METODE MATEMATICE DE DEFINIRE A ZONELOR
Studiul proceselor de activitate vitală a organismelor vegetale implică măsurarea unui număr mare de indicatori diferiți. Datorită necesității și posibilității de a cuantifica dependențe individuale ca alcătuind un sistem complex de conexiuni a crescut interesul cercetătorilor la metode matematice de calcul valorile diferiților parametri, în special dimensiunea sistemului asimilare a plantelor (suprafață foaie).
Frunza este principalul organ asimilator al plantei, în care se formează cea mai mare parte a substanțelor organice, care servesc drept material structural și energetic pentru întregul organism. Suprafața frunzei individuale și a suprafeței totale a frunzei permite evaluarea potențialului fotosintetic și a intensității muncii sale.
În prezent, experiența vastă a fost acumulată în determinarea zonei frunzelor diferitelor specii de plante prin metode matematice. Au fost dezvoltate dispozitive (planimetre) pentru determinarea automată a suprafeței frunzelor, însă posibilitățile de aplicare a acestora sunt limitate. În prezent, metoda matematică devine tot mai populară. pe baza măsurării dimensiunilor liniare individuale ale frunzelor. În 1911, G. Montgomery a propus calcularea suprafeței foii conform dimensiunilor sale liniare.
Scopul lucrării noastre este de a determina zona frunzelor diferitelor soiuri de amarant folosind calcule matematice simple.
- pentru a face o prezentare generală a metodelor cunoscute pentru determinarea zonei frunzei;
- să stăpânească metoda de determinare a zonei frunzelor cu ajutorul coeficienților calculați;
- să prezinte recomandări practice concrete pentru a determina zona frunzelor unei culturi non-tradiționale - amarant.
Studiul proceselor de activitate vitală a organismelor vegetale implică măsurarea unui număr mare de indicatori diferiți. Datorită necesității și posibilității de a cuantifica dependențe individuale ca alcătuind un sistem complex de conexiuni a crescut interesul cercetătorilor la metode matematice de calcul valorile diferiților parametri, în special dimensiunea sistemului asimilare a plantelor (suprafață foaie).
Frunza este principalul organ asimilator al plantei, în care se formează cea mai mare parte a substanțelor organice, care servesc drept material structural și energetic pentru întregul organism. Suprafața frunzei individuale și a suprafeței totale a frunzei permite evaluarea potențialului fotosintetic și a intensității muncii sale.
În prezent, experiența vastă a fost acumulată în determinarea zonei frunzelor diferitelor specii de plante prin metode matematice. Au fost dezvoltate dispozitive (planimetre) pentru determinarea automată a suprafeței frunzelor, însă posibilitățile de aplicare a acestora sunt limitate. În prezent, metodele matematice, bazate pe măsurarea dimensiunilor liniare individuale ale frunzelor, sunt din ce în ce mai populare. În 1911, G. Montgomery a propus calcularea suprafeței foii conform dimensiunilor sale liniare.
Scopul lucrării noastre este de a determina zona frunzelor diferitelor soiuri de amarant folosind calcule matematice simple.
- pentru a face o prezentare generală a metodelor cunoscute pentru determinarea zonei frunzei;
- să stăpânească metoda de determinare a zonei frunzelor cu ajutorul coeficienților calculați;
- să prezinte recomandări practice concrete pentru a determina zona frunzelor unei culturi non-tradiționale - amarant.
1. METODE DE MĂSURARE A DOMENIILOR DE FĂRĂ
1.1 Prezentare generală a metodelor de determinare a zonei unei foi
Literatura științifică oferă un număr mare de metode, care, cu diferite grade de precizie posibilă pentru a determina aria frunzelor: greutate, planimetric, metoda etaloanelor zona definiție pentru gravitație vysechek foaie pulbere metoda electrofotografică specifică.
Cele mai frecvente metode includ greutatea și planimetria. Utilizarea planimetrului și metoda de calcul a suprafeței frunzei cu ajutorul acestuia se face în conformitate cu instrucțiunile atașate planimetrului. Cu ajutorul metodei de greutate pentru determinarea zonei unei foi, conturul său este transferat pe o hârtie de urmărire, tăiat și cântărit. Apoi, cunoscând masa unui decimetru pătrat de hârtie de urmărire, se calculează suprafața foii de testare cu proporția.
Astfel de evoluții numeroase au mai multe neajunsuri semnificative - fie intensivă, fie ineficientă, fie utilizarea lor este asociată cu separarea frunzelor de plante și incapacitatea de a le monitoriza în continuare. Prin urmare, în plus față de aceste metode, se acordă din ce în ce mai multă atenție metodei matematice de calculare a suprafeței frunzelor prin dimensiuni lineare. În literatura de specialitate sunt discutate două metode ale acestui calcul: 1 - pe baza factorului de recalculare, 2 - prin ecuațiile de regresie. care leagă zona frunzei cu dimensiunile sale lineare (Markovskaya et al., 1988).
1.2. Determinarea suprafeței foii utilizând factorul de conversie
Metoda se bazează pe corespondența dintre forma frunzei studiate și cea mai simplă figură geometrică care descrie foaia. Toate frunzele manifold pot fi asociate cu patru forme geometrice (un cerc, o elipsă, un triunghi și un dreptunghi), pentru determinarea zonelor, care sunt utilizate formule geometrice cunoscute (Fig. 1).
