарвлення. Гумати забарвлюють грунт в темний колір. Це особливо важливо для районів з холодним і помірним кліматом, Оскільки темне забарвлення покращує поглинання і накопичення грунтами сонячної енергії. В результаті температура грунту підвищується.

Вплив гуматів на хімічні властивості ґрунтів і якості грунтової вологи.

За своєю природою гумінові кислоти є поліелектролітами. У комплексі з органічними і мінеральними частинками грунту вони утворюють грунтовий поглинаючий комплекс. Володіючи великою кількістю різних функціональних груп, гумінові кислоти здатні адсорбувати і утримувати на собі надходять в грунт поживні речовини, макро- і мікроелементи. Утримувані гуміновими кислотами поживні речовини не зв'язуються грунтовими мінералами і не вимиваються водою, перебуваючи в доступному для рослин стані.

Збільшення буферної ємності грунту. Внесення гуматів збільшує буферну ємність грунтів, тобто здатність грунту підтримувати природний рівень рН навіть при надмірному надходженні кислих або лужних агентів. Так, при внесенні, гумати здатні знімати зайву кислотність грунтів, що з часом дає можливість висівати на цих полях культури, чутливі до підвищеної кислотності.

Впливу гуматів на транспорт поживних речовин і мікроелементів в рослини.

На відміну від вільних гумінових кислот, гумату є водорозчинними рухомими сполуками. Адсорбуючи поживні речовини і мікроелементи, вони сприяють їх переміщенню з грунту в рослини.
При внесенні гуматов спостерігається чітка тенденція збільшення вмісту рухомого фосфору (в 1,5-2 рази), обмінного калію та засвоюваного азоту (в 2-2,5 рази) в орному шарі грунту.

Всі мікроелементи, будучи перехідними металами, (крім бору і йоду), утворюють з гуматами рухливі хелатні комплекси, легко проникають в рослини, що забезпечує їх засвоєння, а залізо і марганець, на думку вчених, засвоюються виключно у вигляді гуматів цих металів.

Можливий механізм даного процесу зводиться до того, що гумати при певних умовах здатні поглинати іони металів, вивільняючи їх при зміні умов. Приєднання позитивно заряджених іонів металів відбувається за рахунок негативно заряджених функціональних груп гумінових кислот (карбоксильних, гідроксильних і ін.).

У процесі поглинання корінням рослин води розчинні гумати металів підходять до клітин кореня на близьку відстань. Негативний заряд кореневої системи перевищує негативний заряд гуматов, що веде до отщеплению іонів металів від молекул гумінових кислот і поглинання іонів клітинною мембраною.

Багато дослідників вважають, що невеликі молекули гумінових кислот разом із закріпленими на них іонами металів та іншими поживними речовинами можуть поглинатися і засвоюватися рослиною безпосередньо.
Завдяки описаним механізмам поліпшується грунтову харчування рослин, що сприяє їх більш ефективному зростанню і розвитку.

Вплив гуматів на біологічні властивості ґрунтів.

Гумінові кислоти є джерелами доступних фосфатів і вуглецю для мікроорганізмів. Молекули гумінових кислот здатні утворювати великі агрегати, на які йде активний розвиток колоній мікроорганізмів. Таким чином, гумати значно інтенсифікують діяльність різних груп мікроорганізмів, з якими тісно пов'язана мобілізація поживних речовин грунту і перетворення потенційної родючості в ефективне.
За рахунок зростання чисельності силікатних бактерій відбувається постійне поповнення засвоєного рослинами обмінного калію.

Гумати збільшують в грунті чисельність мікроорганізмів, що розкладають важкорозчинні мінеральні та органічні сполуки фосфору.

Гумати покращують забезпеченість грунту засвоєними запасами азоту: чисельність аммоніфіцірующіх бактерій зростає в три - п'ять разів, в окремих випадках фіксувалося десятикратне збільшення аммонификаторов; кількість нитрифицирующих бактерій збільшується в 3-7 разів. За рахунок поліпшення умов життєдіяльності вільноживучих бактерій майже в 10 разів зростає їх здатність до фіксації молекулярного азоту з атмосфери.

В результаті цього грунт збагачується доступними поживними елементами. При розкладанні органічної речовини утворюється велика кількість органічних кислот і вуглекислоти. Під їх впливом важко доступні мінеральні сполуки фосфору, кальцію, калію, магнію переходять в доступні для рослини форми.

Протекторні властивості гуматов

Комплексний вплив гуматів на грунт забезпечує їх протекторні властивості.
Необоротне зв'язування важких металів і радіонуклідів. Дана властивість гуматов особливо актуально в умовах підвищеної техногенного навантаження на грунти. Сполуки свинцю, ртуті, миш'яку, нікелю і кадмію, що виділяються при спалюванні кам'яного вугілля, роботі металургійних підприємств і електростанцій потрапляють в грунт з атмосфери у вигляді пилу і золи, а також з вихлопними газами автотранспорту. У той же час у багатьох регіонах значно підвищився рівень радіаційного забруднення.
При внесенні в грунт гумати необоротно пов'язують важкі метали і радіонукліди. В результаті утворюються нерозчинні малорухливі комплекси, які виводяться з кругообігу речовин в грунті. Таким чином, гумати перешкоджають попаданню даних сполук в рослини, а отже, і в сільськогосподарську продукцію.

