Postęp biologiczny-jest to poprawa tych właściwości roślin i zwierząt decydujących o …
Człowiek ulepsza rośliny czyli tworzy postęp biologiczny.
Wartość gospodarcza roślin
Na wartość gospodarczą składa się:
1.cecha zbiorcza
-zdolność plonotwórcza
-trwałość(wierność)plonowania
-jakość plonu
-przystosowanie do warunków nowoczesnej uprawy
-zdolność reprodukcyjna
I. Rodzaje postępu biologicznego(źródło postępu)
-postęp biol. odmianowy-wytwarzanie odmian które są na danym terenie
- postęp biol. wynika ze zmiany zasiewów
-postęp biol. wynikający z aklimatyzacji nowych gatunków
-postęp biol. wynikający z uprawy nowych gatunków np. uprawa pszenżyta
II. Rodzaje postępu(jakie cechy człow.)
-ilościowy
-jakościowy np. w plonie pszenicy będzie więcej białka, więcej glutenu; w burakach więcej cukru; odmiana truskawek, których owoce ładnie pachną; odm jabłoni o lepiej wybarwionych owocach; zmniejszyć w gat. uprawianych substancji antyżywieniowych w odm. gdy będzie dużo witamin.
III. Cechy obniżenia kosztów
Np. nowe odm. mogą lepiej wykorzystać nawożenie
-hodowca wyhoduje odm. któta szybciej wykiełkuje
-odmiana będzie odporna na choroby i szkodniki
-jeśli odm. będzie wymagać mało wody
-reakcja odmiany na zakwaszenie gleby
-odm. która nie będzie osypywała nasion
-odm. warzyw musi się dobrze przechowywać
IV. Źródłem postępu są odm. które dostarczają nowych składników w przemyśle i służy jako pokarm człowieka
-amarantus
-jojoba
-rośliny zielarskie np. żeń - szeń, cisy
-rośliny do barwienia tkanin - aronia
-roś. dostarczające surowców energetycznych
V. Rośliny które wpływają na środowisko
-roś. dostarczające neutaru?
Postęp odbywa się gdy odmiana pozostawia dużo resztek pożniwnych
-odm. którą wysiewa się na boiskach
-jeśli zmienia się reakcja rośliny na czynniki środowiska
Rośliny najchętniej korzystają z postępu biol. ilościowego
PG=H*ϭ*k /7
PG=H*ϭ*k
Postęp genetyczny to oprawa danej cechy obliczany dla jednego cyklu selekcji oblicza się odziedziczalność(H)wartość zależy od intensywności selekcji.
Postęp biol. może być postępem skokowym u niektórych gat. odbywa się przez długi okres czasu.
Czy postęp biologiczny się opłaca
2400tys ha*0,5q
1200tys ha=120000t*800=96mln zł
Aklimatyzacja gat.
Przystosowanie do temp. natężenia światła
Aklimatyzacja-jest to przystosowanie roślin do nowych warunków.
Aklimatyzacja pełna będzie wtedy gdy roślina wyda plony, jeśli przechodzi wszystkie…
Aklimatyzacja będzie niepełna gdy roślina bez pomocy człowieka nie będzie rosnąć.
Aklimatyzacja jest procesem długotrwałym, polega na tym ,że w gat. który przywieźliśmy muszą zajść w nich zmiany genetyczne. Zmiany te trwają bardzo długo.
Szybkość aklimatyzacji zależy od człowieka, człowiek dokonuje selekcji(skraca to selekcje)
Aklimatyzacja jest udana gdy roślina wytworzy masę wegetatywną oraz nasiona.
Aklimatyzacja-rośliny przenosimy między różnymi klimatami oraz przeniesienie z jednego miejsca na drugie.
Wskaźnikowa analiza wzrostu
Ważniejsze cechy ideo typu pszenicy
-duży kłos
-sztywny kłos
-stosunkowo niski wzrost
-kilka małych liści
-sztywne liście
-silne źdźbło
-liście małe ,pionowo ustawione
Wskaźnikowa analiza wzrostu-metoda oparta na obliczaniu wskaźników. Na ich podstawie można zorientować się dlaczego jedna odmiana pszenicy plonuje lepiej niż druga.
Cała biomasa wytworzona przez roślinę to plon biologiczny.
Plony zbieramy z jednostki powierzchni.
Produktywność-intensywność wytwarzania substancji na jednostkę czasu i powierzchnię, gruntu(g/h/m2)→ produkcyjność-potencjalna możliwość wytwarzania ogólnej biomasy(g/roś. lub g/m2)→ plenność-zdolność wytwarzania masy organów użytkowych(g/roś. lub g/m2)→plon-praktycznie uzyskana masa organów użytkowych(q/ha)
Plon jest wypadkową produkcyjności, produktywności i plenności roślin.
Bilans biomasy zbóż:
Produkcyjność=1-2%(materiał siewny)
10-15%(s.m. na oddychanie)
40-50%(korzenie)
20-25%(słoma i plewy)
4-6%(choroby, szkodniki i chwasty)
1-5%(straty przy zbiorze i przechowywaniu)
do 24%(plon ziarna)
Wskaźnikowa analiza wzrostu-podstawowe zasady opracowania 1020-1926r.opracowano wzory, wskaźniki określają co dzieje się w łanie produkcyjnym(co dzieje się z roślinami)
Trzeba mierzyć na polu masę organiczną(biomasę)i powierzchnię asymilacyjną.
System korzeniowy bada się:
1.CgR-produktywność zasiewu(intensywność gromadzenia masy)-można podawać dla krótkiego czasu, lub dla okresu wegetacji
CgR=(ilość biomasy/powierzchnia gleby)/czas g. s.m/m2 gleby/doba
CgR=αAT*NAR
10-20g-przeciętne
20-30g-najlepsze
2.LAI-indeks liściowy(ogólnie indeks powierzchni asymilacyjnej)
LAI=powierzchnia liści/powierzchnia gleby=La(m2)/p(m2)
Indeks liści u zbóż od 1-7m wartość wskaźnika najpierw będzie mała potem dojdzie do maksimum i pod koniec wegetacji znowu maleje
3.NAR-intensywność asymilacji netto
NAR=(W2-W1)(ln A2-ln A1)/ (t2-t1) (A2-A1)g.s.m/m2 /doba
W1-s.m. w czasie t1
W2-s.m w czasie t2
A1-powierzchnia asymilacji w czasie t1
A2-powierzchnia asymilacji w czasie t2
ln- logarytm naturalny
Występowały duże różnice wskaźnika LAI w porównaniu z NAR pomiędzy odmianami.
KUKURYDZA
LAI 4-(liście rozmieszczone są tak, że pokrywają większą powierzchnię gleby)-kąt ostry do góry-liście ustawione i są wysokie plewy
LAI 4-liście poziomo to plony będą niższe, liście będą się zacieniać
Odmiana poniżej LAI 4- jest małe zagęszczenie roślin i jest to niekorzystne
Gdy jest powyżej LAI 4-jest zła bo zmaleje wartość wskaźnika NAR.
Ważna jest szybkość wzrostu powierzchni asymilacyjnej.
4.LAR-stopień ulistnienia suchej masy
LAR=(A1-A2)(ln W2-lnW1)(/ln A2- lnA1) (W2-W1) cm2/g s.m
5.RgR-względne tempo wzrostu
RgR=lnW2-lnW1/t2-t1 mg s.m/g s.m/doba
Jest to ilość biomasy(s.m)wytworzona przez jednostkę s.m w jednostce czasu.
Jeżeli wytwarza więcej s.m to jest bardziej wydajna.
W krótkich odmianach jest duża masa pędów.
S.m. roślin podaje się w ciągu 5 dni.
10-40% biomasy wytwarzają zboża
6.LAD-wskaźnik długotrwałości pokrycia liściowego
LAD=(An+An+1)(tn+1-tn)/2 m2*doba
Mierzy się od momentu zawiązania nasion powierzchnię asymilacji liści.
7.RGRc=lnW2-lnW1/t2-t1 mg s.m/g s.m/doba
Względne tempo wzrostu całej rośliny. Na plon dla wszystkich kłosów na powierzchni gleby wyłuskujemy ziarno. Liczymy ile jest kłosów na 1m2 i losujemy kłosy. Obliczamy względne tempo wzrostu ziarna.
8.g=s.m ziarna/LAD g s.m/m2*doba
Dla nasion gromadzących, nasiona wydajność powierzchni asymilacyjnej po kwitnieniu w tworzeniu plonu ziarna.
Stosuje się do wydajności odmian
9.HI-współczynnik plonowania
Jest to % udziału nasion w całkowitej nadmiernej masie roślin.
Od 20-60%
Współczesne odmiany pszenicy mają indeks zbioru powyżej 50%.
U żyta indeks zbioru 40-50%.