Stabilindu tipul de figură, cu care foaia poate calcula factorul de proporționalitate între suprafața reală a foii, măsurată cu una dintre metodele directe (planimetrice sau greutate) și o suprafață a figurii.
Un dreptunghi este cea mai frecvent utilizată figură geometrică, iar factorul de conversie este definit ca raportul dintre suprafața reală și aria dreptunghiului cu laturile x, y:
unde K este coeficientul; D - lungimea foii; W este lățimea foii; S este suprafața foii definită printr-una din metodele directe.
Varietatea formelor de lame de frunze sugerează o variație largă în alegerea dimensiunilor liniare. În majoritatea cazurilor, sunt utilizați doi indicatori - lungimea și lățimea, care au o corelație mare cu suprafața suprafeței frunzelor. Unii cercetători au decis să simplifice în continuare calculul coeficientului calculat, îl calculez prin unul din parametrii frunzelor (lungime sau lățime):
O mare importanță pentru corectitudinea calculului coeficientului este dimensiunea eșantionului de frunze, care variază de la 20 la 100 sau mai mult.
În prezent, factorii de conversie pentru majoritatea culturilor au fost determinate, valoarea lor variază de la 0,6 la 0,85 (Tabelul 1).
Tabelul 1. Exemple de coeficienți calculați pentru determinarea suprafeței frunzelor diferitelor specii de plante (conform surselor din literatură)
Metoda coeficientului de conversie nu necesită o tehnologie computerizată complicată. Este ușor de folosit, deci este ușor de utilizat în teren. Și cel mai important, atunci când se utilizează această metodă nu au nevoie pentru a distruge frunzele, permițându-le să conducă observații pe termen lung, de exemplu, pentru a determina schimbarea în zona de frunze în procesul de dezvoltare a unei instalații pe stadiile inițiale de dezvoltare înainte de a muri.
2. DETERMINAREA COEFICIENȚILOR CALCULATE PENTRU DIVERSITĂȚILE DE AMARANTA
2.1. Obiect și metode de cercetare.
Obiectul cercetării noastre a fost plantele de amarant - o cultură neconvențională (nouă) agricolă (figura 2). Amarantul este adesea numit cultura secolului XXI, deoarece are caracteristici unice. Această plantă anuală, capabilă să formeze o biomasă mare (până la 1000 c / ha) pentru o perioadă scurtă de timp (2-2,5 luni). Plantele gigantice, ajungând la o înălțime de 2-2,2 m, acumulează în organele lor (în special frunzele) o mulțime de proteine și substanțe biologic active, ceea ce le permite să le folosească ca materii prime valoroase (furaje, alimente și medicamente).
În grădina botanică siberiană din Universitatea de Stat din Tomsk sunt implicați în introducerea în cultură a diferitelor soiuri de amarant. În studiile botanice este necesar să se știe cum se dezvoltă speciile de plante noi în condiții neobișnuite pentru ei, modul în care reacționează la diverși factori de mediu (temperatură, îngrășăminte etc.). Unul dintre cei mai importanți indicatori ai dezvoltării plantelor amarant este schimbarea în zona suprafeței frunzelor. De obicei în timpul perioadei de vegetație (primăvara - toamna) se efectuează trei măsurători ale acestui parametru. În plus, definiția zonei frunzelor ar trebui să fie efectuată fără distrugerea lor.
Metoda de determinare a suprafeței frunzelor cu ajutorul coeficientului calculat a fost elaborată de noi pe purpuriu amarant (varietatea Cherginsky). Eșantionul de frunze tăiate a fost de 100 de bucăți. Pentru fiecare foaie, s-a determinat suprafața reală, au fost măsurate lungimea și lățimea foii. Aria reală a fost determinată prin metoda greutății. Schița foii de pe hârtia de urmărire este tăiată și cântărită, se calculează masa de 1 dm2 de hârtie, apoi se compune proporția și se determină suprafața reală. Conform formulelor cunoscute (1, 2, 3), s-au determinat trei variante ale coeficientului calculat - K1, K2, K3. Pentru fiecare coeficient s-au obținut trei probe de 100 de valori. Probele au fost supuse procesării statistice prin calcularea valorii medii (X) și a coeficientului de variație (V,%). Valorile medii obținute ale diferiților coeficienți și gradul de variație a acestora sunt prezentate în Tabelul 2.
Tabelul 2. Variante ale coeficienților calculați
Precizia experimentului este estimată folosind coeficientul de variație (V), care în experimentul nostru variază de la 4,8 (pentru K1) la 16,1 (pentru K2). Cu cât coeficientul de variație este mai mic, cu atât deviația fiecărei valori de probă este mai mică decât media calculată (X).
Astfel, modul cel mai precis de a determina suprafața frunzelor de amarant folosind coeficienții calculați este de a calcula produsul lungimii și lățimii foii folosind următoarea formulă:
Această formulă poate fi utilizată pentru a determina rapid și cu precizie zona frunzelor de amarant, fără a le distruge.
Utilizarea acestei metode permite observarea schimbării zonei frunzelor pe o perioadă lungă de timp și determinarea unui parametru fiziologic important - viteza de fotosinteză (cantitatea de materie organică acumulată de frunze pe o anumită perioadă de timp).
Metode Kurets de determinare a unor indicatori biometrici în plante. - Petrozavodsk, 1988. - 35 p.
Cu privire la determinarea zonei frunzelor de diferite tipuri de grâu // Rapoarte științifice ale școlii superioare. Științe biologice - 1985. - № 5. - P. 105-108.
Trimiteți-le prietenilor: