Книга: Янчевская Т. Г. «Оптимизация минерального питания растений»

Оптимизация минерального питания растений

Монография посвящена физиолого-биохимической оптимизации комплекса факторов, обеспечивающих рост, развитие и продуктивность растений в агрофитоценозах (1-я часть), и интенсивной светокультуре в модельных системах на ионообменных субстратах (2-я часть).
Приведен обзор результатов по оптимизации минерального питания растений в полевых условиях с помощью динамического моделирования и на их теоретической основе созданы оптимальные искусственные корнеобитаемые среды с использованием природных и синтетических ионообменных материалов нового поколения. Рассмотрены физико-химические свойства современных ионитов, обеспечивающих избирательность обмена и интенсивный трансмембранный перенос ионов в клетках корней. Исходя из анализа многофакторных экспериментов, обоснованы научные представления о необходимых и достаточных условиях оптимизации минерального состава субстрата, произведены расчеты дозы и соотношения элементов с использованием куполообразной зависимости доза–эффект, отражающие достижение максимального параметра целевой функции – клубневого коэффициента размножения на примере культуры картофеля.
Предназначена для научных сотрудников в области физиологии растений, агрономов и сельскохозяйственных работников, аспирантов и студентов соответствующих вузов.

Содержание:

Принятые сокращения...... 3 Предисловие...... 4 Введение...... 7 ЧАСТЬ 1. ОПТИМИЗАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ В АГРОФИТОЦЕНОЗАХ...... 11 Глава 1. Принципы оптимизации условий развития растений...... 12 1. 1. Оптимизационные модели...... 12 1. 1. 1. Классификация моделей...... 15 1. 1. 2. Методы создания моделей. Метод переменных состояния...... 16 1. 1. 3. Практичность модели...... 18 1. 2. Определение границ системы и уровни продуктивности...... 20 1. 3. Перспективность экологизации моделей развития агрофитоценозов...... 23 Глава 2. Агрофизические свойства почв, обусловливающие оптимальное минеральное питание растений...... 25 2. 1. Компоненты почвенных субстратов как аккумуляторы элементов питания растений...... 25 2. 1. 1. Особенности минерального питания растений в зависимости от гранулометрического состава природных почв...... 26 2. 1. 2. Ионообменные процессы в почвах и их плодородие...... 27 2. 1. 3. Азот в питании растений и особенности его связывания частицами почвы различных размеров...... 32 2. 1. 4. Фосфор в питании растений и связывание его частицами почвы в зависимости от гранулометрического состава...... 40 2. 1. 5. Связывание калия частицами почвы и его роль в питании растений...... 43 2. 1. 6. Стабилизирующая роль ионов кальция и магния в клетках растений...... 50 Глава 3. Технические средства оптимизационной модели развития растений в агрофитоценозе...... 54 3. 1. Создание информационной базы модели...... 57 3. 1. 1. Субмодель корневого питания растений...... 58 3. 1. 2. Субмодель вегетативного развития (фенофаз)...... 62 3. 1. 3. Субмодель водного режима агрофитоценоза...... 64 3. 1. 4. Субмодель урожайности...... 65 3. 2. Экспертная система расчета доз удобрений под планируемый урожай...... 68 3. 3. Диалоговые компьютерные системы для оптимизации минерального питания растений...... 79 3. 3. 1. Реализация метода систематических вариантов Омеса на IBM PC...... 80 3. 3. 2. Реализация системы сбалансированного минерального питания на IBM PC (модель ARMAGRO)...... 81 3. 3. 3. Расширение возможностей метода систематических вариантов Омеса (модель BIOTOP)...... 84 Заключение к части 1...... 87 ЧАСТЬ 2. ФИЗИОЛОГО-БИОХИМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ОПТИМИЗАЦИИ УСЛОВИЙ ВЫРАЩИВАНИЯ РАСТЕНИЙ В ЗАЩИЩЕННОМ ГРУНТЕ...... 89 Глава 4. Оптимизация транспортных потоков минеральных ионов в клетках корней растений...... 91 4. 1. Роль соотношения минеральных ионов в среде культивирования для оптимального развития растений...... 91 4. 2. Концентрация минеральных ионов в питательной среде, их поглощение и усвоение растениями...... 94 4. 2. 1. Апопластный и симпластный путь транспорта ионов...... 95 4. 2. 2. Транспорт ионов в клетки в зависимости от их концентрации в наружной среде...... 96 4. 3. Трансмембранный перенос ионов клетками корней растений...... 102 4. 3. 1. Транспортные системы клеток для неорганических ионов...... 106 4. 3. 2. Ацидофицирующая способность растений...... 111 4. 3. 3. Корреляция между ацидофицирующей способностью растений, биологической продуктивностью и кислотоустойчивостью...... 112 4. 4. Транспорт ионов в клетки корней картофеля при клональном микроразмножении...... 129 4. 4. 1. Характеристики транспортных систем окисленной и восстановленной форм азота в растительных клетках...... 130 4. 4. 2. Трансмембранный перенос ионов водорода и транспорт азота через клетки корней пробирочных растений картофеля...... 134 Выводы к главе 4...... 146 Глава 5. Теоретические основы оптимизации роста и развития растений в искусственных условиях...... 151 5. 1. Система оптимизации минерального питания на инертном субстрате...... 156 Выводы к главе 5...... 186 Глава 6. Выращивание растений на искусственных корнеобитаемых средах...... 187 6. 1. Композиционный состав искусственных почв и культура растений...... 188 6. 1. 1. Культура растений на почвенных грунтах...... 189 6. 1. 