Дипломная работа на тему "ТЮМГУ | Оценка влияния уровня кальцината в питательном растворе на концентрации хлорофилла А и В в листьях земляники (fragaria х ananassa «мurano») в условиях автоматической системы выращивания"

Работа на тему: Оценка влияния уровня кальцината в питательном растворе на концентрации хлорофилла А и В в листьях земляники (fragaria х ananassa «мurano») в условиях автоматической системы выращивания
Оценка: отлично.
Оригинальность работы на момент публикации 50+% на антиплагиат.ру.
Ниже прилагаю все данные для покупки.
https://studentu24.ru/list/suppliers/Anastasiya1---1326

Описание работы

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ИНСТИТУТ БИОЛОГИИ
Кафедра экологии и генетики

РЕКОМЕНДОВАНО К ЗАЩИТЕ В ГЭК

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
дипломная работа
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ УРОВНЯ КАЛЬЦИНАТА В ПИТАТЕЛЬНОМ РАСТВОРЕ НА КОНЦЕНТРАЦИИ ХЛОРОФИЛЛА А И В В ЛИСТЬЯХ ЗЕМЛЯНИКИ (FRAGARIA Х ANANASSA «МURANO») В УСЛОВИЯХ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ВЫРАЩИВАНИЯ

06.05.01 Биоинженерия и биоинформатика

Тюмень 2022

РЕФЕРАТ
С.48,рис. 14,табл. 10,библ.61.
Изучено влияние концентрации кальцината в питательном растворе на содержание хлорофилла общего, а и Ь на примере 72 растений земляники сорта
«Мурано» (fragaria х ananassa «Murano»). Установлены изменения содержания хлорофилла при дефиците и профиците кальцината в питательном растворе при подготовке растения к переходу на следующую фенофазу. Выявлены значимые отклонения от контроля концентрации хлорофилла в листьях в дефиците (снижение) и профиците (увеличение) с 19 по 29 сутки эксперимента. Отмечена большая стабильность показателя концентрации хлорофилла А при нормальном содержании кальцината в питательном растворе, дефиците и профиците разных вариантах эксперимента по сравнению с общим. Отмечены значимые отклонения от нормы концентрации хлорофилла А в листьях при дефиците кальцината в питательном растворе и профиците кальцината. Изменения концентрации хлорофилла В не отличаются от общего хлорофилла.
Ключевые слова: азот, хлорофилл, земляника, сити-ферма, спектрометр,
минеральный голод.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 6
1.1. РОЛЬ ХЛОРОФИЛЛА В ПРОЦЕССЕ ФОТОСИНТЕЗА 6
1.2. БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ АЗОТА В РАСТЕНИЯХ 14
1.3. АВТОМАТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ВЫРАЩИВАНИЯ 17
1.4. ХАРАКТЕРИСТИКА БИОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ И УСЛОВИЙ ВЫРАЩИВАНИЯ ЗЕМЛЯНИКИ 22
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 25
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ 29
ВЫВОДЫ 42
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 43

ВВЕДЕНИЕ
Земляника, широко распространенная в сельском хозяйстве, в т.ч. закрытого типа, ценится за способность к быстрому вегетативному размножению, скороплодность и урожайность [Экология: природопользование, инженерная ... , с. 88].
Высокие показатели урожайности достигаются за счёт агротехнических приёмов, в частности создания сбалансированного поступления биогенных веществ. Выявление дефицита и профицита питательных веществ в клубнике может быть сложной задачей. Во-первых, симптомы болезни часто похожи на симптомы дефицита и профицита питательных веществ, и их бывает трудно отличить друг от друга. Во-вторых, на одном и том же растении может возникать несколько недостатков, что затрудняет определение того, какое питательное вещество является виновником [Экология: природопользование, инженерная ... , с. 43].
Соединения азота принимают участие в процессах фотосинтеза, обмена веществ, образования новых клеток. Молекулы хлорофилла, включённые в светособирающий пигмент-белковый комплекс, выполняют светособирающую функцию, а также участвуют в ответной реакции растений на стрессовые факторы среды. Нарушение процесса фотосинтеза приводит к повреждению растения, в худшем случае к его гибели и являются маркером адаптированности растений и стрессовости среды [Chlorophyll triplet quenching... , с. 11337-11348].
Для питания растения используют различные виды минеральных удобрений. Большой популярностью пользуются азотные удобрения, так как азот- важный элемент питания, необходимый для нормального развития растений. Азот чаще всего входит в состав различных видов селитры, например он содержится в кальцините (Са(NОз)2). Соединения азоте играют большую роль в процессах фотосинтеза, образования новых клеток, обмена веществ, так как элемент входит в состав белков, составляя почти до 16-18% их массы, гемоглобина, нуклеиновых кислот, нуклеопротеидов, алкалоидов, хлорофилла. [Экология: природопользование, инженерная ... , с. 43].
Удобрения, с состав которых входит азот, влияют на содержание хлорофилла, который играет важную роль в процессах фотосинтеза. В хлоропластах клеток расположены тиллакоиды, в которых локализированы пигмент-белковые комплексы. Молекулы пигмента хлорофилла включены в светособирающий пигмент-белковый комплекс и выполняют светособирающую функцию. Также молекулы хлорофилла называют «антенными» пигментами, поскольку они способны улавливать кванты света и передавать их реакционным центрам. Молекулы хлорофилла, используя энергию полученного по антенне кванта света, участвуют в электрохимической реакции фотосинтеза. Нарушение процесса фотосинтеза приводит к повреждению растения, в худшем случае к его гибели [Chlorophyll triplet quenching... , с. 11337-11348].
Цель - оценить влияние дефицита и профицита кальцината в питательном растворе на концентрации хлорофилла а и Ь в листьях земляники в условиях автоматической системы выращивания.
Задачи:
1. Измерить концентрацию хлорофилла общего, хлорофилла А, В в листьях землянике fragaria х ananassa «Murano» в течение 29 суток;
2. Проследить сроки перехода растений между фенофазами в условиях автоматической системы выращивания;
3. Оценить уровень минерального голода у растений в течение эксперимента;
4. Сравнить показатели концентрацию хлорофилла общего, хлорофилла А, В и минерального голода при дефиците и профиците кальцинита в питательном растворе.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Blok С., Verhagen J.B.G.M. Trends in rooting media in dutch horticulture during the period 2001-2005: The new growing media project // Acta Horticulturae. 2009.
№ 819. Р. 47-57.
2. Bohlin С., Homberg В. Peat: Dominating Growing Medium ш Swedish Horticulture // Acta Horticulturae. 2004. № 644. Р. 177.
3. Carotenoid-to-chlorophyll energy transfer in recomЬinant major light-harvesting complex (LHCII) of higher plants / R. Croce, M.G. Muller, R. Bass [et al.] // Femtosecond transient absorption measurements. Biophys. J. 2001. 80 (2). Р. 901- 915.
4. Chlorophyll Ьiosynthesis: spotlight on protochlorophyllide reduction / С. Reinbothe, М. Е. Bakkouri, F. Buhr [et al.] // Trends in Plant Science. 2010. №. 15. Р.614-624.
5. Chlorophyll triplet quenching and photoprotection in the higher plant monomeric antenna protein Lhcb5 / М. Ballottari, М. Mozzo, J. Girardon [et al.] // J. Phys. Chem. В. 2013. № 117 (38). Р.11337-11348.
6. Clp protease controls chlorophyll Ь synthesis Ьу regulating the level of chlorophyllide а oxygenase / Е. Nakagawara, У. Sakuraba, А. Yamasato [et al.] // Plant J. 2007. № 49 (5). Р. 800-809.