W 1968 r. Holender wykazał że w najlepszych doświadczeniach pszenicy występuje 25t s.m,20% system korzeniowy 60-80g ziarna zebrali.
Obecnie niewiele więcej niż 25t.
Zwiększa się uprawa roślin z cyklu C4
Intensywne uprawy mają:
Przeciętne CgR 10-20g s.m/m2/doba
Maksymalna CgR do 20-30g s.m/m2/doba
Rośliny z cyklu C4
Max CgR do 50g s.m/m2/doba
Trzcina cukrowa
Sorgo
Kukurydza
Miskantus? trawy nieuprawiane
CO2+2H2O+472,84J→[CH2O]+O2+H2O
Popularność tych roślin wiąże się z przebiegiem fotosyntezy-te rośliny pochodzą z innej strefy klimatycznej niż nasza.
Sucha masa roślin w ogromnej większości 95% pochodzi z fotosyntezy. Jeśli te rośliny przeprowadzają fotosyntezę wydajniej to stąd bierze się ich waga.
Roślina musi zużyć energię powstaje: cukier, tlen, woda.
Produkty fotosyntezy są podstawowym materiałem odżywczym. produkty fotosyntezy: węgiel, ropa naftowa.
Asymilacja-przyswajanie CO2 obejmuje hemosyntezę i karboksylację. Intensywność fotosyntezy można mierzyć ilością węgla mierzoną przez jednostkę powierzchni.
Fotosynteza netto=fotosynteza brutto-energia zużyta na oddychanie.
Właściwości wszystkich roślin można poprawiać konstruować rośliny, które będą przeprowadzać fotosyntezę sprawniej(zmieniać)budowę roślin, dbać o to aby organy roślin miały odpowiednią budowę, dbać żeby komórki asymilujące miały odpowiednie właściwości, żeby procesy biochemiczne odpowiednio zachodziły.
Fotosynteza zachodzi w chloroplastach jest ich dużo, pozornie są identyczne u roślin.
Rośliny typu C3 przeprowadzają fotosyntezę w sposób mniej sprawny, zachodzi pojedyncza karboksylacja i elementy zachodzące w produktach fotosyntezy są inaczej zbudowane niż w C4(podwójna karboksylacja)-powstają elementy z większą liczbą atomów węgla.
C3-mogą być cieniolubne lub światłolubne.
Cieniolubne przystosowane są tam gdzie jest mniej światła.
Światłolubne to te których organy są wystawiane na światło.
Różnice chloroplastów związane z ilością chlorofilu .Różnice te dotyczą działania rybosomów, sprawności działania mitochondriów. U roślin C3 są dwa rodzaje miękiszu palisadowy(na górze)i poniżej gąbczasty u ziemniaka. U roślin typu C4 występuje jeden typ miękiszu. Chloroplasty znajdują się koło wiązek przewodzących. Asymilaty mogą zmniejszać lub zwiększać powierzchnię liścia.
C4-mogą zwijać liście(kukurydza)
C3-nie potrafią zwiększyć powierzchni asymilacyjnej
Rośliny światłolubne w miarę wzrostu natężenia światła będą zwiększały asymilację CO2.Natomiast ciepłolubne nie reagują na światło.
Rośliny C4-będzie rosła intensywność asymilacji CO2.
Rośliny C3-nie reagują na wzrost natężenia światła.
Jeżeli rośliny C3 i C4 zamkniemy w naczyniu C3-nie potrafi wykorzystać wszystkich cząsteczek C. C4-wykorzysta cząsteczki węgla do końca.
Wraz ze wzrostem temp. C3 zacznie przyspieszać wzrost temp.-rośliny przyspieszą oddychanie. C4-nie przyśpieszą oddychania.
Zużywanie wody:
C4-pochodzi z innych warunków i lepiej gospodarują wodę
C3-na wzrost temp. będą reagować silnym parowaniem.
Rośliny C4-jest ich dużo w Ameryce północnej np. trzcina cukrowa
Kierunki hodowli decydujące o plonach roślin w naszych warunkach:
1.Zimotrwałość-w naszym kraju jest co 10-13lat,występuje ostra zima. Zimotrwałość jest cechą złożoną i można je podzielić na cechy
+mrozoodporność(rośliny mogą ginąć pod pokrywą śniegową)
+w czasie zamarzania mogą być uszkodzone systemy korzeniowe
+wyprzenie - gleba zamarznięta, spadnie śnieg, rośliny zginą
+wysmalanie roślin-występuje na wiosnę jeśli temp. powietrza rośnie a ziemia jest zmarznięta.
