Ker botanika proučuje kar nekaj različnih vidikov organizacije in delovanja rastlinski organizmi, potem se v vsakem posameznem primeru uporabi drugačen sklop 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 odvisni tudi smer in intenzivnost fizioloških in biokemičnih procesov kemična sestava prst in njene druge lastnosti, na koncu določa rast rastlinske biomase in produktivnost rastlinske pridelave kot panoge kot celote. 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 gojenih in divjih rastlin temelji na podatkih, pridobljenih v različnih delih 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 približno 2000 rastlinskih vrst, vendar jih je razširjeno le neznaten del. Številne divje rastoče rastlinske vrste lahko v prihodnosti postanejo zelo obetavne kulture. 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, sladkovodnih telesih in Svetovni ocean.
Za strokovnjake s področja agrokemije in pedologije je botanika osnovna osnova, ki omogoča globlje razumevanje bistva procesov nastajanja tal, vidijo odvisnost nekaterih lastnosti tal od značilnosti vegetacijskega pokrova in razumejo potrebe kulturnih rastlin po določenih hranilih.
Kemijska analiza rastline za Zadnja leta prejela priznanje in široko uporabo v mnogih državah sveta kot metoda za preučevanje prehrane rastlin na terenu in kot metoda za določanje potreb rastlin v gnojilih. Prednost te metode je natančno določeno razmerje med indikatorji rastlinske analize in učinkovitostjo posameznih gnojil. Za analizo se ne vzame cela rastlina, temveč določen del, pogosteje list ali listni pecelj. Ta metoda se imenuje diagnostika listov.[ ...]
Kemična analiza rastlin se izvaja za določitev količine hranil, ki so vstopila vanje, na podlagi katerih je mogoče presoditi potrebo po gnojilih (metode Neubauerja, Magnitskega itd.), Za določitev indikatorjev hranilne in krmne vrednosti izdelkov (določanje škroba, sladkorja, beljakovin, vitaminov itd.) n) in za reševanje različnih vprašanj prehrane in presnove rastlin.[ ...]
Rastline smo v tem poskusu hranili z označenim dušikom 24 dni po kalitvi. Kot gnojilo smo uporabili amonijev sulfat s trikratno obogatitvijo z izotopom N15 v odmerku 0,24 g N na posodo. Ker je bil označeni amonijev sulfat, ki smo ga uporabili kot dognojevanje, razredčen v zemlji z navadnim amonijevim sulfatom, ki smo ga nanesli pred setvijo in ga rastline niso popolnoma porabile, je bila dejanska obogatitev amonijevega sulfata v substratu nekoliko nižja, približno 2,5. Iz tabele 1, ki vsebuje podatke o pridelku in rezultate kemijske analize rastlin, je razvidno, da je pri izpostavitvi rastlin označenemu dušiku od 6 do 72 ur teža rastlin ostala praktično na enaki ravni in le 120 ur po z uvedbo dodatka dušika se je opazno povečal.[ ...]
Kemijski taksonomiji doslej ni uspelo razdeliti rastlin v velike taksonomske skupine na podlagi katere koli kemične spojine ali skupine spojin. Kemijska taksonomija izhaja iz kemijske analize rastlin. Do sedaj je bila največja pozornost namenjena evropskim rastlinam in rastlinam zmernega pasu, medtem ko je bilo sistematično preučevanje tropskih rastlin premalo. V zadnjem desetletju pa vse pridobiva večja vrednost predvsem biokemične sistematike, in sicer iz dveh razlogov. Eden od njih je priročnost uporabe hitrih, enostavnih in dobro ponovljivih kemijsko-analitskih metod za preučevanje sestave rastlin (te metode vključujejo npr. kromatografijo in elektroforezo), drugi pa enostavnost prepoznavanja organskih spojin v rastlinah; oba dejavnika sta prispevala k rešitvi taksonomskih problemov.[ ...]
