Co ovlivňuje růst a vývoj rostliny?

Každý ví, že rostlina potřebuje ke svému růstu vzduch, vodu, světlo a vhodnou teplotu. Vzduch a voda poskytují rostlině vodík (H), kyslík (O) и uhlík (C) – tři základní živiny. Ale v půdě se nachází 13 dalších živin, které jsou nezbytné pro růst, takže musíte půdu otestovat, abyste se ujistili, že vaše rostliny dostanou všechny živiny, které potřebují. Jakmile obdržíte výsledky testu, budete vědět, jaké látky musíte přidat do půdy, abyste získali zdravou rostlinu.

Obvykle jsou tyto živiny rozděleny do dvou skupin, uspořádaných v pořadí podle množství, které rostliny potřebují.

První skupinou jsou makroprvky (nebo makroživiny)

Dusík (N)

Podporuje růst stonku a listů: pokud není v půdě dostatek dusíku, růst se zpomaluje, listy blednou a žloutnou. Pro rostlinu je obtížnější získat dusík ze studené vlhké půdy, takže je třeba hlídat teplotu.

Nadbytek dusíku v půdě může vést k nedostatku draslíku.

Fosfor (P)

Je nesmírně důležitý pro klíčení semen, kvetení, tvorbu plodů a růst kořenů. Nedostatek fosforu vede k pomalému růstu a předčasnému opadu listů. Tento nedostatek si můžete všimnout na listech: pokud mají zvláštní modrozelenou barvu, jejich okraje jsou hnědé a tvoří se na nich tmavé skvrny, pak není v půdě dostatek fosforu.

Nadbytek fosforu v půdě, stejně jako v případě dusíku, může vést k nedostatku draslíku.

Draslík (K)

Zajistí zdravý růst vaší rostliny. Při nedostatku draslíku se růst zpomaluje, listy rostou příliš blízko u sebe a jejich okraje se kroutí a hnědnou.

Pokud je draslíku příliš mnoho, půda může mít nedostatek vápníku a hořčíku.

Vápník (Ca)

Je důležitý pro tvorbu buněčných stěn rostlin a růst kořenů. Bez dostatku vápníku se kořeny vyvíjejí špatně, listy rostou podivně tvarované a často hnědnou.

Hořčík (Mg)

Je to živina nezbytná pro tvorbu chlorofylu. Hořčík je také důležitý pro většinu fermentačních reakcí. Rostliny reagují na nedostatek Mg v půdě odlišně; nejčastěji listy žloutnou a mohou náhle opadnout bez vadnutí.

Nadbytek hořčíku může vést k nedostatku vápníku.

Síra (S)

Hraje také důležitou roli v procesu produkce chlorofylu. Pokud je síry málo, růst bude pomalý a listy budou malé, kulaté a křehké. Listy opadnou, květy vyblednou.

Druhou skupinou jsou mikroelementy (neboli mikroživiny)

Železo (Fe)

Jedná se o stopový prvek nezbytný pro transport kyslíku a tvorbu chlorofylu. Nedostatek železa lze zjistit podle listů: pokud zežloutnou, ale žilky zůstanou zelené, je železa málo. Nedostatek železa se obvykle vyskytuje v důsledku přebytku vápna v půdě.

Mangan (Mn)

Působí jako vodič pro různé enzymy a podílí se také na procesu tvorby chlorofylu. Nedostatek manganu způsobuje u každé rostliny různé reakce. Žluté listy se zelenými žilkami a šedobílé tečky na listech jsou standardními příznaky nedostatku tohoto prvku.

Nadbytek manganu vede k podobným příznakům a nedostatku železa.

Bor (B)

Je nezbytný pro reprodukci, metabolismus cukrů a pro to, aby buňky získávaly dostatek vody. Když není dostatek boru, stonek rostliny se stává dutým a plody jsou křivé, někdy se listy stočí, objevují se na nich skvrny a okraje zhnědnou.

Zinek (Zn)

Je důležitý pro tvorbu bílkovin. Zinek ovlivňuje proces růstu a dozrávání plodů. V důsledku nedostatku zinku rostlina méně plodí, listy žloutnou mezi žilkami, rostou příliš blízko u sebe, mají neobvyklý tvar a tvoří se na nich suché hnědé nebo fialové skvrny.

Měď (Cu)

Měď je další látka důležitá pro tvorbu bílkovin a udržení reprodukčního procesu. Stočené, vadnoucí modrozelené listy svědčí o nedostatku mědi.

Molybden (Mo)

Je důležitý pro dusíkaté enzymy a tvorbu hlíz. Při nedostatku molybdenu se listy pokrývají žlutými skvrnami, tvoří se pupeny nesprávné velikosti, které často odumírají.

Chlor (Cl)

Je důležitý pro metabolismus sacharidů a fotosyntézu. Nedostatek chlóru vede ke špatně vyvinutému kořenovému systému a vadnutí rostliny.

Půdní testy

Nesnažte se odhadnout, co vaše půda potřebuje. Jak víte, na první pohled identické znaky mohou mít několik různých důvodů. Půdní test vám pomůže zjistit, kterých živin z výše uvedeného seznamu je v půdě nedostatek. Test zjišťuje nejen obsah látek v půdě, ale také množství, které z ní rostliny skutečně mohou získat.

Podle množství živin ve vzorku můžete určit, jaké hnojivo a v jakém množství potřebujete použít. Kromě toho test kontroluje úroveň pH (kyselost nebo zásaditost) a obsah humusu. Úrovně pH ovlivňují dostupnost živin. Obecně platí, že makroživiny jsou nižší v půdě s nízkou úrovní pH a mikroživiny jsou nižší v půdě s vyšší úrovní pH. Zkouška půdy vám také prozradí, zda je třeba do půdy přidávat vápno a v jakém množství. Vápno je zdrojem vápníku a hořčíku a také pomáhá snižovat kyselost půdy.

Pro růst a vývoj rostlin je důležité spektrální složení, intenzita, trvání a frekvence osvětlení. Změnou těchto parametrů můžete vytvořit optimální podmínky pro růst různých plodin. Výzkum v této oblasti v budoucnu pomůže specialistům v zemědělsko-průmyslovém komplexu zvýšit výnos a kvalitu pěstovaných produktů, zlepšit zemědělské metody, aby obyvatelům země poskytly zdravé potraviny.

V programu „Velké výzvy“ školáci studují, jak parametry umělého a přirozeného osvětlení ovlivňují vývoj rostlin na federálním území Sirius, a také provádějí experimenty na pšenici pěstované v laboratoři. Projekt je řízen Ústavem pedologie a agrochemie Sibiřské pobočky Ruské akademie věd.

Výzkum zahrnuje hodiny na místě na federálním území, kde děti studují vývoj rostlin za podmínek zvýšeného slunečního záření, tedy velkého množství slunečního záření, a provádějí experimenty v laboratořích. Účastníci analyzují, jak umělé a přirozené osvětlení různé intenzity ovlivňuje vývoj pšeničných mikrogreenů a akumulaci sekundárních metabolitů v nich.

V budoucnu takový vývoj pomůže změnit zemědělské postupy a minimalizovat používání hnojiv. Po stanovení optimálních podmínek pro pěstování různých odrůd a typů rostlin v přírodních podmínkách je bude možné simulovat v interiéru, pěstovat chutné a zdravé produkty v jakékoli části země a dokonce i na ponorkách a kosmických lodích.

„Jako testovací plodinu, na které tým studuje vliv spektrálního složení světla, jsme zvolili pšenici – ta je hlavním zdrojem pro získávání potravy a krmiva. Chlapi provádějí celý cyklus prací: příprava živných směsí pro bezpůdní pěstování pšenice, zvládnutí technologie výpočtu hnojiv a přípravy substrátu, měření světelných spekter, ale i morfometrických a biochemických parametrů rostlin pěstovaných v kontrolovaných podmínkách. „Studenti simulují a kontrolují abiotické podmínky v růstové komoře GrowEd a sledují, jak ovlivňují ontogenezi rostlin: jaké změny nastávají v pigmentovém složení listů, zda se mění celková rychlost růstu a procesy akumulace sekundárních metabolitů a jak to vše souvisí ke genové expresi,” říká projektový manažer, kandidát biologických věd, vedoucí výzkumný pracovník v laboratoři agrochemie Ústavu pedologie a agrochemie SB RAS (Novosibirsk) Natalia Smirnova.

Při práci na projektu ve směru „Agro-průmyslové a biotechnologie“ si děti osvojí práci na zařízení Vědecko-uměleckého parku Sirius, naučí se provádět vědecká pozorování, zaznamenávat a analyzovat data.

„Na tomto projektu pracujeme se světelnými spektry, takže potřebujeme zařízení jako spektrometr. Měříme optickou hustotu látek pomocí spektrofotometru, naučíme se provádět PCR, správně používat dávkovače a další zařízení. Během projektu jsem si upevnil své dovednosti v izolaci nukleových kyselin, prováděl real-time PCR a prováděl morfometrická měření rostlin. Opravdu se mi líbí, že v rámci našeho úkolu je tolik praxe. Sním o tom, že budu v budoucnu dělat molekulární biologii a tyto dovednosti určitě velmi potřebuji,“ říká účastník projektu z Krasnodarského kraje Roman Zubarev.

„Studujeme vliv světelné energie na kvalitativní vlastnosti rostlin, jejich morfologické vlastnosti a biochemické složení. Rostliny jsou nejdůležitějším zdrojem biologicky aktivních látek a tvoří významnou část naší stravy. Naší velkou výzvou v tomto projektu je přijít na to, jak produkovat více čerstvých bylinek a zeleniny a hlavně udržovat a zlepšovat kvalitu pěstovaných produktů,“ – poznamenala školačka z Jalty Alisa Sergeenko.

Účastníci budou prezentovat své výsledky výzkumu při závěrečné obhajobě projektu na konci programu.