Do krzyżowania bierzemy rośliny zimotrwałe z wysokich kolekcji.
2.Odporność na susze-rośliny mają w tkankach od 70-90% wody, większość roślin w okresie wegetacji zużywa dużo wody, wymaga opadów od 600-1000mm.Woda w glebie może się znajdować ale może być wyczerpana przy braku opadów.
Jeśli odmiana jest odporna na susze tzn .że może wydać duże plony przy braku wody są susze glebowe, powietrzne. Odporność na susze ma duże znaczenie w Egipcie, krajach arabskich w Polsce w okresie dojrzewania zbóż.
3.Tolerancja gatunku i odmian na złe zmianowanie
-obecnie rolnicy rezygnują z płodozmianów, uprawiając gatunki roślin, które dają im duże korzyści
-obniżenie plonu wysokoplonujących gatunków-złe pobieranie składników pokarmowych
-namnażanie się szkodników i patogenów
-różne związki organiczne przy rozpadzie resztek pożniwnych
Przy częstej uprawie tego samego gatunku może doprowadzić do nagromadzenia się herbicydów.
Hodowla polega na skomplikowanych krzyżówkach, powstają mieszańce, które selekcjonujemy. Uprawiając ten sam gatunek rośliny na tym samym polu trzeba zmieniać odmiany.
4.Odporność na zasolenie gleby-takie gleby występują w krajach afrykańskich, w Azji, wyspach oceanicznych. W Polsce nad morzem, w szklarniach, przy drogach krajowych, na polach marchwi, pietruszki przy małym nawadnianiu.
Zła gospodarka może prowadzić do zniszczenia środowiska. Zasolenie pojawia się jak zużywa się mało wody. Gatunki odporne: palma daktylowa, wełna, burak cukrowy, warzywa, drzewa owocowe.
5.Odporność na zasolenie gleby i toksyczne działanie jonów glinu.
Gleby kwaśne można wapnować i uprawiać gatunki, które silniej reagują na zakwaszenie gleby. Jony glinu zatruwają rośliny. Dużo gleb kwaśnych jest w Brazylii i Argentynie.
6.Tolerancja na herbicydy-związana jest z obecnością enzymów w odmianie. Tolerancja na herbicydy może być związana z budową anatomiczną np. odmiany o liściach woskowanych.
7.Zdolność do szybkiego odrastania plantacji-dotyczy to roślin wypasanych przez zwierzęta oraz takie co są koszone.
8.Odprność na wyleganie
Błędy rolnika:
-zbyt duże zagęszczenie siewów(żyto)
-nieodpowiednie nawożenie mineralne(za dużo azotu rośliny wybujają)
Przed wyleganiem chronią retardanty, można je stosować przy uprawie na nasiona.
9.odporność na porastanie ziarna
Współczesne możliwości wytwarzania postępu biol. przez ulepszenie materiału siewnego.
Zdolność kiełkowania-oznacza się w laboratorium. Można oznaczać zdolność wschodu w polu.
Sposoby ulepszania, poprawy postępu biologicznego
1.Rośliny nie mają okresu spoczynku
2.o długim okresie spoczynku uwarunkowany tym że maja okrywy nie przepuszczają wody(nasiona twarde)
W nasionach są inhibitory kiełkowania. W naszych warunkach klimatycznych rośliny potrzebują niskiej temp. np. drzewa nigdy nie wykiełkują jesienią.
Rośliny mające okres spoczynku i kiedy chcemy przeprowadzić spoczynek musimy użyć bodźców. A u rośliny nie mających okresu spoczynku trzeba użyć skaryfikacji.
U gat. wytwarzających nasiona twarde(roś. motylkowate-rutwica wschodnia)trzeba zastosować skaryfikację mechaniczną-bęben wyklejony papierem ściernym, okrywy są ścierane.
Skaryfikacja chemiczna-wrzucamy nasiona do stężonego kwasu siarkowego na 10-15 min. przemywamy wodą destylowaną, suszymy i siejemy, wykiełkuje 50%.
Skaryfikacja termiczna-śluzowiec pensylwański, zalać wodą 80o na kilkanaście minut.
Jak można jeszcze poprawić wartość siewną nasion?
Metoda:
1.MVS-metoda sortowania nasion-poprawa wartości materiału siewnego nasiona były już wcześniej sortowane.
U roślin samopylnych:4,85% kwiatów wytwarza nasiona.
U zielnych przeżywa 75%zarodków
U drzew roślin 33%
Wszystkie zarodki jak się zorientują że mają brak chromosomów to zamierają.