7. Cuпent View of Nitric Oxide-Responsive Genes in Plants / А. Besson-Bard, J. Astier, S. Rasul [et al.] // Plant Sci. 2009. № 177. Р. 302-309.
8. Enhanced photoprotection Ьу protein-bound vs free xanthophyll pools: а comparative analysis of chlorophyll Ь and xanthophyll Ьiosynthesis mutants / L. Dall'osto, S. Cazzaniga, М. Havaux [et al.] // Molecular Plant. 2010. № 3. Р. 576- 593.
9. Estimating foliar nitrogen in Eucalyptus using vegetation indexes / L. F. Oliveira,
М. L. Oliveira, F. S. Gomes [et al.] // Scientia Agricola. 2017. № 74 (2). Р. 142- 147.
10. Excitation dynamics in the LHCII complex ofhigher plants: modeling based on the
2.72 Angstrom crystal structure / V.I. Novoderezhkin, М.А. Palacios, Н. van Amerongen [et al.] // J. Phys. Chem. В. 2005. № 109. Р. 10493-10504.
11. Fuju J.A., Kennedy R.A. Seasonal changes in the photosynthetic rate in apple trees in comparison between fruiting and non-fruiting trees // Plant Physiology. 1985. № 78. Р. 520.
12. Garcia-Mata С., Lamattina L. Nitric oxide induces stomatal closure and enhances the adaptive plant responses against drought stress // Plant Physiol. 2001. № 126. Р. 1196-1204.
13. LED lighting and seasonality effects antioxidant properties ofbaby leaflettuce / G. Samuoliene, R. Sirtautas, А. Brazaityte [et al.] // Food Chem. 2012. № 134 (3). Р. 1494-1499.
14. Lichtenthaler Н.К. Chlorophylls and carotenoids: pigments of photosynthetic Ьiomembranes // Methods in Enzymology. 1987. № 148. Р. 350-382.
15. Light-harvesting antenna composition controls the macrostructure and dynamics of thylakoid membranes in AraЬidopsis / Т.К. Goral, М.Р. Johnson, C.D.P. Duffy [et al.] // Plant J. 2012. № 69 (2). Р. 289-301.
16. Minor antenna proteins СР24 and СР26 affect the interactions between photosystem II subunits and the electron transport rate in grana membranes of AraЬidopsis / S. Bianchi, L. Dall'osto, G.Tognon [et al.] // Plant Cell. 2008. № 20 (4). Р. 1012-1028.
17. Nitric reductase-dependent nitric oxide production is involved in cold acclimation and freezing tolerance in AraЬidopsis / M.G. Zhao, L. Chen, L.L. Zhang [et al.] // Plant Physiol. 2009. № 151. Р. 755-767.
18. Pathways of energy flow in LHCII from two dimensional electronic spectroscopy /
G.S. Schlau-Cohen, T.R. Calhoun, N.S. Ginsberg [et al.] // J. Phys. Chem. В. 2009.
№ 113. Р. 15352-15363.
19. Porra R. А. Recent advances and re-assessment in chlorophyll extraction and assay procedures for terrestrial, aquatic, and marine organisms, including recalcitrant algae. Boston, London: CRC Press. 1991. Р. 31-57.
20. Richardson A.D., Duigan S.P., Berlyn, G.P. An evaluation of noninvasive methods to estimate foliar chlorophyll content // New Phytologist. 2002. № 15. Р. 185-194. 21.Spectrometer for fast measurements of in vivo reflectance, absorbance and fluorescence in the visiЫe and near-infrared / С. Buschmann, Е. Nagel, К. Szabo
[et al.] // Remote Sensing ofEnvironment. 1994. № 48. Р 18-24.
22. The importance of PSI chlorophyll red forms in light-harvesting Ьу leaves / А. Rivadossi, G. Zucchelli, F.M. Garlaschi [et al.] // Photosynth. Res. 1999. № 60 (2). Р. 209-215.
23. The multiple roles of light-harvesting chlorophyll a/Ь-protein complexes define structure and optimize function of AraЬidopsis chloroplasts: а study using two chlorophyll b-less mutants / Е.Н. Kim, Х.Р. Li., R. Razeghifard [et al.]. Biochim Biophys Acta. 2009. № 1787 (8). Р. 973-984.
24. Voitsekhovskaja O.V., Tyutereva E.V. Chlorophyll Ь in angiosperms: functions in photosynthesis, signaling and ontogenetic regulation // J. Plant Physiol. 2015. № 189. Р. 51-64.
25. Willows R. Chlorophylls // Боса Raton: Annual Plant Reviews. 2004. № 14. Р. 23- 56.
26. Zeaxanthin radical formation in minor light-harvesting complexes of higher plant antenna / T.J. Avenson, Т.К. Ahn, D. Zigmantas [et al.] // J. Biol. Chem. 2008. № 283 (6). Р. 3550-3558.
27. Адрахимов Ф.М., Маликова Е.А. Удобрения пролонгированного действия - перспективное направление интенсификации питомниководства // Достижения аграрной науки - садоводству и картофелеводству. 2017. № 11.
с. 54-60.
28. Александров Б.М. Перспективы комплексного использования торфяных ресурсов Свердловской области// Известия УГГА. 2003. № 17. С. 25-33.
29. Аутко А.А., Гануш Г.И., Долбик Н.Н. Овощеводство защищенного грунта.
Минск, 2006. С. 157.
30. Белова Т.А., Краснопивцева А.Н. Физиологические основы адаптации пигментной системы древесных растений к условиям светового климата городской среды// Auditorium. 2016. № 4. С. 10.
31. Бентли М. Промышленная гидропоника. М.: Книга по Требованию, 2012. С.
14-15.
32. Бехтер А.А., Полянская И.С. Особенности питания и удобрения земляники садовой. Интеллектуальнй научный потенциал XXI века. Нефтекамск, 2021. С.2.
33. Болтовский С.Н., Баймухамбетов С.Р. Плюсы и минусы гидропоники// Новая наука: современное состояние и пути развития. 2016. № 12 (4). С. 46-48.
34. Ботаника. Анатомия и морфология растений / А.Е. Василь,ев, Н.С. Воронин, А.Г. Еленевский [и др.]. М.: Просвещение, 1978. С. 480.
35. Бояркин Е. В., Пешкова А. А., Дорофеев Н. В. Влияние уровня питания на восстановление нитратов и содержание пигментов в листьях редьки масличной// Вестник ИрГСХА. 2011. № 46. С. 7-11.
36. Бутусов А.В. Эффективность применения регуляторов роста при возделывании озимой пшеницы// Аграрный вестник Урала. 2009. №9. С. 50- 52.
37. Веремейчик Л.А. Особенности применения химических удобрений для питания томатов в малообъемной культуре // Почвоведение и агрохимия. 2020. № 2. С. 164.
38. Воскресенская Н.П. Фотосинтез и спектральный состав света. Москва: Наука, 1965. С.176.
39. Высоцкий В.А., Алексеенко Л.В., Марченко Л.А. Инновационные технологии
возделывания земляники садовой. М.: Росинформагротех, 2010. С. 88.
40. Говорова Г.Ф., Говоров Д.Н. Земляника и клубника. Москва, 2015. С.16-23. 41.Дымова О.В. Пигментный комплекс растений в условиях таёжной зоны
европейского северо-востока: специальность 03.О1.05 Физиология и биохимия растений: дис. доктор биол. наук. Уфа, 2019. С. 16.
42. Ефремов Н.С. Повышение эффективности электрооблучения рассады листового салата за счет разработанного светодиоидного источника излучения: специальность 05.20.02 Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве: дис. канд. тех. Наук. Йошкар Ола, 2016. 20 с.
43. Жмакин М.С. Выращивание основных видов плодовых и ягодных культур.
Технология богатых урожаев. Москва: РШТОЛ классик, 2011. С. 50-52.
44. Кищенко Б.И. Вертикальные грядки. Сопки, грядки рабатки. К.: Аст. Стапкер, 2016. с. 145.
45. Клименко С.Б., Пешкова А.А., Дорофеев Н.В. Активность нитратредуктазы у озимой пшеницы при тепловом шоке // Joumal of Stress Physiology & Biochemistry. 2006. № 1. С. 5000-5549.
46. Курочкин С.С., Смольнякова В.В. Органическое сельское хозяйство // Вестник овощевода. 2012. № 1. С. 46-49.
47. Кусаинова Г.С., Петров Е.П. Изменение водно-физических свойств субстратов при выращивании томата на малообъемной гидропонике // Сборник материалов Международной XIII научно-практической конференции «Аграрная наука - сельскому хозяйству» 2018. С. 3.
48. Медведев С.С. Физиология растений: учебник. СПб: БХВ-Петербург, 2012. С.
218.
49. Медведева Л.Н, Старовойтов М.К. Экологическая составляющая в развитии городов. Взаимодействие вузов и промышленных предприятий для эффективного развития инновационной деятельности. Волжский, 2009. С. 18- 22.
50. Медведева Л.Н., Козенко К.Ю., Комарова О.П. Концепт-стратегия «зеленых
городов» на базе промышленно развитых средних. Волгоград: Крутон, 2015. 256 с.
51. Нерубенко Т.В. Выращивание земляники садовой: характеристика сортов,
агротехнологии, полезные свойства. Белгород, 2017. С. 27-30.
52. Паршина З.С. Пигменты и фотохимическая активность хлоропластов озимой пшеницы. Алма-Ата: Наука, 1983. С. 140.
53. Петрунина В.А. Использование торфа и инновационных продуктов его переработки в сельском хозяйстве России // Международный научно исследовательский журнал. 2008. № 3. С. 40-42.
54. Полевой В.В. Физиология растений. М.: Высш. шк., 1989. 464 с. 55.Прикупец. Л.Б., Емелин А.А. Использование облучателей на основе
светодиодов для светокультуры салата: экономический аспект // Теплицы России. 2013. № 3. С. 66-68.
56. Романцов Р.В., Вертикальные фермы// Архитектура и строительство России. 2016. № 4 (220). с. 106.
57. Рубин А.Б., Кренделева Т.Е. Регуляция первичных процессов фотосинтеза// Успехи биологической химии. 2003. № 43. С. 225-266.
58. Связь между величиной хлорофилльного фотосинтетического потенциала и урожайностью озимой пшеницы TriticumaestivumL. при повышенных температурах / Г.А. Прядкина, О.О. Стасик, Л.Н. Михальская [и др.] // Сельскохозяйственная биология. 2014.. №5. С. 88-95.
59. Трунов Ю.В. Минеральное питание и удобрение яблони: научное издание. Мичуринск-Наукоград РФ: ГНУ ВНИИС им. И.В. Мичурина Россельхозакадемии, Воронеж: изд. дом. Кварта, 201О. 400 с.
60. Тютерева Е.В., Иванова А.Н., Войцеховская О.В. К вопросу о роли хлорофилла Ь в онтогенетических адаптациях растений // Успехи современной биологии. 2014. № 134 (3). С. 249-256.
61. Экология: природопользование, инженерная защита окружающей среды. Учебник / И.Г. Мельцаев, А.Ф. Сорокин, С.Г. Андрианов [и др.]. Иваново: Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина, 2008. 43 с.