Кандрашина татьяна Федоровна
| Вид материала | Документы |
Содержание3.4. Содержание и распределение микро- и макроэлементов в проростках капсулированных семян хлопчатника |
- Аллай Тамара Федоровна Герасимова Татьяна Ивановна Исянгулова Рамиля Хамитовна Напольская, 64.51kb.
- Способ лечения злокачественных новообразований в эксперименте имя заявителя: Имя, 154.61kb.
- Давыдова Татьяна Васильевна, Гончарова Людмила Фёдоровна учителя моу «сош №50», город, 138.22kb.
- Климова Татьяна Федоровна учебно-методический комплекс, 387.93kb.
- Пирожкова Татьяна Фёдоровна лекция, 375.32kb.
- Климова Татьяна Федоровна учебно-методический комплекс, 762.63kb.
- Климова Татьяна Федоровна учебно-методический комплекс, 864.98kb.
- Климова Татьяна Федоровна учебно-методический комплекс, 627.8kb.
- Ящук Татьяна Федоровна доцент кафедры теории государства и права Омского государственного, 74.06kb.
- Список победителей окружного конкурса «Горизонты открытий» 2011, 946.63kb.
3.4. Содержание и распределение микро- и макроэлементов в проростках капсулированных семян хлопчатника
Рентгеноспектральный анализ золы сухой массы органов растений позволил определить содержание, перенос и распределение микроэлементов в органах растений, а также проанализировать вероятность влияния железа в составе полимерной композиции на общий фон содержания микро – и макроэлементов.
На графиках (диаграммах) представлены результаты анализов в следующей последовательности:
- - ядро и кожура сухих семян;
- - ядро и кожура после 5 ч замачивания;
- - ядро и кожура после 24 ч замачивания;
- - кожура, семядольные листья, осевые органы через 72 ч проращивания в песке;
- - кожура, семядольные листья, осевые органы через 120 ч проращивания в песке;
- бутоны, точка роста и листья в разные фазы развития.
Полноценное прорастание семян хлопчатника во многом определяется снабжением проростков элементами питания, которое зависит от донорно-акцепторных отношений кожуры, семядольных листьев и осевых органов семени, с одной стороны, и от содержания элементов питания в окружающей прорастающие семена среде. Источником минерального питания на ранних этапах развития для формирующегося проростка является семядоля и окружающая прорастающие семена микросреда. Использование проростком минеральных веществ семени зависит от их локализации, интенсивности мобилизации и потребностей растущего организма.
В нашей работе определялось не только содержание и миграция самого железа как элемента, входящего в состав полимерной композиции капсулированных семяна хлопчатника, но и вероятность влияния его на содержание в отдельных органах прорастающих семян ряда микро- и макроэлементов - Cu, Mn, Mg, S, P, K, играющих важную роль в жизнедеятельности хлопчатника. Микроэлементы в количественном отношении располагаются в следующей убывающей последовательности: марганец-бор-цинк-медь-кобальт-молибден и их концентрация в различных органах хлопчатника меняется в течение вегетационного периода [49].
Железо содержится в окислительных ферментах и играет немаловажную роль в дыхании растений. В живых тканях железо присутствует в виде металлоорганических соединений (хелатов). Растения усваивают как закисные, так и окисные соли железа.
Семена хлопчатника медленно расходуют запасные вещества и за 3,5 суток теряют немногим более 10 % сухой массы. Потеря идет за счет изменения массы ядра семени и кожуры. Содержание железа в кожуре и в ядрах контрольных сухих семян было практически одинаковым, в то время как в опытных семенах оно присутствовало в большем количестве в кожуре. Это можно объяснить содержанием железа в составе полимерной капсулы, разница между ними составила 15,76 мг/кг от сухой массы.
