ВЛИЯНИЕ СПЕКТРАЛЬНОГО СОСТАВА СВЕТА НА РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 6
1.1 Фотосинтез и его зависимость от света 6
1.2 Влияние разных участков солнечного спектра на рост и развитие
растений 9
1.3 Анализ спектральных характеристик источников освещения 13
1.4 Роль разных групп фотосинтетических пигментов в процессе фотосинтеза
19
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 24
2.1 Объект исследования 24
2.2 Методы исследования 29
ГЛАВА 3. ДИНАМИКА ИЗМЕНЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ФОТОСИНТЕЗА
ПРИ ДЕЙСТВИИ РАЗНЫХ СПЕКТРОВ СВЕТА 34
3.1 Действие света на рост и развитие растений пшеницы 34
3.2 Изменение содержания пигментов у растений пшеницы при действии
разных спектров света 37
3.3 Динамика изменения интенсивности фотосинтеза у пшеницы в
зависимости от условий освещения 40
3.4 Влияние света на активность рибулозо-1,5
бисфосфаткарбоксилазы/оксигеназы 42
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 45
ВЫВОДЫ 46
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 47
Купить

Актуальность исследования обусловлена тем, что солнечный свет является главным источником энергии для роста, развития и продуктивности растений. В природных условиях растения редко испытывают недостаток солнечной энергии, который бы привел к полной остановке их роста и развития. Тем не менее, для эффективного выращивания сельскохозяйственных растений уровень солнечной радиации может оказаться недостаточным. Например, в условиях Севера или при выращивании растений в защищенном грунте - в теплицах, наблюдается замедление этих процессов. В связи с этим, для получения качественного урожая необходимо использование источников искусственного света как для дополнительного освещения, так и для изучения влияния характеристик искусственного освещения на рост и продуктивность растений. Понимание этих факторов имеет прямое отношение к качеству урожая. Кроме того, КПД, падающей ФАР для планеты Земля, составляет всего лишь около 0,2%, что указывает на низкую продуктивность фотосинтеза в естественных условиях. Именно оптимизация спектрального состава света для протекания фотосинтеза в значительной степени влияет на ход продукционного процесса.
Как и для любого живого существа, растениям необходима энергия для роста, размножения, транспорта веществ. Источником энергии выступает солнечный свет, поглощаемый зеленым пигментом, известным как хлорофилл. Лучистая энергия представляет собой энергию в виде электромагнитных колебаний, имеющих длину волны, частоту колебания и скорость распространения. Она передается в форме квантов или фотонов, которые обладают определенной энергией. Чем больше квантов содержится в световом потоке, тем эффективнее протекает фотосинтез и образование биомассы растений. При фотосинтезе энергия света трансформируется в энергию химических связей. Это позволяет растениям синтезировать органические вещества (углеводы) из неорганических (углекислого газа и воды), повышая уровень энергии системы за счет формирования химических связей с большим запасом энергии (С-С связи), при этом в атмосферу выделяется свободный кислород. Следовательно, свет способен удовлетворить жизненные потребности всех живых существ.
Пшеница на протяжении многих веков определяла продовольственную безопасность целых государств, и по сей день она занимает значительные посевные площади в нашей стране, оставаясь важнейшим компонентом рациона миллионов людей. Зерно пшеницы богато белками (16-26%), углеводами (63-68%), жирами (1,5-2%), содержит ферменты, минеральные вещества, а также витамины Bl, В2, РР, необходимые для поддержания здоровья организма. Пшеница относится к растениям длинного дня, то есть для инициации ее цветения длина дня должна превышать 12 часов (-14-16 часов). Благоприятное солнечное освещение в период кущения пшеницы способствует формированию крепких и коротких нижних междоузлий, которые предотвращают негативное воздействие внешних факторов, таких как ливень, ветер. Растения, не прошедшие световую стадию, не выколашиваются.
С учетом стремительного роста населения планеты и ограниченности посевной площади наблюдается прогнозируемый дефицит продуктов питания в современном мире. Тепличные, аэропонные и фитотронные системы культивации частично решают данную проблему, поэтому определение наиболее выгодных условий для роста растений как никогда важно.
Цель и задачи исследования. Целью бакалаврской работы являлось изучение динамики изменения роста и развития растений пшеницы при действии различных участков спектра видимого света.
В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:
1. Проанализировать спектральные характеристики источников освещения;
2. Охарактеризовать роль разных групп фотосинтетических пигментов в процессе фотосинтеза;
3. Проследить за изменением ростовых процессов, интенсивностью фотосинтеза, содержанием пигментов у пшеницы при действии разных участков солнечного спектра;
4. Изучить влияние света на активность рибулозо-1,5- бисфосфаткарбоксилазы/оксигеназы.
Купить