Nr. ćwiczenia: 3,4	Magdalena Firek	Nr. grupy: 7
Data wykonania ćwiczenia: 26.03.2013	Temat ćwiczenia: Oznaczanie zawartości wody w materiale roślinnym metodą wagową. Niezbędność wybranych pierwiastków szczególnych dla rozwoju roślin.	Zaliczenie:
Data oddania sprawozdania:

Definicje:

Świeża biomasa- masa rzeczywista roślin, (naturalna).

Sucha masa- masa roślin po wysuszeniu odparowaniu wody.

Powietrznie sucha masa- gdy poziom wilgotności rośliny jest równy poziomowi wilgotności otoczenia (powietrza).

Sole fizjologiczne- sole wprowadzone do podłoża z których kation jest pobierany w inny sposób niż anion powodując zmianę pH środowiska:

• sole fizjologicznie kwaśne- np. KCl, gdzie kation jest pobierany w większych stężeniach niż anion; K⁺ jest ”wymieniany” z H⁺, powodując zakwaszenie podłoża.

• sole fizjologicznie zasadowe- np. NaNO₃, gdzie anion jest pobierany w większych stężeniach niż anion; NO₃^- jest ”wymieniany” z OH^-, powodując wzrost pH podłoża.

• sole fizjologicznie obojętne- kation i anion pobierane są w taki samych stężeniach; np. NH₄NO₃

Nitryfikacja- utlenianie amoniaku i soli amonowych do azotanów i azotynów.

2NH₄+30₂-> 2NO₂^- + 4H⁺ +2H₂O

2NO₂^-+O₂-> 2NO₃^-

Denitryfikacja- redukcja azotanów do azotu, przez bakterie de nitryfikujące.

azotany-> azotyny = denitryfikacja częściowa,

azot atmosferyczny= denitryfikacja całkowita.

Amonifikacja- przemiana azotu zawartego w związkach organicznych do soli amonowych lub amoniaku.

Metody określania zawartości wody w materiale roślinnym:

• wagowa,

• liofilizacja- zamrażanie,

• pomiar oporu prądu elektrycznego,

• destylacja mieszaniny azeotropowej.

Ćwiczenie 1.

Oznaczanie zawartości wody w materiale roślinnym metodą wagową.

Zważono na wadze analitycznej puste naczynia wagowe, następnie zważono naczynia wypełnione materiałem roślinnym (pestki dyni, marchew). Wypełnione naczynia wysuszono w suszarce o temp. 105ºC. Po upływie tygodnia przeniesiono naczynia do eksykatora i ponownie zważono.

Zawartość wody w materiale obliczono ze wzoru:

• zawartość wody w gramach= a-b

• zawartość wody w %= $\frac{\left( a - b \right)*100}{a}$

1. świeża masa [g], b- sucha masa [g]

Wyniki:

	I pestki dyni	II marchew
Waga pustego naczynia.	50,54	49,47
Waga naczynia i świeża masy roślinnej.	54,69	60,55
Waga naczynia i suchej masy roślinnej	54,46	50,70

Zawartość wody w pestkach dyni:

• waga suchej i świeża masy po odjęciu masy naczynka:

świeża (a): 54,69-50,54=4,15

sucha (b): 54,46-50,54=3,92

• zawartość wody w gramach:

a-b= 4,15-3,92=0,23 g

• zawartość wody w %:

$\frac{\left( a - b \right)*100}{a}$= $\frac{\left( 4,15 - 3,92 \right)*100}{4,15}$= 5,54 %

Zawartość wody w marchwi:

• waga suchej i świeża masy po odjęciu masy naczynka:

świeża (a): 60,55-49,47=11,08

sucha (b): 50,70-49,47=1,23

• zawartość wody w gramach:

a-b= 11,08-1,23=9,85 g

• zawartość wody w %:

$\frac{\left( a - b \right)*100}{a}$= $\frac{\left( 11,08 - 1,23 \right)*100}{11,08}$= 88,89 %

Zawartość wody w pestkach dyni wyniosło 5,54% i jest to poprawny wynik ponieważ pestki zawierają wiele tłuszczy i materiałów zapasowych potrzebnych do długiego przetrwania. Zawartość wody w marchwi wyniosła 88,89% i jest także poprawnym wynikiem ponieważ zawartość wody w korzeniach wacha się pomiędzy 80-90%.

Ćwiczenie 2.

Niezbędność wybranych pierwiastków szczególnych dla rozwoju roślin.

Niezbędność pierwiastków dla rozwoju roślin wykazano obserwując wcześniej już uprawione rośliny na pożywkach które nie zawierały kolejno jednego z testowanych pierwiastków. Kontrole stanowiła pożywka pełna, zawierająca wszystkie pierwiastki.

Wyniki:

Rodzaj Pożywki:	Objawy niedoboru:	Fizjologiczna i biochemiczna rola pierwiastka:
K	-zahamowanie wzrostu -chlorozy na brzegach liści -wiotka łodyga -nekrozy liści starszych w wyniku reutylizacji	Kofaktor ponad 40 enzymów, główny kation odpowiedzialny za prawidłowy turgor komórki.
N	-zahamowanie wzrostu -chlorozy starych liści	Składnik aminokwasów, białek, kwasów nukleinowych, nukleotydów, koenzymów.
Ca	-drastyczne zahamowanie wzrostu -śluzowacenie korzeni -sucha zgnilizna owoców papryki i pomidora	Składnik środkowej warstwy ściany komórkowej. Wtórny przekaźnik sygnału, kofaktor enzymów zaangażowanych w hydrolizę ATP i fosfolipidów
Fe	-zahamowanie wzrostu	Składnik cytochromu, niehemowych białek żelozowych zaangażowanych w fotosyntezę, wiązanie azotu cząsteczkowego i oddychanie.
Mg	-zahamowanie wzrostu -reutylizacja z liści starszych -chlorozy na całych liściach -nekrozy	Składnik cząsteczki chlorofilu. Wymagany do prawidłowego funkcjonowania wielu enzymów w transporcie fosforanów.
P	-zahamowanie wzrostu -ciemnozielone liście	Komponent fosforyzowanych cukrów, kwasów nukleinowych, nukleotydów, koenzymów, fosfolipidów itd. Kluczowa rola w reakcjach z ATP.

Ćwiczenie 3.

Wykrywanie związków powstałych w procesie nitryfikacji.

Obwiązano dwie szklane rurki w dolnej części gazą, następnie napełniono je ziemią ogrodową do wysokości ok 3 cm. Umieszczono wypełnione rurki w statywie i przemywano 0,05 M (NH₄)SO­₄ do momentu zaniku reakcji na jony NO₂^- i NO₃^-. Reakcja charakterystyczna do wykrywania azotanów do dolanie do kilku kropel przesączu z ziemi 2-3 krople dwufenyloaminy. W przypadku obecności jonów powstanie ciemno niebieskie zabarwienie. Po upływie tygodnia ponownie przemywamy ziemie 0,05 M (NH₄)SO­₄ i pobieramy pierwsze

Wyniki:

Po upływie tygodnia wykryto za pomocą reakcji charakterystycznej jony NO₂^- i NO₃^-. Świadczy to o tym że w próbce ziemi ogrodowej znajdowały się bakterie nityfikujące, które utleniają amoniak i sole amonowe do azotanów i azotynów.

Ćwiczenie 4.

Wykrywanie bakterii wiążących wolny azot z rodzaju Azotobacter.

Przygotowano w erlenmajerce na 250 ml przygotowano pożywkę o następującym składzie:

• 1,00 g mannitolu,

• 0,02 g KH₂PO₄

• H₂O destylowana 100 ml

Po wymieszaniu składników dodano do niej kilka grudek ziemi ogrodowej o zatkano kurkiem z waty. Taką pożywkę umieszczono w termostacie o temp. 25 ºC na okres tygodnia. Po tym czasie zebrano fragment błonki znajdującej się na powierzchni pożywki umieszczono na szkiełku podstawowym i wybarwiono błękitem metylenowym, osuszono i obserwowano pod mikroskopem.

Wyniki:

Ćwiczenie 5.

Nierówna absorpcja kationów i anionów przez rośliny.

Sporządzono następujące pożywki:

Pożywka I	Pożywka II	Pożywka III
-3,21mM (NH4)2SO4 -0.12nM CaCl2 -1.39mM KH2PO4 - 3.92mM MgSO4	-4.84mM NH4NO3 -0.12mM CaCl2 --1.39mM KH2PO4 - 3.92mM MgSO4	4.48nM KNO3 -0.12nM CaCl2 -1.39mM KH2PO4 - 3.92mM MgSO4

Przy pomocy pH-metru zmierzyć pH pożywek i doprowadzić pożywki do pH:

• pożywka I pH=8

• pożywka II pH=7

• pożywka III pH=5,5

przy pomocy jednoprocentowych NaOH , HCl.

Następnie każdą z pożywek rozlać do kolb hodowlanych i umieścić w nich siewki pszenicy oczyszczone z gleby i utrzymanych na odpowiedniej wysokości w szyjce kolby z pomocą korków z waty. Po upływie tygodnia zmierzono pH pożywek.

Wyniki:

Roztwór	pH początkowe	pH końcowe	Średnia zmiana pH
I	8	6.79	-1.26
	8	6.69
II	7	6.54	-0.495
	7	6.47
III	5.5	5.52	0.035
	5.5	6.12

Wnioski:

Każda z pożywek różniła się między sobą jednym składnikiem. Dzięki określeniu średnich zmian pH w każdej z pożywek jesteśmy stanie stwierdzić jakim rodzajem soli jest dany składnik:

• I=(NH₄)₂SO₄ jest to sól fizjologicznie kwaśna , możemy to stwierdzić poprzez zaobserwowanie spadku pH, z czego wynika również, że "chętniej" pobieranymi jonami przez roślinę w tym przypadku są jony NH_4.

• II=NH₄NO₃ w teorii jest to sól fizjologicznie obojętna . Z naszego doświadczenia wynika , że jest to sól kwaśna, może to wynikać z preferencji rośliny odnoście jonów które " chętniej przyjmuje " lub z aktualnego jej zapotrzebowania.

• III=KNO₃ jest to sól fizjologicznie zasadowa, stwierdzamy to poprzez wzrost średniego pH pożywki co świadczy nam o tym , że roślina chętniej absorbuje jony NO_3.