Курсовая работа: Влияние тяжелых металлов на растения

- cерая пятнистость злаков наблюдается у овса, ячменя, пшеницы, ржи, кукурузы. Характеризует­ся появлением на листьях узкой поперечной линии увя­дания. Листья загибаются по линии увядания и свешиваются вниз. У кукурузы на листьях появляются отдель­ные хлоротичные пятна, в дальнейшем отмирающие, что ведет к образованию отверстий на листьях. Болезнь распространена обычно на щелочных почвах при высо­ким содержании гумуса.

- болезнь сахарного тростника – на молодых листьях появляются длинные беловатые полосы хлоротичных участков, в дальнейшем краснеющие; на этих местах наступает разрыв листьев.Содержание мар­ганца в листьях резко падает; наблюдаются лишь следы (вместо 0,003% в норме). Заболевание растений развивается на щелочных и нейтральных почвах. Внесе­ние в почву серы, суперфосфатов (веществ, подкисляю­щих почву и повышающих содержание доступного мар­ганца) излечивает или предупреждает названное забо­левание.

- пятнистая желтуха сахарной свеклы, а также кормовой, столовой свеклы и шпина­та. В пространствах между жилками листьев появля­ются желтые хлоротичные участки; края листьев завора­чиваются кверху. Содержание марганца в тканях боль­ных растений резко уменьшается: в здоровом листе сахарной свеклы обычно 181 мг марганца на 1 кг сухого вещества, а в больном — лишь 13 мг на 1 кг.

- болотная пятнистость семян гороха. По­ражаются как листья (легкий хлороз), так и, главным

образом, семена гороха. На семенах появляются корич­невые или черные пятна; на внутренней поверхности семядолей образуются полости. Рядом с больными мо­гут находиться и здоровые семена.

- болезни плодовых растений проявляются в хлорозе листьев (у главной жилки), преимущественно старых (недостаточность железа проявляется главным образом на молодых листьях). Отмирают ветви, светле­ют плоды. Сильнее всего поражается груша; вишня и яблоня — меньше.

- пятнистость листьев тунга. Заболевание встречается преимущественно в США. При низком содержании обменного марганца в почвах, на листьях между жилками появляются хлоротичные участки, раз­растающиеся в пятна.

Встречается также серая пятнистость клуб­ники и другие заболевания.

Явление недо­статочности марганца у растений в виде приведенныхвыше специфических заболеваний наблюдается при значительном дефиците марганца в почвах, однако и при относительном недостатке подвижного марганца мо­гут наблюдаться «стертые» формы недостаточности, проявляющиеся в задержке роста, уменьшении урожай­ности и т. п.

Обогащение растений марганцем ведет к улучшению роста, плодоношения деревьев и урожайности многих культур, что нашло практическое использование. В качестве удобрений применяют отходы марганцеворудной промышленности, отходы производства серной кис­лоты и др.

Марганцевые отходы имеют пре­имущество перед чистыми марганцевыми солями: они используются растениями постепенно и действуют более эффективно. Доза удобрений зависит от источника по­лучения отходов и от вида растений.

Внесение марганцевых отходов в почву в качестве удобрений положительно сказывается на урожайности сахарной свеклы, озимой пшеницы, кукурузы, картофеля, овощных культури дру­гих культур, уменьшает полегаемость растений. Помимо обычного внесения марганцевых удобрений в почву, применяют и другие методы использования марганца, при которых ис­ключаются неблагоприятные условия усвояемости мар­ганца из почв.

Избыток марганца, так же как и его недостаток, неблагоприятно сказывается на растениях.

Л. П. Виноградов отмстил значительные морфологи­ческие изменения у растений, произрастающих на бога­тых марганцем почвах (например в Чиатури).

По данным Л. Я. Леванидова, существуют растения, способные в значительной степени накапливать марганец; такие растения называют манганофилами. Способность концентрировать марганец не обязательно свойственна всем видам данного рода и не связана с систематическим положением растения. Концентраторами марганца являются лютик золотистый, полынь лекарственная, некоторые папоротники, сосна, береза, паслено­вые.

Растения-манганофилы активно извлекают марганец из почв. Если растения-манганофилы произрастают на почвах с малым содержанием легко усвояемого марган­ца, то они особенно страдают от его недостатка. Так, на черноземе, бедном доступным марганцем, могут про­израстать только такие растения-манганофилы, как бе­реза, мобилизующая марганец своими кислыми корневыми выделениями.

МЕДЬ

Общее содержание меди в почвах составляет около 0,002%, причем на долю растворимой части приходится около 1% этого ко­личества.

В почвах встречаются не­сколько форм меди, в различной степени усваиваемой растениями:

а)водоорастворимая медь, б)обменная медь, поглощенная органическими и минеральными коллоидами, в)труднорастворимые медные соли, г)медь­содержащие минералы, д)комплексные металлоорганические соединения меди.

Подвижность меди и поступление ее в ра­стения уменьшаются при известковании почв, связывании меди в виде органических соединений и закреплении почвенным гумусом. Часть меди почв прочно связана с почвенными перегнойными кислотами — гуминовой, креновой, апокреновой; в этой форме она становится не­подвижной и неусвояемой для растений.

Медь образует также комплексные соединения с ря­дом органических кислот — щавелевой, лимонной, малеиновой, янтарной. Важную роль в фиксации меди иг­рают микроорганизмы почвы.

Количество воднорастворимой дос­тупной меди определяет в основном условия жизни ра­стений в данной местности. Растения богатых медью почв обогащаются названным элементом, причем некото­рые виды приобретают устойчивость даже к очень вы­соким концентрациям этого металла.

Медь не­обходима для жизнедеятельности растительных организ­мов. Почти вся медь листьев сосредоточена в хлоропластах и тесно связана с процессами фотосинтеза; она участвует в синтезе таких сложных органических соеди­нений, как антоциан, железопорфирины и хлорофилл; медь стабилизирует хлорофилл, предохраняет его от разрушения.

Медь входит в качестве структурного компонента в состав соединения с белком (медьпротеида, содержаще­го 0,3% меди), образуя окислительный фермент полифенолоксидазу. Этот фермент впервые был обнаружен в клубнях картофеля, шампиньонах, а в дальнейшем в составе большинства распространенных растений.

Хотя этот фермент может окислять лишь определен­ные фенольные соединения, однако присутствие в растительных тканях наряду с оксидазой пирокатехина или ортохинона позволяет полифенолоксидазе участвовать в окислении большого количества органических соединений.

Медь способствует синтезу в растениях железосодержащих ферментов, в частности пероксидазы.

Установлено положительное влияние меди на син­тез белков в растениях и благодаря этому — на водоудерживающую способность растительных тканей. Напротив, при недостатке меди гидрофильность коллои­дов тканей уменьшается.

Очевидно, вследствие этого медь в виде удобрений имеет значение для придания растениям засухо- и моро­зоустойчивости, а также, возможно, устойчивости к бак­терийным заболеваниям.

Болезни недостаточности меди у растений: