Способ определения недостаточности основных элементов минерального питания в растениях

(51)4 А 01 С 7/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт Физиологии растенийАН УССР(56) 1. Проблемы азота и урожайности Полесья. Киев: Урожай, 1967, с459,2. Магницкий К.П. Диагностика потребности растений в удобрениях.М., Московский рабочий, 1972, с. 47, 53, 61.(54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕДОСТАТОЧНОСТИ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ В РАСТЕНИЯХ путемсравнения листьев контроля определяемого образца, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышенияточности и возможности определенияна ранних этапах недостаточности,в листьях контроля и образца реги"стрируют интенсивность флуоресценции685 и 735 нм, находят их отношение,определяют концентрацию хлорофилла ипутем сравнения данных образца с данными контроля определяют недостаточность минерального питания.1172486 35 Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к распознанию состояния растений в зависимости от обеспеченности элементами минерального питания, и может быть использовано в агрономических лабораториях, сельскохозяйственных опытных учреждениях, агрохимслужбе и областных управлениях сельского хозяйства для слежения за состоя нием посевов сельскохозяйственных растений с целью оценки урожая в зависимости от уровня минерального питания, а также для характеристики плодородия почв, влияния отдель ных приемов агротехники на ход питания растений.Известен количественный способ оценки минеральной недостаточности у растений, заключающийся в щ химическом анализе азота, фосфора и калия в растительных тканях 1 1 .Недостатками известного способа являются его трудоемкость и громоздкость, необходимость проведения ко личественного анализа по каждому из основных элементов минерального питания (азот, фосфор, калий), уничтожение при определении большого количества растений. 30Перечисленные выше недостатки устраняют качественные способы оценки минеральной недостаточности.Наиболее близким к предлагаемому является способ определения недостаточности основных элементов минерального питания в растениях по визуальной оценке окраски листьев.Азотное голодание растений преж 40 де всего характеризуется изменением зеленой окраски листьев. Когда растение начинает испытывать недостаток в азоте, то образование хлорофилла ослабевает и листья приобретают бледно-зеленую окраску. По изменению окраски листьев оценивают процесс азотного питания растений.голубоватый оттенок, а при сильномпреобладании антоциана - лиловуюокраску.Признак калийного голодания - темно-зеленая с голубоватым оттенкомокраска листьев. В них накапливаетсямного азота, который способствуетболее сильному образованию хлорофиллачто, по-видимому, и обусловливаеттакую интенсивную окраску листьев.При резко выраженной недостаточности начинается пожелтение и отмирание тканей с верхушки листа и распространяется вниз по краям, а затеммежду жилками. Краевой "ожог", илизапал", листьев - характерный признак калийного голодания.Известный способ включает визуальное сравнение листьев контроля иопределяемого образца 2 1.Однако данный. способ определениянедостаточности И, Р, К в растенияхявляется субъективным. Кроме того,он позволяет оценить недостаточность только при сильной степениее выраженности, когда недостатокпроявляется при существенных поражениях жизнедеятельности растений.Цель изобретения - повышение точности и возможности определения наранних этапах недостаточности,Поставленная цель достигаетсятем, что согласно предлагаемомуспособу определения недостаточностиосновных элементов минерального питания в растениях, включающему сравнение листьев контроля и определяемого образца, в листьях контроляи образца регистрируют интенсивность флуоресценции при 685 и 735 нм,находят их отношение, определяютконцентрацию хлорофилла и путемсравнения данных образца с данными контроля определяют недостаточность минерального питания.Способ осуществляют следующимобразом.1Для осуществления способа ис50 55 При фосфорном голодании содержание сахара в листьях повышается, так как при этом экономится сахар, идущий на образование фосфорорганических соединений и крахмала, Накопление сахара способствует более усиленному накоплению пигмента антоциана. Красная и лиловая окраска этого пигмента вместе с зеленой окраской хлорофилла придает листьям пользуют растения, выращенные в песчаной культуре с недостаточностьюодного из элементов минеральногопитания (азота, фосфора или калия),Для измерений берут листья растений.Листья прикрепляют к держателю спектрофлуориметрической установки изакрывают диафрагмой, которая позволяет оставлять открытой для изме "рения площадку листа постояннойвеличины, при этом геометрия взаимного расположения частей установки и измеряемого образца остается неизменной, Спектры флуоресценции записывают при комнатной температуре. Источником возбужденного света служит ртутная лампа ДРШс фильтром СЗС, приемником сигнала флуоресценции - ФЗУ. Запись спектров производят с помощью регистрирующего потенциометра ЗПП,Спектр флуоресценции листа при 20 С состоит из двух полос с максиОмумами по длине волн 685 и 735 нм, Измеряют линейкой интенсивности этих полос в мм (1 б и 1.,о или 1 кор и 1) и берут их отношение (1 /1 л) для спектров контроля и образца: (1 кор /1 л ) к и (1 кор /1 4 л )обр Затем рассчитывают отношение(1 71)Схл хРиохл 1 р 72; Схл = Эк 68С хлбхлк Схл,б,55 Определяют в данных листьях концентрацию хлорофилла (спектральноадсорбционным методом в образце и контроле) в мг/дм. Рассчитывают отношение: ( Скл /С), т,е. отношение концентраций хлорофилла образца и контроля. Устанавливают, на какую градуировочную кривую для азота, фосфора или калия лягут точки с координатами: Методика построения градуировочных графиков (кривых);берут растения с различной степенью недостаточности элементов минерального питания (азота, фосфора, калия).Определяют и представляют графически зависимость относительных величин от концентрации хлорофилла для растений снедостаточностью минерального питания отдельно для каждого элемента. Получают прямые с различным наклоном к оси абсцисс для графиков зависимостей при азотной, калиевой и фосфорной недостаточности соответст 72486 4венно. Зти прямые проходят через точку с координатами х = 1, у щ 1,поскольку 1 /1 лл не изменяется,хоресли не изменяется концентрация хлорофилла.Так как при азотной недостаточности концентрация хлорофилла в лис"тьях всегда меньше,чем в контрольныхрастениях, то прямая зависимостиимеет только значения х ( 1, у1.10 В случае фосфорной и калиевой недостаточности значения могут быть как1, так и (1.П р и м е р 1. Регистрируютспектры флуоресценции листьев куку рузы и контроля и измеряют интенсивности полос флуоресценции при685 и 735 нм: хор обр 102 к 1 дл обр кк 1642088, 1147.кор кВычисляют: (1 ко /1 л ) обр0,62,Вычисляют отношение концентрацийхлорофилла образца и контроля: С хлй.-- -.к0,90хлкТочка с координатами х0,90,у = 1,03 ложится на прямую, отрв"жающую зависимость 1 ко /Е отС при недостаточности фосфора.Вывод: растения кукурузы с дефицитом фосфора,П р и м е р 2. Кукуруза.(1 кор /1 дл )обр- 1,38;50 (1 кор 71 л ) к Точка с координатами х1, 15 и у = О, 77 ложится на градуировочную прямую для калиевой недоста