Zgodovina študija fiziologije rastlin. Glavni deli fiziologije rastlin
Fiziologija rastlin kot veja botanike.
Tema dela se mora dogovoriti s kustosom izbirne discipline (izbirni) A.N. Luferov.
Značilnosti zgradbe rastlinske celice, kemična sestava.
1. Zgodovina študija fiziologije rastlin. Glavni oddelki in naloge fiziologije rastlin
2. Osnovne metode za preučevanje fiziologije rastlin
3. Zgradba rastlinske celice
4. Kemična sestava rastlinske celice
5. Biološke membrane
Fiziologija rastlin je veda, ki preučuje življenjske procese, ki potekajo v rastlinskem organizmu.
Podatki o procesih, ki se dogajajo v živi rastlini, so se kopičili z razvojem botanike. Razvoj rastlinske fiziologije kot znanosti je bil določen z uporabo novih, naprednejših metod kemije, fizike in potrebami kmetijstva.
Fiziologija rastlin je nastala v 17.-18. Začetek rastlinske fiziologije kot znanosti je bil postavljen s poskusi J. B. Van Helmonta o prehrani rastlin z vodo (1634).
Rezultati številnih fizioloških poskusov, ki dokazujejo obstoj padajočih in naraščajočih tokov vode in hranilnih snovi, zračne prehrane rastlin, so navedeni v klasičnih delih italijanskega biologa in zdravnika M. Malpighija "Anatomija rastlin" (1675-1679) in angleški botanik in zdravnik S. Gales "Statika rastlin "(1727). Leta 1771 je angleški znanstvenik D. Priestley odkril in opisal proces fotosinteze - zračno prehrano rastlin. Leta 1800 je J. Senebier objavil razpravo "Physiological vegetale" v petih zvezkih, v kateri so bili zbrani, obdelani in razumljeni vsi do takrat znani podatki, predlagan izraz "fiziologija rastlin", opredeljene naloge, metode preučevanja. fiziologijo rastlin, eksperimentalno dokazal, da je vir ogljika v fotosintezi ogljikov dioksid, postavil temelje fotokemije ..
V 19. in 20. stoletju so bila na področju fiziologije rastlin narejena številna odkritja:
1806 - T.A. Knight je opisal in eksperimentalno preučeval pojav geotropizma;
1817 - P. J. Peltier in J. Kavantou sta izolirala zeleni pigment iz listov in ga poimenovala klorofil;
1826 - G. Dutrochet je odkril pojav osmoze;
1838-1839 - T. Schwann in M. Ya. Schleiden sta utemeljila celično teorijo strukture rastlin in živali;
1840 - J. Liebig je razvil teorijo mineralne prehrane rastlin;
1851 - V. Hofmeister je odkril menjavanje generacij v višje rastline;
1859 - Charles Darwin je postavil temelje evolucijske fiziologije rastlin, fiziologije cvetov, heterotrofne prehrane, gibanja in razdražljivosti rastlin;
1862 - J. Sachs je pokazal, da je škrob produkt fotosinteze;
1865 - 1875 - K. A. Timiryazev je preučeval vlogo rdeče svetlobe v procesih fotosinteze, razvil idejo o kozmični vlogi zelenih rastlin;
1877 - W. Pfeffer je odkril zakone osmoze;
1878-1880 - G. Gelrigel in J. B. Boussengo sta pokazala fiksacijo atmosferskega dušika v metuljnicah v sožitju z nodulnimi bakterijami;
1897 sta M. Nentsky in L. Markhlevsky odkrila strukturo klorofila;
1903 - G. Klebs je razvil nauk o vplivu okoljskih dejavnikov na rast in razvoj rastlin;
1912 - V. I. Palladin je predstavil idejo o anaerobnih in aerobnih stopnjah dihanja;
1920 - W. W. Garner in G. A. Allard sta odkrila pojav fotoperiodizma;
1937 - G.A. Krebs je opisal cikel citronske kisline;
1937 - M.Kh Chailakhyan je predstavil hormonsko teorijo razvoja rastlin;
1937 -1939 – G.Kalkar in V.A.Blitser sta odkrila oksidativno fosforilacijo;
1946 - 1956 - M. Calvin s sodelavci razvozlal glavno pot ogljika v fotosintezi;
1943-1957 – R. Emerson je eksperimentalno dokazal obstoj dveh fotosistemov;
1954 - D.I. Arnon et al. odkril fotofosforilacijo;
1961-1966 – P. Mitchel je razvil kemiosmotsko teorijo sklopitve oksidacije in fosforilacije.