Pri razpravi o rezultatih kemijske analize rastlin smo poudarili, da s temi podatki ne moremo ugotoviti vzorcev v spreminjanju vsebnosti zalogovnih proteinov v rastlinah ob različnih časih njihove žetve. Rezultati izotopske analize, nasprotno, kažejo močno dušikovo obnovo teh (beljakovin) 48 in 96 ur po uvedbi gnojenja z označenim dušikom.To nas sili k spoznanju, da so v resnici skladiščne beljakovine, pa tudi konstitucionalne In če se v prvem obdobju po žetvi sestava dušikovih izotopov skladiščnih proteinov ni spremenila, potem to ni podlaga za sklepanje, da so v teh obdobjih stabilni. eksperiment.[ ...]
Hkratne kemijske analize rastlin so pokazale, da se skupna količina beljakovinskega dušika tako v tem kot v drugih podobnih poskusih v tako kratkih časovnih obdobjih praktično sploh ni spremenila ali pa se je spremenila za relativno majhno količino (znotraj 5-10%). To kaže na to, da v rastlinah poleg tvorbe nove količine beljakovin poteka nenehno obnavljanje beljakovin, ki jih rastlina že vsebuje. Tako imajo beljakovinske molekule v rastlinah relativno kratko življenjsko dobo. Nenehno se uničujejo in ponovno ustvarjajo v procesu intenzivnega metabolizma rastlin.[ ...]
Te metode diagnosticiranja prehranjenosti s kemijsko analizo rastlin temeljijo na določanju bruto vsebnosti glavnih hranilnih snovi v listih. Izbrane vzorce rastlin posušimo in zmeljemo. Nato v laboratorijskih pogojih vzorec rastlinskega materiala upepelimo, nato pa določimo skupno vsebnost N, P205, KrO> CaO, MgO in drugih hranil. V vzporednem vzorcu se določi količina vlage.[ ...]
Tabela 10 prikazuje podatke o pridelku in podatke o kemični analizi rastlin za obe seriji poskusov.[...]
Vendar so bili pri vseh teh poskusih v analizo vključeni povprečni vzorci rastlin, kot se to počne pri običajnem določanju količine fosforja, ki ga rastline absorbirajo iz gnojil. Edina razlika je bila v tem, da količina fosforja, ki so ga rastline vzele iz gnojila, ni bila določena z razliko med vsebnostjo fosforja v kontrolnih in poskusnih rastlinah, temveč z neposrednim merjenjem količine označenega fosforja, ki je v rastlino prišel iz gnojila. . Vzporedne kemijske analize rastlin za vsebnost fosforja v teh poskusih so omogočile določitev deleža skupne vsebnosti fosforja v rastlini fosforja iz gnojil (označen) in fosforja, vzetega iz zemlje (neoznačen).
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 - C. Darwin je postavil temelje evolucijske fiziologije rastlin, fiziologije cvetov, heterotrofne prehrane, gibanja in dražljivosti 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 njegova druga naloga razviti teoretične osnove za doseganje maksimalnih donosov kmetijskih, industrijskih in zdravilnih 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 listov, razmerje površin nadzemnih in podzemnih organov itd.)
2. Meritve teže. Na primer, določanje dnevne dinamike kopičenja vegetativne mase
3. Merjenje koncentracije raztopine, kemične sestave vzorcev 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.
ZVEZNA AGENCIJA ZA IZOBRAŽEVANJE
DRŽAVNA UNIVERZA VORONEZH
INFORMACIJSKA IN ANALITIČNA PODPORA OKOLJSKIM DEJAVNOSTIM V KMETIJSTVU
Izobraževalni in metodični priročnik za univerze
Sestavil: L.I. Brekhova L.D. Stakhurlova D.I. Ščeglov A.I. Gromovik
VORONEZH - 2009
Potrdil Znanstveno-metodološki svet Fakultete za biologijo in tla - Protokol št. 10 z dne 04.06.2009.
Recenzent doktor bioloških znanosti, profesor L.A. Yablonsky
Učni pripomoček je bil pripravljen na Oddelku za pedologijo in upravljanje zemljišč Fakultete za biologijo in tla Državne univerze v Voronežu.
Za specialnost: 020701 - Tloslovje
Pomanjkanje ali presežek katerega koli kemični element povzroča motnje v normalnem poteku biokemičnih in fizioloških procesov v rastlinah, kar na koncu spremeni pridelek in kakovost rastlinskih proizvodov. Zato določanje kemične sestave rastlin in kazalnikov kakovosti proizvodov omogoča prepoznavanje neugodnih okoljskih razmer za rast tako gojene kot naravne vegetacije. V zvezi s tem je kemična analiza rastlinskega materiala sestavni del dejavnosti varstva okolja.
Praktični vodnik za informacijsko in analitično podporo okoljskim dejavnostim v kmetijstvo sestavljeno v skladu s programom laboratorijskih predavanj o "biogeocenologiji", "analizi rastlin" in "varstvu okolja v kmetijstvu" za študente 4. in 5. letnika oddelka za tla biološke in talne fakultete VSU.
METODA ZBIRANJA RASTLINSKIH VZORCEV IN NJIHOVE PRIPRAVE ZA ANALIZO
Odvzem rastlinskih vzorcev je zelo pomemben trenutek pri učinkovitosti diagnosticiranja prehrane rastlin in ocenjevanja dostopnosti talnih virov le-tem.
Celotno območje proučevanega pridelka je vizualno razdeljeno na več delov glede na njegovo velikost in stanje rastlin. Če se v setvi ugotovijo območja z izrazito slabšimi rastlinami, se ta območja označijo na terenski karti, ugotovi, ali je slabo stanje rastlin posledica entolije ali fitobolezni, lokalnega poslabšanja lastnosti tal ali drugega rastišča. pogoji. Če vsi ti dejavniki ne pojasnijo razlogov za slabo stanje rastlin, potem lahko domnevamo, da je njihova prehrana motena. To preverjajo rastlinske diagnostične metode. Vzemite pro-
iz rastišč z najslabšimi in najboljšimi rastlinami in tlemi pod njimi ter z analizami ugotavljajo vzroke za propadanje rastlin in njihovo prehranjenost.
Če setev ni enotna glede na stanje rastlin, je treba pri vzorčenju zagotoviti, da vzorci ustrezajo povprečnemu stanju rastlin na določenem odseku njive. Rastline s koreninami vzamemo iz vsakega izbranega niza po dveh diagonalah. Uporabljajo se: a) za upoštevanje prirastka in poteka nastajanja organov – bodoče strukture pridelka in b) za kemično diagnostiko.
V zgodnjih fazah (z dvema ali tremi listi) mora vzorec vsebovati vsaj 100 rastlin na 1 ha. Kasneje za žita, lan, ajdo, grah in drugo - najmanj 25 - 30 rastlin na 1 ha. Pri velikih rastlinah (odrasla koruza, zelje ipd.) odvzamemo spodnje zdrave liste vsaj 50 rastlinam. Za upoštevanje akumulacije po fazah in odvzema s posevkom se v analizo vzame celoten nadzemni del rastline.
pri drevesne vrste - sadje, jagode, grozdje, okrasne in gozdne - zaradi posebnosti njihovih starostnih sprememb, pogostosti plodov itd. Vzorčenje je nekoliko bolj zapleteno kot pri poljskih pridelkih. Ločimo naslednje starostne skupine: sadike, podivjane, cepljene dvoletnice, sadike, mlada in rodna (začenjajo roditi, v polni in bledeči rodnosti) drevesa. Pri sadikah je v prvem mesecu njihove rasti v vzorec vključena celotna rastlina, nato pa njena razdelitev na organe: liste, stebla in korenine. V drugem in naslednjih mesecih se izberejo popolnoma oblikovani listi, običajno prva dva po najmlajšem, šteto od vrha. Dve leti starim prostoživečim pticam vzamemo tudi prva dva oblikovana lista, šteto od vrha rastnega poganjka. Pri cepljenih dvoletnicah in sadikah, pa tudi pri odraslih, vzamejo srednje liste rastnih poganjkov.
pri jagode - kosmulje, ribez in drugi - so izbrani iz poganjkov trenutne rasti 3 - 4 listov iz 20 grmov, tako da v vzorcu
bilo je vsaj 60 - 80 listov. Odrasle liste vzamemo iz jagod v enaki količini.
Splošna zahteva je poenotenje tehnik vzorčenja, predelave in shranjevanja: jemanje popolnoma istih delov vseh rastlin glede na njihovo plastenje, starost, lokacijo na rastlini, odsotnost bolezni itd. Pomembno je tudi, ali so bili listi na direktnem soncu ali v senci, v vseh primerih pa je treba izbrati liste enako položene glede na sončno svetlobo, najbolje na svetlobi.
Pri analizi koreninskega sistema povprečni laboratorijski vzorec pred tehtanjem skrbno speremo v vodi. voda iz pipe splaknemo v destilirani vodi in posušimo s filtrirnim papirjem.
Laboratorijski vzorec zrnja ali semena se s sondo odvzame iz več mest (vreča, škatla, stroj), nato se ga v enakomerni plasti razporedi na papir v obliki pravokotnika, razdeli na štiri dele in iz dveh odvzame material. nasprotni deli do pravo količino za analizo.
Ena od pomembnih točk pri pripravi rastlinskega materiala za analizo je njegova pravilna fiksacija, če se analize ne predvidevajo v svežem materialu.
Za kemijsko oceno rastlinskega materiala glede na skupno vsebnost hranil (N, P, K, Ca, Mg, Fe itd.) vzorce rastlin posušimo do zračno suhega stanja v sušilniku pri
temperatura 50 - 60 ° ali na zraku.
Pri analizah, katerih rezultati bodo sklepali o stanju živih rastlin, je treba uporabiti svež material, saj venenje povzroči znatno spremembo sestave snovi ali zmanjšanje njene količine in celo izginotje snovi, ki jih vsebuje. v
žive rastline. Na primer, celuloza ni podvržena razgradnji, medtem ko se škrob, beljakovine, organske kisline in predvsem vitamini po več urah venenja razgradijo. To prisili eksperimentatorja, da opravi analize na svežem materialu v zelo kratkem času, kar pa ni vedno mogoče. Zato se pogosto uporablja fiksacija rastlinskega materiala, katere namen je stabilizirati nestabilne rastlinske snovi. Inaktivacija encimov je odločilnega pomena. So uporabljeni razne trike pritrjevanje rastlin glede na naloge poskusa.
Pritrditev trajekta. Ta vrsta fiksacije rastlinskega materiala se uporablja, kadar ni potrebe po določanju vodotopnih spojin (celični sok, ogljikovi hidrati, kalij itd.). Med predelavo rastlinske surovine lahko pride do avtolize tako močno, da se sestava končnega produkta včasih bistveno razlikuje od sestave vhodnega materiala.
V praksi se parna fiksacija izvede na naslednji način: znotraj vodne kopeli se obesi kovinska mreža, od zgoraj je kopel prekrita z gostim negorljivim materialom in voda segreva do hitrega sproščanja pare. Po tem se svež rastlinski material položi na mrežico v kopeli. Čas fiksiranja 15 - 20 min. Nato posušite rastline
vatsya v termostatu pri temperaturi 60 °.
Pritrjevanje temperature. Rastlinski material damo v kraft papirnate vrečke, zdrobljeno sočno sadje in zelenjavo pa ohlapno položimo v emajlirane ali aluminijaste kivete. Material hranimo 10 - 20 minut pri temperaturi 90 - 95 °. To inaktivira večino encimov. Po tem se listno-stebelna masa, ki je izgubila turgor, in plodovi posušijo v sušilniku pri temperaturi 60 ° z ali brez prezračevanja.
Pri uporabi te metode fiksacije rastlin je treba upoštevati dolgotrajno sušenje rastlinskega materiala v temi
temperaturah 80° in več pride do izgub in sprememb snovi zaradi kemijskih transformacij (termični razpad nekaterih snovi, karamelizacija ogljikovih hidratov itd.), pa tudi zaradi hlapnosti amonijevih soli in nekaterih organskih spojin. Poleg tega temperatura surovega rastlinskega materiala ne more doseči temperature okolju(sušilna omara), dokler voda ne izhlapi in dokler se vsa vnesena toplota ne pretvori več v latentno toploto uparjanja.
Hitro in nežno sušenje rastlinskega vzorca se v nekaterih primerih šteje tudi za sprejemljivo in sprejemljivo metodo fiksacije. S spretnim vodenjem tega postopka so lahko odstopanja v sestavi suhe snovi majhna. Posledica tega je denaturacija beljakovin in inaktivacija encimov. Sušenje se praviloma izvaja v sušilnih omarah (termostatih) ali posebnih sušilnih komorah. Material se veliko hitreje in bolj zanesljivo suši, če skozi omaro (komoro) kroži segret zrak. Najprimernejša temperatura za sušenje
šivanje od 50 do 60°.
Posušen material se bolje ohrani v temi in na hladnem. Ker so številne snovi, ki jih vsebujejo rastline, sposobne samooksidacije tudi v suhem stanju, je priporočljivo, da posušeno snov shranjujete v tesno zaprtih posodah (bučke z brušenimi zamaški, eksikatorji ipd.), do vrha napolnjene s snovjo, tako da v posodah ni več veliko zraka.
Zamrzovalni material. Rastlinski material je zelo dobro ohranjen pri temperaturah od -20 do -30 °, pod pogojem, da se zamrzovanje zgodi dovolj hitro (ne več kot 1 uro). Prednost shranjevanja rastlinskega materiala v zamrznjenem stanju je tako zaradi učinka ohlajanja kot dehidracije materiala zaradi prehoda vode v trdno stanje. Upoštevati je treba, da pri zamrzovanju
encimi se inaktivirajo le začasno, po odtajanju pa lahko v rastlinskem materialu pride do encimskih transformacij.
Obdelava rastlin z organskimi topili. Kot kvaliteta
Kot fiksirno sredstvo lahko uporabimo vreli alkohol, aceton, eter itd.. Fiksacija rastlinskega materiala po tej metodi se izvede tako, da se spusti v ustrezno topilo. Vendar pa s to metodo ne pride le do fiksacije rastlinskega materiala, temveč tudi do ekstrakcije številnih snovi. Zato se lahko taka fiksacija uporabi le, če je vnaprej znano, da se snovi, ki jih je treba določiti, ne ekstrahirajo s tem topilom.
Po fiksiranju se posuši vzorci rastlin zdrobimo s škarjami in nato v mlinu. Zdrobljen material presejemo skozi sito s premerom lukenj 1 mm. Hkrati se iz vzorca ne vrže nič, saj z odstranitvijo dela materiala, ki ni šel skozi sito pri prvem presejanju, s tem spremenimo kakovost povprečnega vzorca. Večje delce gredo skozi mlin in ponovno presejejo. Ostanke na cedilu zmeljemo v možnarju.
Iz tako pripravljenega povprečnega laboratorijskega vzorca se vzame analitski vzorec. Da bi to naredili, je rastlinski material, porazdeljen v tankem enakomernem sloju na list sijajnega papirja, diagonalno razdeljen na štiri dele. Nato dva nasprotna trikotnika odstranimo, preostalo maso pa ponovno v tankem sloju porazdelimo po celem listu papirja. Ponovno narišemo diagonale in spet odstranimo dva nasprotna trikotnika. To se izvaja, dokler na listu ne ostane količina snovi, ki je potrebna za analitski vzorec. Izbrani analitski vzorec se prenese v steklen kozarec z brušenim zamaškom. V tem stanju se lahko hrani za nedoločen čas. Masa analiznega vzorca je odvisna od količine in metodologije raziskave in se giblje od 50 do nekaj sto gramov rastlinskega materiala.
Vse analize rastlinskega materiala je treba opraviti z dvema vzporednima vzorcema. Samo podobni rezultati lahko potrdijo pravilnost opravljenega dela.
Z rastlinami je treba ravnati v suhem in čistem laboratoriju brez amoniakovih hlapov, hlapnih kislin in drugih spojin, ki bi lahko vplivale na kakovost vzorca.
Rezultate analiz je mogoče izračunati tako za zračno suhe kot za absolutno suhe vzorce snovi. V zračno suhem stanju je količina vode v materialu v ravnovesju z vodno paro v zraku. To vodo imenujemo higroskopna, njena količina pa je odvisna tako od rastline kot od stanja zraka: bolj ko je zrak vlažen, bolj je higroskopna voda v rastlinskem materialu. Za pretvorbo podatkov v suho snov je treba določiti količino higroskopske vlage v vzorcu.
DOLOČANJE SUHE SNOVI IN HIGROSKOPNE VLAGE V ZRAČNO SUHEM MATERIALU
Pri kemijski analizi se količinska vsebnost določene sestavine izračuna na podlagi suhe snovi. Zato se pred analizo določi količina vlage v materialu in s tem količina absolutno suhe snovi v njem.
Napredek analize. Analitski vzorec snovi se v tankem sloju razporedi na list sijočega papirja. Nato z lopatko z različnih mest odvzamemo majhne ščepce snovi, razporejene po listu, v steklenico, ki smo jo predhodno posušili do konstantne teže. Vzorec mora biti približno 5 g. Tehtič skupaj z vzorcem stehtamo na analitski tehtnici in postavimo v termostat, v katerem se vzdržuje temperatura 100-1050. Prvič v termostatu odprto steklenico z vzorcem hranimo 4-6 ur. Po tem času se steklenica iz termostata prenese v eksikator za hlajenje, po 20-30
minut, se steklenica stehta. Po tem se steklenica odpre in ponovno postavi v termostat (na isto temperaturo) za 2 uri. Sušenje, ohlajanje in tehtanje ponavljamo, dokler tehtanec ne doseže konstantne teže (razlika med zadnjima dvema tehtanjema mora biti manjša od 0,0003 g).
Odstotek vode se izračuna po formuli:
kjer je: x odstotek vode; c – teža rastlinskega materiala pred sušenjem, g; c1 - teža rastlinskega materiala po sušenju.
Oprema in posoda:
1) termostat;
2) steklenice.
Obrazec za beleženje rezultatov
Teža škatle s |
Teža škatle s |
||||||||
na tečajih |
|||||||||
do |
do |
Tečaj |
|||||||
po sušenju - |
|||||||||
sušenje- |
sušenje- |
po vysu- |
|||||||
šivanje, g |
|||||||||
DOLOČANJE "SUROVEGA" PEPELA Z METODO SUHEGA UPEPELJENJA
Pepel je ostanek, ki nastane po zgorevanju in žganju. organska snov. Med zgorevanjem ogljik, vodik, dušik in delno kisik uhajajo, ostanejo pa le nehlapni oksidi.
Vsebnost in sestava elementov pepela rastlin je odvisna od vrste, rasti in razvoja rastlin, predvsem pa od talno-klimatskih in agrotehničnih pogojev njihovega gojenja. Koncentracija elementov pepela se bistveno razlikuje različne tkanine in rastlinskih organov. Tako je vsebnost pepela v listih in zelnatih organih rastlin veliko večja kot v semenih. V listih je več pepela kot v steblih,