Выращивание растений при искусственном освещении

Выращивание растений при искусственном освещении называется светокультурой растений. В этом случае растение не создает новых запасов энергии на Земле за счет солнечной энергии, а лишь трансформирует энергию ламп в химическую энергию.

Искусственное освещение широко применяется в тепличных хозяйствах для выращивания овощей и цветов, а также в селекционных центрах для ускорения выведения новых сортов сельскохозяйственных культур, в исследовательских лабораториях.

Источниками излучения в светокультуре растений служат электрические лампы различных типов, которые должны удовлетворять следующим требованиям.

  • 1. Спектральный состав излучения ламп должен обеспечивать необходимые условия для осуществления основных физиологических процессов (фотосинтез, фотоморфогенез, движение устьиц). Необходимо, чтобы в спектре были все участки видимого излучения (400—700 нм) с преобладанием красных, синих и фиолетовых лучей.
  • 2. Источники света должны быть достаточной мощности, чтобы обеспечить энергией фотосинтез.
  • 3. Продолжительность освещения должна соответствовать видовым особенностям растений и этапам онтогенеза.
  • 4. Лампы должны быть экономичными и не излучать большого количества теплоты, так как это нарушает нормальный обмен веществ в растении и, как правило, снижает урожайность.

В настоящее время наиболее широко распространены газоразрядные лампы — ксеноновые, дуговые ртутно-люминесцентные и металлогалогенные.

Лабораторная работа № 2. Изучение химических свойств пигментов

Разделение пигментов по методу Крауса основано на различной растворимости пигментов в этиловом спирте и бензине. В чистую пробирку отливают 2—3 мл спиртовой вытяжки, прибавляют немного больше бензина и 2—3 капли воды. Пробирку несколько раз сильно встряхивают и дают отстояться в течение 2—3 мин. При этом происходит разделение слоев: верхний зеленый слой бензиновый содержит хлорофиллы и каротин, нижний слой желтый спиртовой — ксантофиллы.

Зарисовать картину распределения пигментов и сделать выводы.

Омыление хлорофилла — это способность его при реакции со щелочью образовывать соль хлорофиллиновой кислоты и спирты (метиловый и фитол). В пробирку с 2—3 мл спиртового раствора пигментов приливают 1 мл 20 %-ного раствора NaOH и взбалтывают. Затем пробирку прогревают в кипящей водяной бане, к охлажденному раствору добавляют равный объем бензина, встряхивают и дают отстояться.

В бензиновый слой переходят каротин и ксантофилл, в спиртовой — натриевая соль хлорофиллиновой кислоты.

Зарисовать окраску слоев, указывая распределение пигментов. Объяснить полученный результат.

Получение феофитина и обратное замещение водорода атомом металла. В чистую пробирку отливают 1—2 мл спиртовой вытяжки хлорофилла и добавляют 1—2 капли концентрированной НС1. При взбалтывании вытяжка становится бурой вследствие того, что водород кислоты вытесняет из молекулы хлорофилла магний, а сам становится на его место, образуется феофитин, который имеет бурую окраску. К побуревшей вытяжке прибавляют несколько кристалликов уксуснокислой меди (ацетата меди) и осторожно нагревают. При этом водород феофитина замещается медью и восстанавливается зеленая окраска пигмента. Следовательно, зеленый цвет хлорофилла обусловлен наличием в его молекуле металлорганической связи.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >