• Название:

    VSTUP


  • Размер: 0.12 Мб
  • Формат: RTF
  • Сообщить о нарушении / Abuse

    Осталось ждать: 20 сек.

Установите безопасный браузер



Предпросмотр документа

ФІЗІОЛОГІЯ РОСЛИН – загальний курс – вступна

План лекцiї

Рiст населення Земної кулi(слайд). Данi Айзека Азiмова. Підручники.

Предмет і історія фiзiологiї рослин і зокрема на Українi

Коли почала вивчатись фізіологія рослин – Грехем Хенкок!

Якi функцiї вивчає фiзiологiя рослин, на яких рівнях.

5 аспектiв космiчної ролi рослин.

Опис ситуації з грунтами в Україні + добрива. Данi Травлєєва

Що дала фiзiологiя рослин народному господарству.

Зв’язок фізіології рослин з іншими науками.

Портрети вчених та їх роль у розвитку ФР.

Феномен Камчатки – слайди.

Слайд – Ріст населення Землі

Данi розрахункiв Айзека Азiмова

1 сек - 2 чол 1 день - 200 000 чол 1 рiк - 72 млн. чол

щорiчний прирiст за даними ЮНЕСКО складає 1,8%

Таким чином: Кожнi 35 рокiв( а зараз вже i швидше) населення Землi буде подвоюватись - виникає питання - Чим їх кормити ?

Населення Землi на 2000 рiк орiєнтовно мало бути коло 3.5 млрд. чоловiк -90% за рахунок країн, що розвиваються - Китай, Iндiя, африканськi країни. Зараз більше 7 млрд.

Слайди – Розділи Мінерального живлення – ГК на виноград і ГК на коноплю

Список лiтератури - пiдручники

Полевой В.В.- Физиология растений

Мусiєнко - Фiзiологiя рослин

Кучерявий - Екологiя рослин

Рубин Б.А. - Физиология растений

Гэлстон А., Девис П., Сэттер Р. Жизнь зеленого растения-1983

С.И.Лебедев. Физиология растений. 1982

Либберт Э. Физиология растений. 1976.

Гавриленко В.Ф., Гусев М.В., Никитина К.А., Хоффманн П. Избранные главы физиологии растений. Изд. МГУ. 1986.

Практика

Н.М.Жирмунская. Огород без химии. М. 2001

Н.И.Курдюмов. Умный огород в деталях. Изд. "Владис".- Ростов на Дону.- 2003 г.

5 аспектiв космiчної ролi рослин

1. Накопичення органічної маси. 2.Забеспечення стабільності вмісту СО2 в атмосфері ( зараз 0.03%, але іде зростання на 0,23% кожен рік). 3. Створення парникового ефекту – СО2 та вода в атмосфері затриують інфрачервоне випромінювання і зберігають теплоту. 4. Накопичення О2 в атмосфері- щорічно коло 400-450 млрд.тон – зараз 21%. 5.Створення озонового екрану на висоті 25 км – утворюється в результаті фотодисоціації води під дією Соннця – затримує УФ-промені з довжиною хвилі 240-290 нм.

УКРАЇНА - в TV- рекламi було сказано- нас 52 мiльйони - на даний час лише 47 млн.! Куди ділось 5 млн. населення за кi лька рокiв перебудови - ?

В той же часУкраїна визначається найбiльшою в Європi с/г освоєністю земель-понад 70% i володiє майже 40% свiтової площi чорноземiв- найродючиших грунтiв суходолу, тобто iдеальних грунтiв.

При загальнiй площi держави 60,4 млн.га на землi с/г користування припадає 48,млн.га, в тому числi 34,2 млн.га займає рiлля, 6,2 млн.га –приватні угiддя.

Природна рослиннiсть збереглась лише на 19 млн.га (близько 32% всiєї територiї країни), де лiси займають понад 8 млн. га, луки-7,7 млн.га, та iншi угiддя- понад 3 млн.га.

Площа земель лiсового фонду становить близько 10 млн.га, з них 8,6 млн. га вкрито лiсовою рослиннiстю. Штучнi насадження лiсів складають 40% вiд загальної площi лiсiв. В той же час. Державний земельний кадастр налiчує 15,5 млн.га особливо цiнних продуктивних земель, з них -чорноземи- 11,9 млн.га, а це 76,8%.

Чорнозем – 1см накопичується за 400 років, в часи Хрущова втрачено коло 4-5 см чорнозема в Росії та Україні

Дані Травлеева -Зрошення грунтiв в минулому викликало пiдтоплення бiля 600 тис.га рiллi не тiльки в зонi зрошення, але i в прилеглих богарних землях. Найбiльша площа пiдтоплених земель припадає на Кримську, Одеську, Днiпропетровську областi. Площа осушених земель складає бiля 3 млн.га, але продуктивнiсть їх низька. Площа засолених( частково штучно) грунтiв за рахунок меліорації складає 4 млн.га. Понад 13 млн.га пошкоджено водною ерозiєю i 6 млн.га вiтровою ерозiєю. Площа засолених, солонцюватих i солонцевих грунтiв складає бiля 4 млн.га, а це приблизно 15% вiд загальної кiлькостi грунтiв України, в тому числi бiля 3 млн.га - це орнi землi.

Великi площi займають малопродуктивнi грунти, якi мають надмiрну кислотнiсть. За даними на 1986 рiк (Н.Коваленко,О.Чернегов"Мiсцевi ресурси- резерви покращення родючостi грунтiв",К.1986) по Українi надмiрна кислотнiсть спостерiгається на 8 млн.402 тис.га. Зокрема по Львiвськiй областi 549 тис. га, по Iвано-Франкiвськiй - 407 тис.га, Київська обл-835 тис.га (56% вiд загальної площi), Рiвненська область-381 тис.га(59%) i так практично по всiх областях України.

Внесення добрив – вага орного шару грунту складає 3000 тон.

Наведем лише приклад по фосфору. Більшість грунтів України мають достатню кількість фосфору, проте переважно у у вигляді недоступних для рослин важкорозчинних мінеральних сполук, типу фосфоритів, та приблизно 25% загального фосфору у формі органічних фосфатвмісних сполук. В середньому по Україні зараз вноситься 5 кг фосфору на гектар, раніше 50-80 кг/га. Нестача фосфору лімітує утворення АТФ, внаслідок чого фіксація азоту бактеріями сповільнюється.

Коли почала вивчатись фізіологія рослин?

За даними антрополога проф. Грехема Хенкока -книга" Следы богов. В поисках истоков древних цивилизаций",Лондон,1995р - цивiлiзацiї майя передувала цивiлiзацiя ольмекiв, на знаннях якої побудована основа наукових знань майя. В околицях мексiканського селища Тiаунако в Андах бiля 15000 рокiв тому проводились сiльськогосподарськi експерименти, направленi на те, щоб боротись з погiршенням клiмату. Перше досягнення - це розробка методики вирощування рослин на пiднятих грядках ( метр в висоту, 100 метрiв в довжину та 3-10 м в ширину) в оточеннi зрошувальних каналiв такої ж площi- мiсцевi iндiйцi називають їх "вару-вару". Цi платформи перiодично пiдживлювали мулом та водоростями, якi брали з каналiв. Археологи та агрономи у наш час провели посадки картоплi на цих грядах i картопля дала втричi бiльший врожай, нiж на найбiльш продуктивних сучасних полях, причому пiд час заморозку холод не спричинив шкоди рослинам, а пiд час паводку, та пiсля нього посухи рослини не постраждали. На даний час ця методика вже застосовується в Мексицi та Болiвiї. Пояснення лежить у тому, що ця система вирощування створює певний мiкроклiмат, який продовжує перiод росту рослин на високогiр'ї, крiм того зрошувальнi канали служать акумуляторами тепла, яке вiддається вночi i створює тепловий екран навколо рослин. Вже в той час проводились аналiзи на хiмiчний вмiст рослин з метою їх селекцiї, причому цi аналiзи йшли поруч з розробкою детоксикацiї токсичних сполук у рослинах, зокрема у картоплi це дослiди по соланiну.

Якщо порiвняти умови Анд та Карпат, то можна провести певну аналогiю по умовам вологостi, температури та їх перепадах, i зробити висновок, що i в наших умовах можливо зробити подiбну систему вирощування - було б бажання.

Предмет і завдання фізіології рослин це вивчення функцій рослин з метою покращення їх життєдіяльності і продуктивності.

Які функції рослин вивчає фізіологія рослин

Фотосинтез - на поверхню Землi падає 100 000 кал/см2 /год, з них 1/3 використовується на транспiрацiю, 67 000 кал нiби iде на фотосинтез, але насправдi використовується на фотосинтез всього 33 калорiї, тобто 1/2000 всiєї енергiї, так як велика частина свiтла попадає на пусту поверхню.

Дихання - бiосфера Землi пропускає через себе всю СО2 за 300 рокiв, кисень регенерується за 2000 рокiв, а вся вода Землi проходить кругообiг - пар-рiдина - за 2 млн.рокiв.

-СО2 - вмiст 0,03% - тенденцiя до збiльшення - створення парникового ефекту - потеплiння клiмату - таяння льодiв- затоплення окремих країн.

Водний режим – води приблизно 1,5 млрд.м3- але лише 3% води прiсної, причому значна частина зв'язана у природних льодах та знаходиться пiд землею. 5% свiтових запасiв прiсної води мiститься в озерi Байкал, - забруднення целюлозним комбiнатом, очищення зараз.

Мінеральне живлення - СЛАЙДИ!!!

данi Травлєєва - 1 см грунту за 400 рокiв- чорнозем- вивiз в Германiю, Докучаєв.

Крiм того вивчаються - стiйкiсть рослин – посухи кожні 11-12 років, зараз частіше.

Рiст i розвиток – регулятори росту -фітогормони рослин та синтетичні регулятори

Розвиток фiзiологiї рослин і зокрема на Українi

Ван- Гельмонт - 1579-1644- водна теорія живленнярослин + ваговий метод – Памятник з підписом «За помилки корисні для науки»

1688 – Мальпігі – Якщо воду де росте рослина покрити маслом – рослина не росте – отже для неї потрібно повітря

1727 – Виявлено явище плачу рослин

1772-1782 0 Пристли, Ингенгауз, Сенебьє – виявляють процес фотосинтезу

1800 рік – Сенеб*є – 5 томів Фізіологія вежетале - фізіологія почала розглядатись як окрема наука

1830 – У Франції з*являється перша кафедра фізіології рослин

1835 – на російську мову переведений перший підручник з ФР

1863 – Москва, МГУ – створена кафедра фізіології рослин – завідувач професор Рачинський

1877 рік – кафедрою завідує К.А.Тімірязєв

1857 – відкрита кафедра ФР в Петербурзі

1873 – кафедра ФР в Києві, КДУ – проф Баранецький

У Львові після Першої світової війни досліди по ФР проводив проф.Парнас, проф.Кшимінєвський – досліди по мікробіології,зокрема грунтів

У Дублянах при тодішньому Політехнічному інстьитуті – агрономічне відділення

У ЛНУ кафедра ФР створена у 1945 р – проф.Гребінський С.О.

Йоганн Рудольф Глаубер - 1604-1670 - вказав на поживнiсть селiтри

Валерiус-Комов- Альбрехт Теєр - гумусова теорiя живлення

Юстус Лiбiх - 1840 рiк- гумус є джерелом солей i матерiал

для живлення мiкроорганiзмiв - Природа розмовляє з нами на її власнiй мовi - вона завжди вiдповiдає на питання, якими є дослiди - Юстус Лiбiх

Кнопп, Гельрiгель, Вагнер - розробляють сумiшi для водних,

пiщаних та грунтових культур - 18 сторiччя

Менделеєв - вiдмiтив районованiсть дiї добрив

Енгельгард - вивчав дiю добрив - фосфоритiв, калiйних та вапна

Гейдройц - показав склад грунтового комплексу

Прянiшнiков - показав можливiсть використання амiачних добрив

Одним з засновникiв фiзiологiї рослин на Українi є учень академiка Фамiнцина професор КДУ Й.В.Баранецький(1843-1905), який вивчав процеси росту, водного обмiну та анатомiю рослин. Вагомий внесок внiс професор Вотчал (1864-1937), який з 1890 року очолив кафедру фiзiологiї рослин та мiкробiологiї у Київському полiтехнiчному iнститутi - вивчав питання водного обмiну i показав основнi рушiйнi сили, якi пiднiмають воду по рослинi. Вiн запросив для роботи на кафедру вiдомих вчених Навашина, Фiнна, Левiтського i створив наукову школу в яку входили Заленський, Толмачов, Оканенко та iншi.

Професор Любименко В.М.(1873-1937) вивчав фотосинтез та його складовi, показав рiзницю у вмiстi пiгментiв мiж свiтлолюбними та тiньовиносливими рослинами, вивчав адаптацiю рослин до умов довкiлля та iншi проблеми. Вiн заснував першi фiтофiзiологiчнi лабораторiї у Києвi, Криму та Харковi.

Свiтове визнання мали роботи М.Г.Холодного(1882-1953) з фiтогормонологiї.Вiн одночасно з Ф.Вентом висунув теорiю тропiзмiв.

У розвитку фiзiологiї рослин велика заслуга i В.I.Палладiна(1859-1922) -професора Харкiвського унiверситету, який з 1889 року був директором Нiкiтського ботсаду та читав лекцiї в Тавричеському унiверситетi в м.Симферопiль. Основнi роботи Палладiна присвяченi хiмiзму дихання.

В Кам'янець-Подiльському унi верситетi, в якому другим пiсля КДУ почалось викладання українською мовою, працював фiтофiзiолог Н.Т.Гаморак(1892-1937). Вiн вивчав транспiрацiю рослин та рухи продихiв, розробив ряд нових приладiв. Ще в 1920 роцi вiн видав 2 пiдручники з анатомiї та морфологiї рослин, якi взагалi були першими українськими пiдручниками у цiй галузi( посилання на Д.М.Доброчаєва та iнших 1993 ??!).

Але в основному i на сучасному рiвнi для того часу фiзiологiя рослин почала розвиватись iз створенням Iнституту ботанiки, в якому працювали корифеї нашої науки - Любименко, Вотчал, Холодний, Ситник, Молотковський, Залеський, Табенцький, Оканенко, Мацков, Породко,Власюк, Мусатенко

В 1946 роцi на базi вiддiлу фiзiологiї живлення та агрохiмiї Iнституту ботанiки було створено IФР та агрохiмiї АН України - першим директором був О.I.Душечкiн(1874-1956). В IФР працювали слiдуючi вченi, якi розробляли слiдуючi проблеми:

Оканенко- Островська - розробленi теоретичнi основи пiдвищення фотосинтезу та цукристостi цукрового буряка. Оканенко-Гуляєв - еколого-фiзiологiчнi дослiдження фотосинтезу- його бiофiзичнi та бiохiмiчнi процеси. С.I.Лебедєв та Судьїна - роль каротиноїдiв у фотосинтезi, еволюцiя пiгментної системи фотосинтезу рiзних таксономiчних груп водоростей. Любименко,Мацков,Сапєгiн, Модилєвський,Долгушин,Кириченко,Ремесло - розробка теорiї розвитку рослин. Юрьєв,Кулешов,Бабенко - розробка вчення про онтогенез рослин. Традицiйним для українських фiзiологiв є вивчення проблем росту i розвитку рослин - С.О. Гребiнський -Львiв, Демиденко, Г.Х.Молотковський (Чернiвцi ДУ),Юрiй Георгiйович Молотковський, Iгор Семенович Семененко(Ужгород- Москва), Бiлокiнь, Констянтин Меркурiйович Ситник ( син- Микола Вересень - програма "ТАБУ"), Людмила Іванівна Мусатенко,Федiр Леонтiйович Калiнiн, академiк Власюк- Київ, Терек О.С, Демкiв О.Т. -Львiв).

В 50-х роках в Українi було створено лабораторiю культури тканин - Калiнiн,Сарнацька, Яворська,Троян. Проведено фундаментальнi дослi дження фiзiологiї окремих органi в рослин - Ситник, Мусатенко,Богданова. В 1972 роцi розпочато роботи з генної iнженерiї рослин - Ситник, Глеба Ю.Ю.-Москва- Київ-США, на основi цих робiт далi був створений Iнститут клiтинної бiологiї та генетичної iнженерiї.

Теплим словом хочу згадати Академiка А.М.Гродзинського - директор ЦРБС -Київ - основоположник сучасної аллелопатiї - як регулятора внутрiшнiх та зовнiшнiх взаємозв'язкiв рослин та змiни рослинних угрупувань. Цей напрямок продовжував його учень - д.б.н. Е.А. Головко. Крiм того Гродзинський започаткував новий ряд напрямкiв - фiтодизайн, використання рослин у медицинi - продовження робiт Токiна по фiтонцидах, космiчна бiологiя.

Академiк Д.М.Гродзинський вивчає радiобiологiчнi реакцiї рослин та механiзми захисної дiї протекторiв у вiддiлi бiофiзики та радiобiологiї IФР, створює теорiю надiйностi рослинних систем - в його школi виросли такi вченi як Гудков,,Коломиєць, Булах,Голiкова та iншi. Зараз Дмитро Михайлович - головний куратор вивчення дiї радiацii у Чорнобильськiй зонi.

В серединi 70-х рокiв i по наступний час проводяться дослiдження впливу рослин на органiзм людини в замкнутому просторi - Ситник, Кордюм, Мусатенко, Демкiв - космос, наша кафедра -пiдводнi човни. Так було показано iнформативнiсть та надiйнiсть ультраструктури клiтини як показника для оцiнки факторiв космiчного впливу, вплив видiлень хлорелли на органiзм людини та iншi.

На сучасному етапi в розробцi проблем фiзiологiї та рослин бере участь понад 50 наукових закладiв та ВУЗi в України.

Що дала фізіологія рослин народному господарству – фотосинтез-правильне розміщення посівів, світлокультура, водний режим – режими зрошення рослин, мінеральне живлення – система удобрення, виробництво і застосування аміачних добрив та фосфоритів, ріст і розвиток – використання регуляторів росту при вкоріненні, регуліції цвітіння та стану спокою, використання дефоліантів, десикантів і тд, харчова промисловість – пиво –солод-ГК, чай – вміст Си- таніни, мікроводорості на корм худобі та птахам, зберігання продукції- прискорення дозрівання і навпаки затримка проростання картоплі і затримка дозрівання овочів.

ПОРТРЕТИ ВЧЕНИХ – слайди

Камчатка - слайди