Na czym polega MUS?
Jest stosowana w firmach nasiennych. Specjalne urządzenia są budowane. Nasiona wysypują się z pojemnika na taśmę i są oświetlane światłem w czasie przesuwania na tej taśmie. Kamera telewizyjna odbiera obraz nasion. Przekazuje do komputera w którym wgrany jest odpowiedni program. Komputer porównuje te nasiona z tymi co ma wgrane. Następnie robot odrzuca te nasiona które mają nieodpowiednią barwę ,należące do innej odmiany do innego gatunku odrzuca te które są pęknięte.
W bogatych państwach ten system wykorzystywany jest do charakterystyk odmian przeznaczonych do siewu. Przy pomocy systemu można wykonać wstępne badania materiału można wykazać ile chromosomów mają rośliny.
2.Pobudzanie nasion-polega na tym, że w wyniku tego działania poprawimy zdolność kiełkowania nasion.
Czasy Demokryta-Vw. p.n.e nasiona moczono w mleku z miodem.
W Starożytności moczono nasiona w wodzie.
W Xix. Pobudzono nasiona.
Nasiona są moczone i w czasie tego moczenia dochodzi do fazy biochemicznej kiełkowania. W nasionach są enzymy pobudzające do kiełkowania.
-białka rozpadają się do aminokwasów
-tłuszcze do kwasów tłuszczowych
Nie należy doprowadzić do wytworzenia kiełków czy korzonków.
Przy pobudzaniu nasion do fazy biochemicznej może być przeprowadzane kilka razy.
Firmy stosują dwie metody:
a)metoda wzmacniania i hartowania-polega na moczeniu nasion w wodzie, do nasion dodaje się tyle wody aby wilgotność wzrosła do 40-50%.Ilość wody którą pobiorą nasiona zależy od tego ile tej wody będzie i od czasu nasycenia ich wodą
b)metoda pobudzania i poprawy stanu-moczenie nasion w napowietrzanych roztworach glikolupolietylanowego(PEG)o masie cząsteczkowej od 6000-8000.
Można używać roztworów soli o temp. 10-20˚C i potencjale osmotycznym od 0,05-1,5 megahektopascala. Moczenie trwa od kilku do kilkunastu dni zależnie od gat.
Obie metody maja wady i zalety.
Metoda a) jest prostsza ,czas pobudzania jest krótszy (10godz).Metoda 1-można pobudzać większe partie materiału siewnego. W a) nie można wyrównać procesu kiełkowania.
Zaleta metody b)jest precyzja dokładne wyrównanie kiełkowania. Można pobudzać kilkunastu kilogramowe próby nasion.
Obie są stosowane w firmach nasiennych mających nasiona z wadami.
Jeśli do siewu używamy nasiona pobudzane będą one szybciej kiełkować. Nasiona takie mogą być przesortowane. Pobudzone nasiona po wysuszeniu można przechowywać przez rok i nie tracą wartości.
Wydajność obu metod można poprawić stosując bioreaktory.
W bębnach mieszają się nasiona obliczają ile należy wody dodać np. łupki bitoniczne. Przez kilka dni nasiona przesuwają się w podłożu. Pobierane są próbki.
Pobudzanie nasion ma duże znaczenie można je przygotować do siewu. Nasiona pobudzane są nasączone środkami grzybobójczymi ponieważ pobudzone nasiona mogą być zarażone grzybami. Pobudzone nasiona mogą być otoczkowane i taśmowane.
Otoczkowanie polega na tym, że nasiona są pokrywane warstwą substancji otoczkującej (może być jedna warstwa lub więcej).
Jeśli pokryjemy otoczkami możemy wtedy zmienić kształt, wyrównać masę wszystkich nasion z otoczką, wyrównać rozmiary.
Jeśli w otoczkach będą nasiona pobudzane wtedy na plantacji będą wysiane równomiernie (siewniki precyzyjne)
Stosowane są różne otoczki składające się z różnych składników:
1.warstwa budulcowa
2.klej-substancja budulcowa zlepia się a urządzenie otoczkujące tworzy kuleczki
U niektórych roślin składnikiem budulcowym jest glina wtedy nie trzeba kleju
Materiałem budulcowym mogą być:
-kaolit
-węglan wapnia
-gips
-kreda
-mączka drzewna
-mączka ze słomy
-ziemi okrzemkowej
-wernikulit
-torf
-skaleń
-polipropylen w formie proszku
Klej: do 10% otoczki stanowi klej
-guma arabska
-żelatyna
-skrobia
-alkohol poliwinylowy
-etyloceluloza
-melaza
-klej ze skóry
Są różne rodzaje otoczki:
1.porowate
2.nieporowate
3.pękające
4.niepękające
5.łatworozpuszczalne
6.niełatwo rozpuszczalne
7.nasiona pobudzone
8.nasiona nie pobudzone
Nieporowate-składa się z różnych warstw. Ostatnia warstwa zewnętrzna nie przepuszcza wody. Może być zrobiony z polistylenu. Warstwa środkowa będzie porowata przewodziła wodę i tlen.
Suche nasiona zamknięte mogą zachować żywotność przez kilka lat. Suche nasiona mogą być wysiane jesienią .W zewnętrznej warstwie można umieścić nasiona innego gatunku niż nasiona właściwe.
Porowate-ostatnią warstwę mają taką która dobrze przewodzi wodę i rozpuszcza się ona po wysiewie(5-6dni).Dobra otoczka musi mieć określone właściwości, nie powinna utrudniać przepływu wody i gazów, nie może działać toksycznie na nasiona. Najważniejszą cechą są właściwości wodno-powietrzne.
Do otoczek możemy dodać pestycydy, regulatory wzrostu.
Właściwości wodno-powietrzne
Decyduje o tym porowatość ogólna(wyraża się w %-całkowita objętość otoczki do objętości porów o średnicy 0,35 do 100mikronów).
Dobra otoczka porowatość wyższa od 25%.Minimalna porowatość otoczki nie może być niższa od 12%.W glebie otoczka rozpuszcza się i jej porowatość zanika.
Ważny jest potencjał wodny roztworu w otoczce, ważna jest szybkość wymywania składników. Wielkość sorpcji wymiennej pomiędzy składnikami otoczki a różnymi związkami chemicznymi otoczki.
Glina wchłania bardzo szybko mikroelementy(pestycydy, herbicydy)
Otoczki nasion do suchego podłoża zaopatrzone są w związki szybko wchłaniające wodę.
Cele otoczkowania:
-poprawa kształtu i wielkości nasion
-zapewnienie ochrony przed szkodnikami i chorobami(dodajemy środki bakterio, grzybobójcze)
-poprawienie wschodów i początkowego wzrostu
-precyzyjne nawożenie
-ułatwienie zakażenia roślin, które powstaną z różnymi mikroorganizmami
-ułatwienie walki z chwastami
Taśmowanie-maszyna sporządza taśmę np. .z papieru, celafonu, polietylenu co pewien czas znajdują się nasiona. Wysiew polega na tym że, taśmę wkładamy do bębna i siewnik rozwija taśmę i umieszcza je w glebie.
W wielu krajach stosuje się mokry wysiew lub w żelu. W żelu można wysiewać nasiona podkiełkowane. Nasiona moczy się w wodzie i doprowadza że na nich pojawiają się kiełki(1-4mm) lub korzonki. Potem można zastosować metodę MUS.
W specjalnym bębnie miesza się nasiona z żelem później siewnik wysiewa nasiona. Nasiona wykiełkowane można przechowywać w odpowiednich temp. Przez dwa tygodnie.
Metody do ulepszania materiału siewnego:
Do poprawy kiełkowania nasion używa się światło(promienie o długości 320-800nm).Wykorzystuje się urządzenia z falami elektromagnetycznymi do nasion(stymulują kiełkowanie).
Hodowla roślin w kierunku eliminacji substancji anty żywieniowej.
Substancja anty żywieniowa-wszystkie substancje(związki mineralne i organiczne) znajdujące się w biomasie roślin lub w produktach z nich wytworzonych i źle wpływających na organizmy ludzi i zwierzą.
Wartość biologiczna zależy od wszystkich substancji które mogą mieć znaczenie negatywne.
Większość substancji anty żywieniowych jeśli znajdzie się w organizmie w niewielkiej ilości działają korzystnie. Np. trujące substancje znajdują się w pestkach jabłek. Organizmy mogą się przystosować do związków trujących.
Hodowla odmian o obniżonej zawartości tych związków.
Metabolity wtórne-powstają w ubocznych szlakach materii.
Niektóre związki zbierane z pola nie muszą być wytworzone w roślinach.
Trujący jest kąkol.
Żyto może być porażone sporyszem. Grzyby pleśniowe mogą rozwinąć się na ziarnie wytwarzają toksyny dla ludzi i zwierząt. Grzyby Fuzaria wytwarzają fuzariozy.