Как видно из табл. 3.9, в период набухания (0-24 ч) содержание железа в кожуре семян опытного варианта снизилось на 7,43 мг/кг сухой массы в результате вымывания в окружающую среду и транслокации в разные органы. В течение последующих 48 ч содержание железа возросло еще на 17,61 мг/кг сухой массы и к 120 ч проращивания достигло 62,8 мг/кг сухой массы
Содержание железа в ядре за период набухания увеличилось на 3,03 мг/кг сухой массы, а в семядольных листьях и осевых органах за 48 часовой период равномерно возростало на 55,12 и 4,77 мг/кг сухой массы. Следует отметить, что и в контрольных семенах содержание железа также увеличилось. Однако, повышенная концентрация железа особенно заметна в осевых (т.е. растущих) органах семян хлопчатника, она была больше на 4,77 мг/кг сухой массы, в то время как в контрольном варианте содержание железа было ниже на 8,05 мг/кг сухой массы. На более поздних стадиях замачивания семян (120 ч) возрасла адсорбция железа кожурой из окружающей их среды.
Таблица 3.9
Содержание железа в проростках капсулированных семян хлопчатника
(мг/кг сухой массы органов растений)
| Варианты | Орган растения | Контроль | ОЭЦ 2% + FeГА 0,1% | Отклонение от контроля, мг/кг |
| сухие семена | кожура | 190,32 | 206,99 | +16,7 |
| | ядро | 192,2 | 191,23 | -0,98 |
| 5 ч замачивания | кожура | 200,33 | 200,88 | +0,55 |
| | ядро | 194,6 | 207,16 | +12,6 |
| 24 ч замачивания | кожура | 198,76 | 199,56 | +0,8 |
| | ядро | 195,4 | 194,3 | -1,1 |
| 72 ч проращивания | кожура | 206,19 | 217,17 | +0,98 |
| | семядольные листья | 225,71 | 197,06 | -28,8 |
| | осевые органы | 218,49 | 228,21 | +9,72 |
| 120 ч проращивания | кожура | 245,31 | 262,36 | +17,05 |
| | семядольные листья | 272,3 | 252,18 | -20,1 |
| | осевые органы | 210,44 | 232,98 | +22,5 |
| Полевой опыт | листья | 253,80 | 250,26 | -3,53 |
| | бутоны | 206,81 | 215,44 | +8,63 |
| | точка роста | 246,50 | 246,11 | -0,39 |
| | | | | |
Марганец повышает активность ферментов и масличность семян, а также технологические свойства хлопчатника. Содержание марганца (Mn) колеблется от 102,35- 103,11 в кожуре семян (24 ч замачивания) до 122,22-130,75 мг/кг сухой массы в семядольных листьях после 120 ч проращивания. Наибольшее количество магния сосредоточено в семенах и семядольных листьях. Затем количество Mn снижается и увеличивается вновь в период бутонизации и цветения хлопчатника. На протяжении всего вегетационного периода сохранялась общая закономерность распределения Mn между органами растения в контроле и опыте. Можно сказать, что существенного влияния биостимулятор FeГА на содержание Mn не оказывает.
Таблица 3.10
Содержание марганца в проростках капсулированных семян хлопчатника (мг/кг сухой массы органов растений)
| Вариант | Объект исследований | Контроль | ОЭЦ 2% + FeГА 0,1 % | Отклонение от контроля, ±мг/кг |
| сухие семена | ядро | 103,7 | 103,91 | +0,21 |
| | кожура | 107,44 | 107,31 | -0,13 |
| 5 ч замачивания | ядро | 103,74 | 105,35 | +1,61 |
| | кожура | 106,3 | 105,41 | -0,89 |
| 24 ч замачивания | ядро | 103,45 | 102,55 | -0,9 |
| | кожура | 103,55 | 103 | -0,55 |
| 72 ч проращивания | кожура | 104,6 | 103,97 | -0,63 |
| | семядольные листья | 120,9 | 112,99 | -7,91 |
| | осевые органы | 114,22 | 110,11 | -4,11 |
| 120 ч проращивания | кожура | 122,12 | 117,33 | -4,79 |
| | семядольные листья | 130,75 | 122,22 | -8,53 |
| | осевые органы | 104,37 | 107,94 | +3,57 |
| Полевой опыт | листья | 120,15 | 119 | -1,15 |
| | бутоны | 109,69 | 108,34 | -1,35 |
| | точки роста | 113,55 | 111,63 | -1,92 |
По литературным данным [123], недостаток меди задерживает рост и развитие хлопчатника, снижает его продуктивность. В сухих образцах кожуры семян 5 и 24 ч замачивания, 72 и 120 ч проращивания содержание меди соответствует контролю. В ядрах семян после 24 ч замачивания, в семядольных листьях после 72 ч и осях после 120 ч проращивания содержание меди несколько ниже контроля (0,58, 0,55 и 1,13 мг/кг сухой массы). В точках роста количество меди наравне с контролем, в то время как в листьях на 1,67 ниже, а в бутонах на 0,62 мг/г сухой массы выше контроля.
