WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаБіологія, Зоологія, Аграрна наука → Світлокультура рослин — історія виникнення і становлення - Реферат

Світлокультура рослин — історія виникнення і становлення - Реферат


Реферат на тему:
Світлокультура рослин - історія виникнення і становлення
Рослинництво - один із найперших видів діяльності людини, направлений на збереження її життя. Ще з давніх давен людина займалася вирощуванням рослин для їжі. Процес зростання рослин неможливий без сонячної енергії - важливої складової процесу фотосинтезу, результатом якого є накопичення маси рослин.
Для підвищення продуктивності рослин, тобто подовження сонячного дня з метою інтенсифікації фотосинтезу, люди почали використовувати штучні джерела випромінювання.
Аналіз останніх досліджень і публікацій. З виникненням і розвитком електротехніки вчені різних країн світу робили внесок у справу використання штучних джерел випромінювання у рослинництві. Дослідженням розвитку цього питання в середині ХХ століття займалися Калітін М.М., Леман В.М., Максимов М.А. та інші. Однак на сьогодні належного дослідження і висвітлення історія світлокультури рослин як окремого напряму галузі сільськогосподарської науки ще не отримала.
Завданням цієї роботи передбачається розгляд історії розвитку світлокультури рослин, обґрунтування його періодизації.
Виклад основного матеріалу. У рослинах відбуваються різні невидимі для нас хімічні процеси. Найважливішим із них, звичайно, є фотосинтез. Це процес перетворення рослиною отриманих нею з повітря води та вуглекислого газу у вуглецеві з'єднання та виділення при цьому кисню. Без фотосинтезу неможливим був би ріст рослин. Але, окрім вуглецю, і води для фотосинтезу рослині необхідна енергія, тобто сонячне світло [1].
Низький рівень природної освітленості в теплицях і короткий зимовий день не задовольняє потреби рослин в променистій енергії. Для того, щоб виростити повноцінні рослини взимку або хорошу розсаду ранньою весною, необхідно до природного світла добавляти штучне [2].
Історію штучних джерел освітлення в рослинництві можна розділити на два періоди. Перший період тривав з 1865 року до середини 60-х років ХХ століття. Особливість цього періоду - відносно малі знання потреби рослин у випромінюванні (його спектрального складу, величині опромінення і тривалості опромінення протягом дня) і звідси в значній мірі емпіричний підхід до вирішення питань, пов'язаних із штучним опроміненням. Тому розвиток і прогрес світлокультури рослин визначалися в основному розвитком фізики і прогресом у світлотехнічній промисловості.
Перший період створення і розвиток світлокультури рослин, в свою чергу, можна розділити на три етапи в залежності від застосованих джерел штучного опромінення.
На першому етапі (1865-1922рр.) джерелами штучного опромінення були гасові лампи, газові горілки, вугільні дуги і невеликі лампи розжарювання. Такі недосконалі джерела штучного опромінення дозволяли вивчати тільки окремі фізіологічні процеси рослин в лабораторних умовах і вирощувати рослини в невеликих експериментальних установках.
На другому етапі (1922-1940), коли для опромінення рослин почали використовувати потужні лампи розжарювання і деякі типи невеликих газорозрядних ламп (ртутних, неонових, натрієвих), світлокультура рослин вийшла за межі дослідницьких закладів і стала застосовуватися, хоча і обмежено, у виробничих теплицях.
Третій етап почався у 1940 році із застосування газорозрядних ламп. Ці лампи дозволяли вирощувати рослини у будь-яку пору року не тільки в лабораторіях, але і в тепличних господарствах.
За останні роки знання з світлофізіології рослин значно розширилися, і біологи вже мають достатньо даних, щоб складати технічні завдання на виготовлення спеціальних видів ламп для опромінення рослин, так званих фотоламп, визначено режими опромінювання. Відбувається поступовий перехід від використання ламп, створених світлотехніками для різних цілей, до ламп і опромінювачів із специфічними оптичними і технічними параметрами, що відповідають вимогам рослин. Таким чином, у розвитку світлокультури рослин із середини 60-х років ХХ ст. розпочався новий період, характерна особливість якого - більш детальні знання потреб рослин у променистій енергії і тісний зв'язок фізіології та агрономії з фізикою і світлотехнікою.
Перші систематичні досліди з вивчення дії штучного випромінювання на рослини були проведені у 1865 році російськими ботаніками А.С. Фамінциним і І.П. Бородіним [3]. Джерелом випромінювання їм слугували гасові лампи, змонтовані в спеціальний прилад, що мав рефлектор і лампу. Незважаючи на низьку опроміненість від джерела, вони вивчили ряд фізіологічних процесів, що відбуваються в рослинах під дією опромінення (утворення крохмалю, ріст ростків і виділення вуглецевої кислоти листками вищих рослин тощо). Вперше було показано, що для рослин відсутня принципова різниця між штучним і природним опроміненням від Сонця.
У розвиток цієї ідеї німецький інженер Вернер Сіменс у 1881-1882 роках провів ряд успішних дослідів з вирощування взимку гороху, малини, суниці і винограду [4]. Всі ці культури росли в теплиці, де вдень було природне освітлення, а вночі тільки випромінювання двох дугових ліхтарів від електричного живлення. Короткохвильове ультрафіолетове випромінювання дуги усувалося екраном із скла. За розмірами, смаком і ароматом плоди цих культур переважали ті, що були отримані у теплиці без додаткового опромінення.
Дещо пізніше (1895 р.) електрична дуга була з успіхом використана відомим французьким ботаніком Густавом Бонн'є. Він пророщував насіння, кореневища та клубні трав'янистих рослин, а також культивував горшкові екземпляри різних порід дерев. Частина рослин опромінювалася цілодобово, а інші тільки протягом 12 годин (з 6 годин ранку до 6 години вечора). Спостерігаючи будову органів і тканин у різних рослин, Бонн'є вперше встановив явище "зеленої етіоляції", тобто спрощений розвиток органів тканин, який характеризує рослини, вирощувані в темноті.
У кінці Х1Х століття при лабораторних дослідженнях фотосинтезу у багатьох випадках застосовувалися газові пальники. Пізніше деякі дослідники знову поверталися до думки про використання джерел відкритого вогню, маючи на увазі, що одночасно з оптичною енергією, необхідною для фотосинтезу, рослини будуть забезпечуватися додатковою вуглекислотою [5]. Однак практично це виконати дуже складно, у зв'язку з тим що, труднощів, які виникають при створені випромінювання високої інтенсивності і необхідного спектрального аналізу, потрібно вирішувати ще проблему очистки повітря від шкідливих домішок, що утворюються при згоранні газу, викликають порушення фізіологічних процесів і ненормальне розростання окремих органів.
На початку 20-х років минулого століття Р. Гарвей, О. Мунератті та М.А. Максимов [6] вперше виростили в штучній камері, без доступу природного освітлення рослини "від насіння до насіння". Джерелом випромінювання були вольфрамові лампи розжарювання. При цілодобовому опромінюванні було отримано зріле насіння пшениці, вівса, льону та гречки. Більш світлолюбні культури - гарбуз, томати та картопля - розвивалися лише до цвітіння.
Глибокі багаторічні досліди, розпочаті у Всесоюзному інституті рослинництва в 30-ті роки ХХ століття, стали основою широкого застосування штучного опромінення як при теоретичних дослідженнях без штучного світла, так і в сільськогосподарській практиці.
Пропозиції М.А.Максимова (1933, 1934 рр.) застосовувати штучне опромінення на контрольно-насіневих станціях для прискорення вирощування
Loading...

 
 

Цікаве