2. Беспочвенная культура растений...... 191 6. 1. 3. Культура растений на водных растворах...... 192 6. 1. 4. Воздушно-капельная культура растений...... 195 6. 1. 5. Культура растений на субстратной гидропонике – агрегатопоника...... 196 6. 1. 6. Культура растений на ионитопонике...... 200 Выводы к главе 6...... 202 Глава 7. Ионообменные субстраты как универсальная искусственная почва...... 203 7. 1. Ионообменные свойства ионитных компонентов субстрата...... 204 7. 1. 1. Общие свойства ионообменных смол...... 207 7. 1. 2. Ионообменное равновесие...... 214 7. 1. 3. Сильнокислотные катионообменные смолы...... 218 7. 1. 4. Слабокислотные катионообменные иониты...... 220 7. 1. 5. Сильноосновные анионообменные смолы...... 221 7. 1. 6. Слабоосновные анионообменные иониты...... 223 7. 1. 7. Недостатки ионообменных субстратов старого образца...... 223 7. 2. Теоретические подходы к созданию оптимизированного ионообменного субстрата...... 224 7. 2. 1. Оптимизация ионообменных процессов...... 225 7. 2. 2. Оптимизация ионообменных технологических задач...... 227 7. 2. 3. Экспериментальные подходы к разработке оптимального субстрата, сбалансированного по минеральным элементам питания...... 228 7. 3. Модификация синтетических ионообменных почв природными компонентами...... 230 7. 3. 1. Природные цеолиты – высокопродуктивные компоненты ионообменных субстратов...... 230 7. 3. 2. Инертные наполнители как компонент ионообменных субстратов...... 235 7. 4. Получение искусственной почвы с заданными соотношениями ионов...... 236 7. 5. Верификация продукционного потенциала ионообменных субстратов нового поколения...... 246 7. 5. 1. Развитие овощных зеленных культур и их продуктивность на ионообменных субстратах...... 246 7. 5. 2. Развитие безвирусных растений картофеля на ионообменном субстрате нового поколения...... 251 7. 5. 2. 1. Общая характеристика корнеобитаемой среды Триона...... 251 7. 5. 2. 2. Развитие безвирусных растений картофеля на ионообменном субстрате Триона и Триона-2...... 252 Выводы к главе 7...... 261 Глава 8. Оптимизация вегетативного размножения картофеля в искусственных условиях...... 262 8. 1. Теоретические основы моделирования и оптимизации фитоонтогенеза в искусственных условиях...... 263 8. 1. 1. Вегетативное размножение путем микроклонирования...... 267 8. 1. 1. 1. Традиционный способ размножения пробирочных растений in vitro...... 267 8. 2. Оптимизация процесса микроклонирования растений картофеля в условиях in vivo...... 271 8. 2. 1. Морфофизиологические особенности развития микроклонов пробирочных растений in vitro...... 274 8. 2. 2. Особенности развития регенерантов из черенков различных участков стебля пробирочных растений in vivo...... 281 8. 3. Теоретические подходы к оптимизации процесса развития рассады картофеля при разном уровне минерального питания и интенсивности света...... 295 8. 3. 1. Оптимизация светового режима для получения рассады картофеля в условиях in vivo...... 304 8. 3. 2. Световой режим для оптимизации морфообразовательного процесса картофеля in vivo на ионообменных субстратах...... 322 8. 4. Ретардантный эффект светового режима...... 330 Выводы к главе 8...... 344 Глава 9. Оптимизация влажности ионообменного субстрата...... 345 9. 1. Влияние водного потенциала и влажности субстрата на процессы ризогенеза in vivo картофеля...... 348 9. 2. Зависимость коэффициента размножения картофеля от характеристик влажности субстрата...... 354 Выводы к главе 9...... 364 Глава 10. Технологические аспекты оптимизации развития растений картофеля для первичного семеноводства...... 365 10. 1. Биотехнические устройства, оптимизирующие условия выращивания растений in vivo...... 366 10. 2. Промышленный способ ускоренного размножения исходного материала для первичного семеноводства картофеля...... 369 10. 2. 1. Получение рассады...... 376 10. 2. 2. Получение мини-клубней...... 381 10. 2. 3. Сортовые особенности развития и продуктивность картофеля разной спелости, реализованные по ионообменной технологии...... 389 10. 2. 4. Биотехнологические приемы регуляции физиологических процессов при размножении картофеля как элемент технологии...... 392 10. 2. 5. Частичный съем мини-клубней в процессе вегетации как элемент технологии...... 405 10. 3. Иммуноферментная и гель-электрофоретическая характеристики регенерантов...... 408 10. 4. Контроль продуктивности и микрофлоры в ионообменном субстрате при многоразовом использовании...... 411 Выводы к главе 10...... 416 Заключение к части 2...... 417 Литература...... 421

Издательство: "Белорусская наука"

ISBN: 9789850817686

См. также в других словарях:

  • Агрохимия — Агрономическая химия (Агрохимия)  наука об оптимизации питания растений, применения удобрений и плодородия почвы с учётом биоклиматического потенциала для получения высокого урожая и качественной продукции сельского хозяйства, прикладная… …   Википедия

  • фотосинтез — [тэ], а; м. Спец. Процесс образования углеводов из углекислоты и воды под действием света, поглощаемого хлорофиллом, в клетках зелёных растений, водорослей и некоторых микроорганизмов. ◁ Фотосинтетический, ая, ое. Ф ая деятельность. Ф ая… …   Энциклопедический словарь

  • Биологически активные добавки — Проверить нейтральность. На странице обсуждения должны быть подробности …   Википедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»