Таблица 3.11
Содержание меди в проростках капсулированных семян хлопчатника
(мг/кг сухой массы органов растений)
| Варианты | Объект исследования | Контроль | ОЭЦ 2%+ FeГА 0,1% | Отклонение от контроля, ±мг/кг |
| сухие семена | ядро | 2,4 | 2,68 | +0,28 |
| | кожура | 2,55 | 2,66 | +0,11 |
| 5 ч замачивания | ядро | 2,54 | 2,65 | +0,11 |
| | кожура | 2,8 | 2,53 | -0,27 |
| 24 ч замачивания | ядро | 2,58 | 2,43 | -0,15 |
| | кожура | 2,54 | 2,57 | +0,02 |
| 72 ч проращивания | кожура | 2,58 | 2,61 | +0,03 |
| | семядольные листья | 2,65 | 2,7 | +0,05 |
| | осевые органы | 2,89 | 2,99 | +0,1 |
| 120 ч проращивания | кожура | 3,19 | 3,23 | +0,4 |
| | семядольные листья | 3,12 | 3,2 | +0,10 |
| | осевые органы | 3,68 | 3,55 | -0.13 |
| Полевой опыт | листья | 3,93 | 3,26 | -0,67 |
| | бутоны | 3,24 | 3,86 | +0,62 |
| | точки роста | 2,54 | 2,55 | +0,01 |
От наличия калия зависят интенсивность и направленность процессов жизнедеятельности хлопчатника, т.к. его недостаток приводит к нарушению функций всех органов растений. Содержание калия в кожуре капсулированных семян графически представлено плавной кривой с максимальным значением при 24 ч замачивания. Значения контроля аналогичным образом повторяли графическую кривую с небольшим спадом при 72 ч проращивания (8,3 г/кг сухой массы). В ядрах сухих семян, а также при 5 и 24 ч замачивания содержание калия остается одинаковым, так же как между контролем и опытом. В дальнейшем содержние калия нарастает в осевых органах как опытных , так и контрольных образцов - 31,22 и 27,67 г/кг с.м. при 72 и 29,49 и 31,00 г/кг сухой массы при 120 ч проращивания. Соответственно в сеядольных листьях опытных растений содержание калия снижалось и отстало от контроля на 0,51г/кг сухой массы. Практически одинаковое содержание калия в листьях, бутонах и точках роста опытного и контрольного вариантов. Исходя из представленных результатов, нет оснований говорить о влиянии FeГА на содержание калия.
Хлопчатник особенно требователен к фосфору в начальный период развития и фазы цветения-плодоношения. Анализируя результаты рентгеноспектрального анализа на содержание фосфора в кожуре сухих семян, при 5 и 24 ч замачивания, 72 и 120 ч проращивания, можно определенно сказать о снижении содержания форфора в кожуре контроле и в опыте через 120 ч проращивания. Аналогично происходило снижение содержания фосфора в ядрах семян после 5 и 24 ч замачивания, в семядольных листьях и осевых органах после 72 и 120 ч проращивания. Но содержание фосфора в осевых органах, как после 72 ч, так и после 120 ч проращивания ниже, чем в семядольных листьях в этот же период времени. По результатам анализа образцов листьев, бутонов и точек роста полевого опыта максимальная концентрация фосфора была в точках роста в контроле и в опыте, а также в бутонах.
Таблица 3.12
Содержание калия в проростках капсулированных семян хлопчатника (г/кг сухой массы органов растений)
| Варианты | Объект исследования | Контроль | ОЭЦ 2% +FeГА 0,1% | Отклонение от контроля, ± г/кг |
| сухие семена | ядро | 21,41 | 21,82 | +0,41 |
| | кожура | 20,01 | 21,22 | +1,21 |
| 5 ч замачивания | ядро | 21,42 | 21,72 | +0,30 |
| | кожура | 33,40 | 34,36 | +0,96 |
| 24 ч замачивания | ядро | 21,06 | 21,01 | -0,05 |
| | кожура | 39,14 | 39,01 | -0,13 |
| 72 ч проращивания | кожура | 25,48 | 33,78 | +8,30 |
| | семядольные листья | 16,90 | 19,25 | +2,35 |
| | осевые органы | 27,67 | 31,22 | +3,55 |
| 120 ч проращивания | кожура | 18,63 | 16,99 | -1,64 |
| | семядольные листья | 15,80 | 13,8 | -2,72 |
| | осевые органы | 31,00 | 29,49 | -1,51 |
| полевой опыт | листья | 19,76 | 19,59 | -0,17 |
| | бутоны | 20,90 | 19,78 | -1,12 |
| | точки роста | 18,26 | 18,44 | +0,18 |
Таблица 3.13
Содержание фосфора в проростках капсулированных семян хлопчатника
(г/кг сухой массы органов растений)
| Варианты | Объект исследования | Контроль | ОЭЦ 2%+ FeГА 0,1% | Отклонение от контроля,± г/кг |
| сухие семена | ядро | 13,90 | 15,21 | +1,31 |
| | кожура | 14,02 | 14,78 | +0,76 |
| 5 ч замачивания | ядро | 14,77 | 15,26 | +0,49 |
| | кожура | 12,00 | 12,59 | +0,59 |
| 24 ч замачивания | ядро | 14,79 | 13,90 | -0,89 |
| | кожура | 10,92 | 10,77 | -0,15 |
| 72 ч проращивания | кожура | 10,54 | 10,72 | +0,18 |
| | семядольные листья | 12,65 | 13,67 | +1,02 |
| | осевые органы | 9,80 | 9,14 | -0,66 |
| 120 ч проращивания | кожура | 8,72 | 8,82 | +0,10 |
| | семядольные листья | 12,19 | 11,18 | -1,01 |
| | осевые органы | 9,27 | 8,88 | -0,39 |
| полевой опыт | листья | 2,18 | 2,40 | +0,22 |
| | бутоны | 5,05 | 4,26 | -0,79 |
| | точки роста | 5,83 | 5,69 | -0,14 |
В контроле наибольшее количество серы было обнаружено в кожуре после 5 ч замачивания семян, в то время как в опытных образцах – после 24 ч замачивания. К 72 ч и 120 ч проращивания семян содержание серы опять постепенно снижалось и оставалось низким в сухих ядрах, в ядрах при 5 ч и 24 ч замачивания, в семядольных листьях при 72 ч проращивания. И только в осевых органах при 72 и 120 ч проращивания в проростках содержание серы повышалось. Следует отметить, что результаты опыта практически аналогичны контролю. По результатам анализа образцов листьев, бутонов и точек роста просматривается закономерность снижения содержания серы – от листьев к точке роста и бутонам.