Pa tudi druga odkritja, ki so določila razvoj rastlinske fiziologije kot znanosti.
V 19. stoletju so se ločili glavni deli fiziologije rastlin - to so:
1. fiziologija fotosinteze
2. fiziologija vodnega režima rastlin
3. fiziologija mineralne prehrane
4. fiziologija rasti in razvoja
5. fiziologija odpornosti
6. fiziologija razmnoževanja
7. fiziologija dihanja.
Toda nobenega pojava v rastlini ni mogoče razumeti v okviru samo enega oddelka. Zato je v drugi polovici XX. v fiziologiji rastlin obstaja težnja po združitvi v eno celoto biokemije in molekularne biologije, biofizike in biološkega modeliranja, citologije, anatomije in genetike rastlin.
Sodobna fiziologija rastlin je temeljna znanost, njena glavna naloga je preučevanje vzorcev življenja rastlin. Je pa velikega praktičnega pomena, zato je njena druga naloga razviti teoretične osnove za doseganje maksimalnih donosov kmetijskih, industrijskih in medicinskih rastlin. Fiziologija rastlin je veda prihodnosti, njena tretja, še nerešena naloga pa je razvoj naprav za izvajanje procesov fotosinteze v umetnih pogojih.
Sodobna fiziologija rastlin uporablja celoten arzenal znanstvenih metod, ki obstajajo danes. To so mikroskopske, biokemijske, imunološke, kromatografske, radioizotopske itd.
Razmislimo o instrumentalnih raziskovalnih metodah, ki se pogosto uporabljajo pri preučevanju fizioloških procesov v rastlini. Instrumentalne metode dela z biološkimi predmeti so razdeljene v skupine glede na kateri koli kriterij:
1. Glede na to, kje se nahajajo občutljivi elementi naprave (na napravi ali ne): stik in na daljavo;
2. Po naravi pridobljene vrednosti: kvalitativne, polkvantitativne in kvantitativne. Kvalitativno - raziskovalec prejme informacijo le o prisotnosti ali odsotnosti snovi ali procesa. Polkvantitativno - raziskovalec lahko primerja zmožnosti enega predmeta z drugimi glede na intenzivnost procesa, glede na vsebnost snovi (če ni izražena v numerični obliki, ampak npr. v obliki tehtnica). Kvantitativno - raziskovalec prejme numerične kazalnike, ki označujejo kateri koli proces ali vsebino snovi.
3. Neposredno in posredno. Pri uporabi neposrednih metod raziskovalec prejme informacije o preučevanem procesu. Posredne metode temeljijo na meritvah kakršnih koli spremljajočih količin, tako ali drugače povezanih s proučevano.
4. Glede na pogoje poskusa se metode delijo na laboratorij in teren.
Pri izvajanju raziskav rastlinskih predmetov, naslednje vrste meritve:
1. Morfometrija (merjenje različnih morfoloških kazalcev in njihove dinamike (na primer površina listne površine, razmerje med površinami nadzemnih in podzemnih organov itd.)
2. Meritve teže. Na primer, določanje dnevne dinamike kopičenja vegetativne mase
3. Merjenje koncentracije raztopine, kemična sestava vzorci itd. z uporabo konduktometričnih, potenciometričnih in drugih metod.
4. Študija izmenjave plinov (pri preučevanju intenzivnosti fotosinteze in izmenjave plinov)
Morfometrične kazalnike lahko določimo z vizualnim štetjem, merjenjem z ravnilom, milimetrskim papirjem itd. Za določitev nekaterih kazalnikov, na primer celotne prostornine koreninskega sistema, se uporabljajo posebne naprave - posoda z graduirano kapilaro. Prostornina koreninskega sistema je določena s količino izpodrinjene vode.
Pri preučevanju katerega koli procesa se uporabljajo različne metode. Na primer, za določitev stopnje transpiracije uporabite:
1. Metode teže (začetna teža lista in njena teža po določenem času);
2. Temperatura (uporabite posebne klimatske komore);
3. S pomočjo porometrov se določi vlažnost komore, kjer je postavljena testna rastlina.
Lastnosti vseh rastlinskih organizmov in notranje strukture, ki so lastne posameznim vrstam, določajo večplastni, nenehno spreminjajoči se vplivi. okolju. Pomemben je vpliv dejavnikov, kot so podnebje, prst, pa tudi kroženje snovi in energije. Tradicionalno se za ugotavljanje lastnosti zdravil ali živil določajo deleži snovi, ki jih je mogoče analitično izolirati. Toda te posamezne snovi ne morejo pokriti vseh notranjih lastnosti, na primer zdravilnih in aromatičnih rastlin. Zato takšni opisi posameznih lastnosti rastlin ne morejo zadovoljiti vseh naših potreb. Za izčrpen opis lastnosti rastlinskih zdravilnih pripravkov, vključno z biološko aktivnostjo, je potrebna celovita, celovita študija. Obstaja več metod za ugotavljanje kakovosti in količine biološko aktivnih snovi v sestavi rastline, pa tudi krajev njihovega kopičenja.
Luminescentna mikroskopska analiza temelji na dejstvu, da biološko aktivne snovi, ki jih vsebuje rastlina, dajejo svetlo obarvan sijaj v fluorescentnem mikroskopu in različne kemične snovi značilne so različne barve. Torej, alkaloidi dajejo rumeno barvo, glikozidi pa oranžno. Ta metoda se uporablja predvsem za identifikacijo območij kopičenja aktivnih snovi v rastlinskih tkivih, intenzivnost sijaja pa kaže na večjo ali manjšo koncentracijo teh snovi. Fitokemična analiza je zasnovan za identifikacijo kvalitativnega in kvantitativnega indikatorja vsebnosti aktivnih snovi v easteniju. uporablja za določanje kakovosti kemične reakcije. Količina aktivnih snovi v rastlini je glavni pokazatelj njene dobre kakovosti, zato se njihova volumetrična analiza izvaja tudi s kemičnimi metodami. Za preučevanje rastlin, ki vsebujejo aktivne snovi, kot so alkaloidi, kumarini,
glavone, ki ne zahtevajo preproste sumarne analize, temveč tudi njihovo ločitev na komponente, imenujemo kromatografska analiza. Kromatografska metoda analize Prvič ga je leta 1903 uvedel botanik
barvo, od takrat pa so se razvile njene različne različice, ki imajo neodvisn
pomen. Ta metoda ločevanja mešanice g-zeetov na komponente temelji na razliki v njihovih fizikalnih in kemijske lastnosti. S fotografsko metodo, s pomočjo panoramske kromatografije, lahko naredite vidno notranjo strukturo rastline, vidite linije, oblike in barve rastline. Takšne slike, pridobljene iz vodnih izvlečkov, se shranijo na filtrirnem papirju s srebrovim nitratom in reproducirajo. Metoda za interpretacijo kromatogramov se uspešno razvija. Ta metodologija je podprta s podatki, pridobljenimi z drugimi, že znanimi, preverjenimi metodami.
Na podlagi cirkulacijskih kromodiagramov se nadaljuje razvoj metode panoramske kromatografije za določanje kakovosti rastline glede na prisotnost hranil, koncentriranih v njej. Rezultate, dobljene s to metodo, je treba podpreti s podatki iz analize stopnje kislosti rastline, medsebojnega delovanja encimov, ki jih vsebuje, itd. Glavna naloga nadaljnjega razvoja kromatografske metode analize rastlin bi morala biti najti načini vpliva na rastlinski material med gojenjem, primarno predelavo, skladiščenjem in v fazi neposrednega prejema dozirnih oblik, da bi povečali vsebnost dragocenih učinkovin v njem.
Posodobljeno: 2019-07-09 22:27:53
- Ugotovljeno je bilo, da je prilagajanje telesa različnim vplivom okolja zagotovljeno z ustreznimi nihanji funkcionalne aktivnosti organov in tkiv, centralnega živčnega sistema.
Pri določanju potrebe rastlin po gnojilih, skupaj z agrokemične analize talne, poljske in vegetacijske poskuse, mikrobiološke in druge metode, se je začelo vse več uporabljati metod diagnostike rastlin.
Trenutno se široko uporabljajo naslednje metode diagnostike rastlin: 1) kemična analiza rastlin, 2) vizualna diagnostika in 3) vbrizgavanje in škropljenje. Kemična analiza rastlin je najpogostejša metoda za ugotavljanje potrebe po uporabi gnojil.
Kemično diagnostiko predstavljajo tri vrste: 1) listna diagnostika, 2) tkivna diagnostika in 3) hitre (ekspresne) metode analize rastlin.
Pomembni koraki pri diagnostiki rastlin s kemično analizo so: 1) odvzem vzorca rastline za analizo; 2) upoštevanje spremljajočih pogojev rasti rastlin; 3) kemična analiza rastlin; 4) obdelava analitičnih podatkov in priprava sklepa o potrebi po rastlinah v gnojilih.
Odvzem vzorcev rastlin za analizo. Pri izbiri rastlin za analizo je treba paziti, da odvzete rastline ustrezajo povprečnemu stanju rastlin na danem odseku njive. Če je setev homogena, se lahko omeji en vzorec; če obstajajo lise bolje razvitih ali obratno slabše razvitih rastlin, se z vsakega od teh mest vzame poseben vzorec, da se ugotovi vzrok spremenjenega stanja rastline. Vsebnost hranil v dobro razvitih rastlinah lahko v tem primeru uporabimo kot pokazatelj normalne sestave določene rastlinske vrste.
Pri izvajanju analiz je potrebno poenotiti tehniko odvzema in priprave vzorca: odvzem enakih delov rastline po plastenju, legi na rastlini in fiziološki starosti.
Izbira dela rastline za analizo je odvisna od metode kemična diagnostika. Za pridobitev zanesljivih podatkov je potrebno vzeti vzorce vsaj desetih rastlin.
V drevesnih posevkih je zaradi posebnosti njihovih starostnih sprememb jemanje rastlinskih vzorcev nekoliko težje kot v poljskih posevkih. Priporočljivo je izvajati raziskave v naslednjih starostnih obdobjih: sadike, sadike, mlade in plodne rastline. Liste, njihove peclje, popke, poganjke ali druge organe je treba vzeti iz zgornje tretjine poganjkov iz srednjega pasu krošnje dreves ali grmovnic iste starosti in kakovosti, pri čemer se drži istega vrstnega reda, in sicer: bodisi samo iz sadnih poganjkov ali samo iz nerodnih poganjkov ali iz poganjkov trenutne rasti ali listov na neposredni sončni ali razpršeni svetlobi. Vse te točke je treba upoštevati, saj vse vplivajo na kemično sestavo listov. Ugotovljeno je, da najboljšo korelacijo med kemično sestavo lista in donosom plodov dobimo, če za vzorec vzamemo list, v katerega pazduhi se razvije cvetni brst.
V kateri fazi razvoja rastline je treba vzeti vzorce za analizo? Če imamo v mislih pridobitev najboljše korelacije s pridelkom, potem se kot najboljša izkaže analiza rastlin v fazi cvetenja ali zorenja. Torej Lundegard, Kolarzhik in drugi raziskovalci verjamejo, da je cvetenje takšna faza za vse rastline, saj so do tega trenutka glavni rastni procesi končani in povečanje mase ne bo "razredčilo" odstotka snovi.
Rešiti problem, kako spremeniti prehrano rastlin, da zagotovimo nastanek najboljša letina, je treba analizirati rastline v prejšnjih obdobjih razvoja in ne enkrat, ampak večkrat (tri ali štiri), začenši s pojavom enega ali dveh listov.
Čas vzorčenja. I termin: za jara žita (pšenica, oves, koruza) - v fazi treh listov, to je pred začetkom diferenciacije zarodnega klasja ali metlice; za lan - začetek "božičnega drevesa"; za krompir, stročnice, bombaž in druge - faza štirih do petih pravih listov, tj. pred brstenjem; za sladkorno peso - faza treh pravih listov.
II termin: za jara žita - v fazi petih listov, to je v fazi cvetenja; za peso - v fazi razmestitve šestega lista; za vse ostalo - med nastankom prvih majhnih zelenih popkov, tj. do samega začetka brstenja.
III termin: v fazi cvetenja; za peso - pri namestitvi osmega-devetega lista.
IV termin: v fazi mlečne zrelosti semen; za peso - teden dni pred spravilom.
Pri lesnatih rastlinah in jagodičevju se vzorci jemljejo glede na naslednje faze oblikovanja pridelka: a) pred cvetenjem, to je na začetku močne rasti, b) cvetenje, to je v obdobju močne rasti in fiziološkega odpadanja jajčnikov, c) nastajanje plodov, d) zorenje in obiranje in e) obdobje jesenskega odpadanja listov.
Pri določanju časa vzorčenja rastlin je treba upoštevati tudi, v katerem obdobju rasti in razvoja se pojavijo kritične hranilne vrednosti. Izraz "kritične vrednosti" pomeni najnižje koncentracije hranil v rastlinah v kritičnem obdobju njihovega razvoja, to je koncentracije, pod katerimi rastlina propada in se pridelek zmanjša. Optimalno sestavo rastline razumemo kot vsebnost hranilnih snovi v njej v kritičnih fazah njenega razvoja, ki zagotavlja visok pridelek.
Vrednosti kritičnih ravni in optimalna sestava prikazano za nekatere kulture spodaj. Vzorce odvzemamo v vseh primerih ob istih urah dneva, najbolje zjutraj (ob 8-9 uri), da se izognemo spremembam sestave rastlin zaradi dnevne prehrane.
Računovodstvo povezanih pogojev. Ni vedno pravilno soditi o zadostnosti ali nezadostnosti prehrane rastlin z določenimi elementi le po kemijski analizi. Znano je veliko dejstev, ko lahko pomanjkanje enega ali več hranil, zamuda pri fotosintezi ali kršitev vodnega, toplotnega in drugega vitalnega režima povzroči kopičenje enega ali drugega elementa v rastlini, kar v nobenem primeru ne bi smelo označevati zadostnosti ta element v hranilnem mediju (tla). Da bi se izognili morebitnim napakam in netočnostim v sklepih, je treba podatke kemijske analize rastlin primerjati s številnimi drugimi kazalci: s težo, rastjo in stopnjo razvoja rastlin v času vzorčenja in s končno žetev, z vizualnimi diagnostičnimi znaki, z značilnostmi kmetijske tehnologije, z agrokemičnimi lastnostmi tal , z vremenskimi razmerami in številnimi drugimi kazalniki, ki vplivajo na prehrano rastlin. Zato je eden izmed bistveni pogoji Najuspešnejša uporaba diagnostike rastlin je najbolj podrobno obračunavanje vseh teh kazalnikov za njihovo kasnejšo primerjavo med seboj in s podatki analize.
Ker botanika preučuje precej različnih vidikov organizacije in delovanja rastlinskih organizmov, se v vsakem posameznem primeru uporablja svoj nabor raziskovalnih metod. Uporablja se v botaniki kot običajne metode(opazovanje, primerjanje, analiza, eksperiment, posploševanje) in mnoge
posebne metode (biokemijske in citokemične metode, svetlobne metode (konvencionalna, faznokontrastna, interferenčna, polarizacijska, fluorescenčna, ultravijolična) in elektronska (transmisijska, vrstična) mikroskopija, metode celične kulture, mikroskopska kirurgija, metode molekularne biologije, genetske metode, elektrofiziološke metode , metode zamrzovanja in čipiranja, biokronološke metode, biometrične metode, matematično modeliranje, statistične metode).
Posebne metode upoštevajo posebnosti ene ali druge ravni organizacije rastlinskega sveta. Torej, za preučevanje nižjih ravni organizacije se uporabljajo različne biokemijske metode, metode kvalitativne in kvantitativne kemične analize. Za preučevanje celic se uporabljajo različne citološke metode, predvsem metode elektronske mikroskopije. Za preučevanje tkiv in notranje strukture organov se uporabljajo metode svetlobne mikroskopije, mikroskopske kirurgije in selektivnega barvanja. Za preučevanje flore na populacijsko-vrstni in biocenotski ravni se uporabljajo različne genetske, geobotanične in ekološke raziskovalne metode. V taksonomiji rastlin pomembno mesto zavzemajo metode primerjalne morfologije, paleontološke, zgodovinske in citogenetske.
Asimilacija materiala iz različnih področij botanike je teoretična osnova za usposabljanje bodočih strokovnjakov kmetijskih kemikov in talologinj. Zaradi neločljive povezave med rastlinskim organizmom in okoljem njegovega obstoja so morfološke značilnosti in notranja zgradba rastline v veliki meri določene z značilnostmi tal. Hkrati sta smer in intenzivnost poteka fizioloških in biokemičnih procesov odvisni tudi od kemične sestave tal in njenih drugih lastnosti, kar na koncu določa povečanje rastlinske biomase in produktivnost rastlinske pridelave kot panoge. cela. Zato botanično znanje omogoča utemeljitev potrebe in odmerkov uporabe tal. različne snovi vpliva na pridelek gojenih rastlin. Pravzaprav vsak vpliv na tla z namenom povečanja donosa kulturnih in divjih rastlin temelji na podatkih, pridobljenih v različnih vejah botanike. Metode biološkega nadzora rasti in razvoja rastlin skoraj v celoti temeljijo na botanični morfologiji in embriologiji.
Po svoje rastlinski svet je pomemben dejavnik pri nastanku tal in določa številne lastnosti tal. Za vsako vrsto vegetacije so značilne določene vrste tal in ti vzorci se uspešno uporabljajo za kartiranje tal. Rastlinske vrste in njihove posamezne sistematske skupine so lahko zanesljivi fitoindikatorji prehranjevalnih (talnih) razmer. Indikatorska geobotanika daje taloslovcem in agrokemikom eno pomembnih metod za ocenjevanje kakovosti tal, njihovih fizikalno-kemijskih in kemijskih lastnosti,
Botanika je teoretična osnova kmetijske kemije, pa tudi uporabnih področij, kot sta pridelava poljščin in gozdarstvo. Trenutno je v pridelavo uvedenih okoli 2000 rastlinskih vrst, vendar se jih množično goji le neznaten del. Številne divje rastoče rastlinske vrste lahko v prihodnosti postanejo zelo obetavni pridelki. Botanika utemeljuje možnost in smotrnost kmetijskega razvoja naravnih območij, izvajanje melioracijskih ukrepov za povečanje produktivnosti naravnih rastlinskih skupin, zlasti travnikov in gozdov, spodbuja razvoj in racionalno rabo rastlinskih virov na kopnem, sladkih vodnih telesih in Svetovni ocean.
Za strokovnjake s področja agrokemije in znanosti o tleh je botanika osnovna osnova, ki vam omogoča, da globlje razumete bistvo procesov tvorbe tal, vidite odvisnost nekaterih lastnosti tal od značilnosti vegetacijskega pokrova in razumete potrebe kulturnih rastlin po določenih hranilih.
Bruto analizo izvajamo bodisi na listih določenega položaja na rastlini bodisi v celotnem nadzemnem delu ali v drugih indikatorskih organih.
Diagnostika po bruto analiza listi - zreli, končani rasti, vendar aktivno delujoči, so imenovali "listna diagnostika". Predlagala sta jo francoska znanstvenika Lagatu in Mom, podprl pa jo je Lundegard. Trenutno se ta vrsta kemične diagnostike pogosto uporablja tako v tujini kot pri nas, zlasti za rastline, v koreninah katerih so nitrati skoraj popolnoma reducirani, zato je s to obliko nemogoče nadzorovati prehranjevanje z dušikom v nadzemnih delih ( jabolka in drugo semensko ter koščičasto sadje). , iglavci, bogati s tanini, čebulice itd.).
Pri grobih analizah listov ali drugih delov rastlin, konvencionalne metode pepelenje organska snov za določanje N, P, K, Ca, Mg, S in drugih elementov v njej. Pogosteje se določanje izvaja v dveh delih: v enem se določi dušik po Kjeldahlu, v drugem pa preostali elementi po mokrem, polsuhem ali suhem upepelenju. Pri mokrem sežiganju se uporablja bodisi močan H2SO4 s katalizatorji, bodisi mešanica s HNO3, ali s HClO4, ali s H2O2. Pri suhem žarenju je potreben skrben nadzor temperature, saj lahko pri gorenju pri temperaturah nad 500 ° C pride do izgub P, S in drugih elementov.
Na pobudo Francije je bil leta 1959 organiziran Medinštitutski odbor za preučevanje tehnike kemijske diagnostike listov, ki ga sestavlja 13 francoskih, 5 belgijskih, 1 nizozemski, 2 španska, 1 italijanski in 1 portugalski inštitut. V 25 laboratorijih teh inštitutov so bile opravljene kemijske analize istih vzorcev listov 13 poljščin (njiv in vrtov) na skupno vsebnost N, P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Cu in Zn. To je odboru omogočilo, da po matematični obdelavi podatkov priporoči metode za pridobivanje standardnih vzorcev listov in poda standardne metode za njihovo kemijsko analizo za kontrolo točnosti takih analiz pri diagnostiki listov.
Upepelitev listnih vzorcev priporočamo na naslednji način: za določanje celotnega dušika po Kjeldahlu upepelimo s H2SO4 (sp. masa 1,84), s katalizatorjema K2SO4 + CuSO4 in selenom. Za določitev drugih elementov se uporablja suho pepelenje vzorca v platinskih posodah s postopnim (2 uri) segrevanjem dušilca na 450 ° C; po 2-urnem ohlajanju v mufelu se pepel raztopi v 2-3 ml vode + 1 ml HCl (sp. masa 1,19). Odparevamo na štedilniku, dokler se ne pojavijo prve pare. Dodamo vodo, filtriramo v 100 ml merilno bučko. Filtrsko pogačo upepelimo pri 550 °C (največ), dodamo 5 ml fluorovodikove kisline. Sušimo na vroči plošči pri temperaturi, ki ne presega 250 ° C. Po ohlajanju dodamo 1 ml iste HCl in ponovno filtriramo v isto bučko, speremo topla voda. Filtrat, doveden na 100 ml z vodo, se uporablja za analizo vsebnosti makro- in mikroelementov.
Dokaj velika je razlika v metodah sežiga rastlinskih vzorcev, ki se razlikujejo predvsem po vrstah rastlin – bogatih z maščobami ali silicijem ipd., ter po nalogah določanja določenih elementov. Dovolj natančen opis Tehniko uporabe teh metod suhega pepeljenja je dobil poljski znanstvenik Novosilsky. Podani so opisi različne poti mokro žganje s pomočjo določenih oksidantov: H2SO4, HClO4, HNO3 ali H2O2 v eni ali drugi kombinaciji, odvisno od elementov, ki jih določamo.
Za pospešitev analize, vendar ne na račun natančnosti, se iščejo načini za takšen način žganja. vzorec rastline, ki bi vam omogočil definiranje več elementov v enem vzorcu. V. V. Pinevich je uporabil upepelitev H2SO4 za določitev N in P v enem vzorcu in nato dodal 30% H2O2 (preveril je odsotnost P). Ta princip žarenja je z nekaj izboljšavami našel široko uporabo v številnih laboratorijih v Rusiji.
Drugo široko uporabljeno metodo kislinskega žganja vzorca za hkratno določanje več elementov v njem je predlagal K.E. Ginzburg, G.M. Ščeglova in E.A. Wolfiusa in temelji na uporabi mešanice H2SO4 (sp. mas. 1,84) in HClO4 (60%) v razmerju 10:1, mešanica kislin pa je predhodno pripravljena za celotno šaržo analiziranega materiala.
Če je treba določiti žveplo v rastlinah, opisane metode sežiganja niso primerne, saj vsebujejo žveplovo kislino.
P.X. Aydinyan in njegovi sodelavci so predlagali sežiganje rastlinskega vzorca za določitev žvepla v njem, mešanje z bartholitno soljo in čistim peskom. Metoda V. I. Kuznetsova s sodelavci je nekoliko prenovljena Schönigerjeva metoda. Načelo metode je hitro upepelitev vzorca v bučki, napolnjeni s kisikom, čemur sledi titracija nastalih sulfatov z raztopino barijevega klorida z indikatorjem kovinske barijeve nikromaze. Za večjo natančnost in ponovljivost rezultatov analize priporočamo, da dobljeno raztopino spustimo skozi kolono z ionsko izmenjevalno smolo v H + obliki, da raztopino osvobodimo kationov. Tako dobljeno raztopino sulfata uparimo na vroči plošči do prostornine 7-10 ml in po ohlajanju titriramo.
Novosilsky, ki opozarja na velike izgube žvepla pri suhem pepeljenju, daje recepte za pepelnice za te analize. Avtor meni, da je ena najpreprostejših in najhitrejših metod upepelitev po Buttersu in Cheneryju z dušikovo kislino.
Določanje vsebnosti vsakega elementa v tako ali drugače opepelenem vzorcu poteka z različnimi metodami: kolorimetrično, kompleksometrično, spektrofotometrično, nevtronsko aktivacijo, z uporabo avtoanalizatorjev itd.