Substancje anty żywieniowe mogą się znaleźć przez zwierzęta. Substancje trujące mogą znaleźć się w ziarnie z powodu chemizacji-środki stosowane w nieprawidłowych dawkach.
Należy hodować takie odmiany aby nie wytwarzały metabolitów wtórnych lub w małych ilościach.
Substancje anty żywieniowe wytwarzane przez rośliny pod względem metabolicznym są metabolitami wtórnymi.
Pod koniec XIX w znano działanie 20 metabolitów wtórnych.
Pod względem budowy chemicznej metabolity należą do różnych grup chemicznych.Np.garbniki,alkaloidy(narkotyki),glikozydy(repelenty,detergenty)
Niekorzystne działanie substancji anty żywieniowych:
1.śmierć np. agluteniny(zarodki pszenżyta )-glutenizacja krwi
Wonitoksyny u roślin przy porażeniach fuzarium:
-związki utrudniające trawienie
-inhibitory trypsyny-białka nie są trawione ponieważ blokowana jest trypsyna
Są metody wtórne powodujące zaburzenia hormonów-zniechęcają zwierzęta do rozmnażania.
Dużo związków w roślinach trują organizmy mitotoksyny. Ergotaminy występują w sporyszu.
Zboża:
Żyto-w ziarnie znajdują się rezorcynole mniej ich w pszenicy. Najwięcej jest w otrębach żytnich.
Substancje fitynowe u zwierząt wiążą wapń i magnez jest to niekorzystne.
Żyto może być porażone przez sporysz, grzyby pleśniowe.
Pszenica 0,06-0,09% rezorcynowi trypsyny, agluteniny w zarodkach.
Pszenica porażona przez Fuzarium-z takiego ziarna nie powinno się produkować mąki.
Pszenżyto-0,04-010% działa lepiej na organizm zwierząt
Jęczmień 75% ziarna przeznaczona jest na paszę. Nie zawiera rezorcynowi (owies, kukurydza, proso)nie jest korzystna dla zwierząt. Zawiera betaglukany i pentaksony. Ziarno może być oplewione z niestrawnymi składnikami. Mogą występować fityniany i fenole.
Ziarno owsa-jest mało substancji trujących, dużo tłuszczu i białka.
Substancje anty żywieniowe w roślinach motylkowatych
Nasiona roślin motylkowatych:
1.taniny-bezazotowe substancje z licznymi grupami hydroksylowymi. Taniny są w łupinach nasiennych ,można usuwać je poprzez łuszczenie nasion lub częściowo usunąć przez gotowanie oraz hodowlę.
2.inhibitory trypsyny - obniżają strawność białka. Dużo inhibitorów trypsyny jest w surowych nasionach soi, niewiele u bobu i grochu. Można zmniejszać ilość gotując
3.lektyny-działają źle na przewód pokarmowy powodując biegunki, rozkładane mogą być gotowaniem u soi. Do końca nie da się ich rozłożyć.
4.alkaloidy-zasadowe związki organiczne w dużych ilościach działają jak silne trucizny.
Działają na system nerwowy. W większej ilości działają jak narkotyki. Można je usuwać poprzez moczenie lub podgrzewanie ale nie do końca się je usunie.
Łubiny-są odmiany słodkie (śladowe ilości alkaloidów)
Łubin biały-jedli go w Starożytności, nasiona moczono w wodzie przez kilka dni. Usuwano alkaloidy poprzez prażenie.
Łubin żółty-w 1927r Senkbush znalazł niskoalkaloidowe rośliny łubinu żółtego.
Groch-zawiera substancje anty żywieniowe: Inhibitory trypsyny, pektyny, taniny
Bobik-taniny,glukozydy9w okrywie owocowo-nasiennej)
Można usunąć okrywę i wtedy nie SA już tak szkodliwe.
Fasola-inhibitory trypsyny, pektyny, związki fitynowe i fenole. W fasoli najbardziej szkodliwe są alkaloidy(u fasoli obcopylnej).Fasola Jaś może się przekrzyżować z fasolą ozdobną.
Soczewica-prawie nie ma substancji anty żywieniowych.
Lędźwian-inhibitory trypsyny 5razy więcej niż groch i bobik .Zawiera oligosacharydy, człowiek i zwierzęta monogastryczne nie mogą tego rozłożyć.
Soja -pochodzi z Chin(inhibitory trypsyny, proteza, pektyny, czynniki wolotwórcze zawiera tez antywitaminy. Ugotowana soja jest niegroźna.
Motylkowate drobnonasienne-rośliny uprawiane na zielona masę i mogą zawierać substancje anty żywieniowe. Są to glukozydy egzogenne(najwięcej w młodych roślinach),saponiny-związki bezazotowe utrudniają trawienie, silnie pienią się, wywołują hemolizę czerwonych krwinek krwi, najwięcej maja lucerny.
Kumaryna-pochodna fenoli ma właściwości fitotoksyczne. Jest mało toksyczna, może wywoływać komplikacje przy złym suszeniu roślin. Przekształca się z dwukumaryn - zaburza krążenie i krzepliwość krwi.
Estrogeny — kumestrol, izoflawony blokują działanie różnych enzymów (koniczyna czerwona, lucerny, komonica),u zwierząt występują zaburzenia w rozrodzie. Niektóre rośliny zawierają olejki eteryczne nieprzyjemny smak.
Barszcz Sosnowskiego zawiera dużo białka, olejki eteryczne, furokumarynę w soku. U ludzi uczulonych może spowodować oparzenie.
Rutwica wschodnia ma mało substancji anty żywieniowych, ale zawiera pegaminę - źle smakuje zwierzętom(gorzka).
Ślazowiec pensylwański - dużo substancji śluzowych, u zwierząt wywołuje zaburzenia.
Rośliny oleiste:
Rzepak-kwas erukowy i glukozylowy. Kwas erukowy - kwas nienasycony wpływał na przewód pokarmowy źle. Przy częstym spożywaniu oleju prowadziło do raka.
Rzepak na cele energetyczne lepiej uprawiać odmiany wysokoerukowe są bardziej odporne na choroby i szkodniki.
Glukozylany występują w śrucie poekstrakcyjnej, wtedy nie nadaje się dla zwierząt. Są to takie substancje, pochodne aminokwasów białkowych w środowisku wodnym rozpadają się.
Odmiany dwuzerowe - śladowe ilości glukozylanów i kwasu erukowego.
Mak-robiono wywar dodawano do wywaru sok z cykuty-człowiek szybko umierał.
Produkuje się opium(26alkaloidów) uśmierzają ból.
Hodowla
Określać zawartość alkaloidów w łubinie są takie testy barwne z każdej rośliny wycisnąć sok i dodać barwnik. Zawartość kumaryny, glukozylanów możemy zmierzyć testami.
Regulatory roślinne w rolnictwie.
Regulatory roślinne-są to substancje różnego pochodzenia mające duży wpływ na wzrost i rozwój roślin.
Można zmierzyć właściwości roślin. Znanych jest ponad 170 związków modyfikujących wzrost roślin.
Do ograniczenia wylegania stosuje się retardanty -można skracać zboża. Chloromekwant, Dominazyt, Hydrazyt kwasu melainowego, Metafon.
W Polsce retardantów do skracania pędów zbóż używa się niedużo.
Pszenica - Chloromekwat(w fazie 3liści lub początku strzelania w źdźbło
Żyto-jak u pszenicy
Retardanty opłaca się stosować na łąkach w uprawie traw na nasiona.
Rzepak jest podatny na wyleganie .Problemem u rzepaku jest zimotrwałość. Rzepak powinien jesienią wytworzyć ok.8liści w rozecie liściowej, pąk kwiatowy nie wyżej niż 3cm.U rzepaku może występować nierównomierne dojrzewanie stosuje się desykanty przyspiesza to dojrzewanie, ale nasiona są niedojrzałe. Może wystąpić skłonność do pękania, łuszczenia się nasion. Łuszczyny są pryskane.
Ziemniaki na konsumpcję-opryskujemy substancja która ograniczy straty w czasie zbioru(hydrazyt kwasu melainowego)
Ziemniaki wczesne-zwiększać plon pryskając kwasem giberelinowym.
Na plantacji ziemniaków-pędy szybko rosną-preparat chlorek….
Słonecznik na nasiona-zbyt długie pędy - etefon - plantacja niższa o 20%.Możemy zwiększyć średnicę kwiatostanów-auksyny i gibereliny.
Łubin na nasiona -retardanty
Regulatory wykorzystywane są przy uprawie lnu(wydłużyć słomę)
Wyleganie-chlorek morokwatu, skracanie pędów lnu
Stosowane są w sadownictwie i ogrodnictwie
Etefon - przyspieszyć zbiór o tydzień
W szklarniach np. sałata
Wyszukiwarka