Таблица 3.14
Содержание серы в проростках капсулированных семян хлопчатника
(г/кг сухой массы органов растений)
| Варианты | Объект исследования | Контроль | ОЭЦ 2% +FeГА 0,1% | Отклонение от контроля, ±г/кг |
| сухие семена | ядро | 0,31 | 0,33 | +0,02 |
| | кожура | 0,30 | 0,34 | +0,04 |
| 5 ч замачивания | ядро | 0,42 | 0,33 | -0,9 |
| | кожура | 1,80 | 1,49 | -0,31 |
| 24 ч замачивания | ядро | 0,22 | 0,34 | +0,12 |
| | кожура | 1,57 | 1,98 | +0,41 |
| 72 ч проращивания | кожура | 1,46 | 1,64 | +0,18 |
| | семядольные листья | 0,35 | 0,38 | +0,03 |
| | осевые органы | 1,25 | 1,24 | -0,01 |
| 120 ч проращивания | кожура | 0,91 | 0,95 | +0,04 |
| | семядольные листья | 0,32 | 0,34 | +0,02 |
| | осевые органы | 2,08 | 2,11 | +0,3 |
| полевой опыт | листья | 5,65 | 5,34 | -0,31 |
| | бутоны | 4,67 | 3,69 | -0,98 |
| | точки роста | 5,12 | 5,05 | -0,07 |
Много магния содержится в молодых органах растений и значительное его количество концентрируется в семенах. Так, в кожуре сухих семян содержание магния составило 5,00 – 5,38 г/кг сухой массы. После 5 и 24 ч замачивания содержание магния снижалось и вновь возрастало к 72 часам проращивания семян. В ядрах сухих семян содержание магния составляло в контроле 5,31 г/кг сухой массы, а в опыте – 5,55 г/кг сухой массы и повышалось на незначительную величину в ядрах в течение 5 и 24 ч замачивания и после 72 и 120 ч проращивания в семядольных листьях. По результатам анализа проб листьев, бутонов и точек роста полевого опыта, содержание магния в бутонах и точках роста было одинаковым с контролем. В листьях содержание магния в опытных пробах было несколько ниже, чем в контроле.
Полученные данные позволяют сравнить содержание отдельных микро- и макроэлементов в вегетативных и генеративных органах хлопчатника. По мере прохождения фаз развития содержание одного и того же микро- и макроэлемента распределяется неравномерно. Проведенный рентгеноспектральный анализ золы сухих органов растений позволил определить, какие элементы и в каком количестве находятся в органах растений, их перенос и перераспределение, а также проанализировать вероятность влияния железа в составе полимерной композиции на общий фон содержания микро- и макроэлементов.
Таблица 3.15
Содержание магния в проростках капсулированных семян хлопчатника
(г/кг сухой массы органов растений)
| Варианты | Объект исследования | Контроль | ОЭЦ 2% +FeГА 0,1 % | Отклонение от контроля, ±г/кг |
| сухие семена | ядро | 5,31 | 5,55 | +0,24 |
| | кожура | 5,00 | 5,38 | +0,38 |
| 5 ч замачивания | ядро | 5,81 | 5,60 | -0,21 |
| | кожура | 3,14 | 3,61 | +0,47 |
| 24 ч замачивания | ядро | 5,37 | 5,14 | -0,23 |
| | кожура | 3,25 | 3,34 | +0,09 |
| 72 ч проращивания | кожура | 3,95 | 4,10 | +0,15 |
| | семядольные листья | 4,73 | 5,52 | +0,79 |
| | осевые органы | 2,96 | 2,70 | -0,26 |
| 120 ч проращивания | кожура | 3,14 | 3,77 | +0,63 |
| | семядольные листья | 5,40 | 5,27 | -0,13 |
| | осевые органы | 2,66 | 2,78 | +0,12 |
| полевой опыт | листья | 4,76 | 4,21 | -0,55 |
| | лутоны | 4,50 | 4,44 | -0,06 |
| | точки роста | 3,73 | 3,76 | -0,03 |
Предпосевная обработка семян хлопчатника полимерной композицией и присутствие координационного соединения FeГа в ее составе:
- не оказывают отрицательного воздействия на содержание и распределение других микро- и макроэлементов в органах формирующегося проростка, а также в листьях, бутонах и тканях точки роста;
- в период набухания семян (0-24 ч) содержание железа в кожуре снижалось в результате вымывания его в окружающую среду и транслокации в другие органы и заметно увеличивалось в кожуре после 24-48 ч проращивания;
- содержание железа в ядре семян за период набухания возросло на 3,03 мг/кг сухой массы.;
- содержание железа в семядольных листьях за период прорастания от 72 до 120 ч возросло на 55,12 мг/кг сухой массы.;
- повышенная концентрация железа отмечена в осевых (растущих) органах капсулированных семян хлопчатника – 4,77 мг/кг сухой массы;
- на стадии 120 ч проращивания семян возрастает адсорбция железа кожурой прорастающих семян из окружающей их среды.