Поряд з цим активація гуматами мікрофлори призводить до додаткового збагачення грунту гуміновими кислотами. В результаті за рахунок описаного вище механізму грунт стає більш стійкою до техногенного забруднення.
Прискорення розкладання органічних екотоксикантів. За рахунок активації діяльності ґрунтових мікроорганізмів гумати сприяють прискореному розкладанню токсичних органічних сполук, що утворюються при спалюванні палива, а також отрутохімікатів.
Багатокомпонентний склад гумінових кислот дозволяє їм ефективно сорбувати важкодоступні органічні сполуки, знижуючи їх токсичність для рослин і людини.

3.2 Вплив гуматів на загальний розвиток рослин, насіння і кореневу систему

Інтенсифікація фізико-хімічних і біохімічних процесів. Гумати підвищують активність всіх клітин рослини. В результаті зростає енергія клітини, поліпшуються фізико-хімічні властивості протоплазми, інтенсифікується обмін речовин, фотосинтез і дихання рослин.

Як наслідок, прискорюється поділ клітин, а значить, відбувається поліпшення загального зростання рослини. Поліпшення живлення рослин. В результаті застосування гуматів активно розвивається коренева система, посилюється кореневе живлення рослин, а також всмоктування вологи. Інтенсифікації кореневого харчування сприяє комплексний вплив гуматів на грунт. Збільшення біомаси рослини і активізація обміну речовин веде до посилення фотосинтезу і накопичення рослинами вуглеводів.

Підвищення стійкості рослин. Гумати є неспецифічними активаторами імунної системи. В результаті обробки гуматами значно підвищується стійкість рослин до різних захворювань. Надзвичайно ефективним є замочування насіння в розчинах гуматов з метою профілактики насіннєвих інфекцій і особливо кореневих гнилей. Поряд з цим при обробці гуматами підвищується стійкість рослин до несприятливих факторів зовнішнього середовища - екстремальних температур, перезволоження, сильного вітру.

Вплив гуматів на насіння

Завдяки обробці препаратами на основі гумінових речовин підвищується стійкість насіння до захворювань і травматичних ушкоджень, відбувається звільнення від поверхневих інфекцій.

При обробці у насіння підвищується схожість, енергія проростання, стимулюється ріст і розвиток проростків.
Таким чином, обробка збільшує схожість насіння і запобігає розвитку грибкових захворювань, особливо кореневих інфекцій.

Вплив гуматів на кореневу систему

Збільшується проникність мембрани клітин кореня. В результаті покращується проникнення поживних речовин і мікроелементів з ґрунтового розчину в рослину. Внаслідок чого поживні речовини надходять в основному у вигляді комплексів з гуматами.

Поліпшується розвиток кореневої системи, посилюється закріплення рослин у ґрунті, тобто рослини стають більш стійкими до сильним вітрам, Змиву в результаті рясного випадання опадів і ерозійних процесів.
Особливо ефективно на культурах зі слаборозвиненою кореневою системою: ярої пшениці, ячмені, вівсі, рисі, гречці.

Розвиток кореневої системи інтенсифікує поглинання рослиною вологи і кисню, а також грунтову харчування.
В результаті в кореневій системі посилюється синтез амінокислот, цукрів, вітамінів і органічних кислот. Посилюється обмін речовин між країнами і грунтом. Кошти, виділені країнами органічні кислоти (вугільна, яблучна і ін.) Активно впливають на грунт, збільшуючи доступність поживних речовин і мікроелементів.

4. Висновок

Гумінові речовини, без сумніву, впливають на ріст і розвиток рослин. Органічне речовина грунту служить джерелом елементів живлення для рослин. Мікроорганізми, розкладаючи гумусові речовини, забезпечують рослини елементами живлення в мінеральній формі.

Гумінові речовини роблять значний вплив на комплекс властивостей грунту, тим самим опосередковано впливають на розвиток рослин.

Гумінові речовини, покращуючи фізико-хімічні, хімічні та біологічні властивості грунту стимулюють більш інтенсивний ріст і розвиток рослин.

Також чимало важливе значення, в даний час, у зв'язку з інтенсивним посиленням антропогенного впливу на навколишнє в середу в цілому, і на грунт зокрема, набуває протекторна функція гумінових речовин. Гумінові речовини пов'язують токсиканти і радіонукліди, і як наслідок цього сприяють отриманню екологічно чистої продукції.

Гумінові речовини надають, безумовно, сприятливо впливає, як на грунт, так і на рослини.

Список використаної літератури.

Александрова Л.М. Органічна речовина грунтів і процеси його трансформації. Л., Наука, 1980,
Орлов Д. С. гумусові кислоти грунтів і загальна теорія гуміфікації. М .: Изд-во МГУ, 1990..
Пономарьова В.В., Плотникова Т.А. Гумус і грунтоутворення. Л., Наука, 1980,
Тюрін І.В. Органічна речовина грунтів і його роль в грунтоутворенні і родючості. Вчення про грунтовому гумусі. Сельхозгиз, 1967.
Тейт Р., III. Органічне речовина грунту. М .: Мир, 1991 ..
Христєва Л.А .. Стимулюючий вплив гуминовой кислоти на ріст вищих рослин і природа цього явища. 1 957.
Гумінові речовини в біосфері. Під ред. Д.С. Орлова. М .: Наука, 1993.

проводка