Биология и физиология культурных растений. Учебная, ознакомительная практика

Министерство просвещения Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение 
высшего образования
«Московский педагогический государственный университет»

Т. В. Архипова, Е. А. Живухина, 
В. С. Коничев, Е. В. Черняева

БИОЛОГИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ
КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ

УЧЕБНАЯ, ОЗНАКОМИТЕЛЬНАЯ ПРАКТИКА

Практикум

МПГУ
Москва • 2023

УДК 581(076.5) 
DOI: 10.31862/9785426312555
ББК 28.5я73-5
 
А877  

Рецензенты:
А. В. Амелин, доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры 
«Растениеводство, селекция и семеноводство» факультета агробизнеса 
и экологии ФГБОУ ВО «Орловский ГАУ», руководитель СНО «Селекционер», 
руководитель ЦКП «Генетические ресурсы растений и их использование»
Н. А. Богданов, кандидат педагогических наук, доцент кафедры 
естественно-научного образования и коммуникативных технологий 
Института биологии и химии МПГУ

 
Архипова, Татьяна Валентиновна.
А877   
Биология и физиология культурных растений. Учебная, 
ознакомительная практика : практикум / Т. В. Архипова, 
Е. А. Живухина, В. С. Коничев, Е. В. Черняева. – Москва : МПГУ, 
2023. – 148 с. : ил.
 
 
ISBN 978-5-4263-1255-5

Практикум может быть полезен студентам всех уровней профессионального 
обучения педагогических и сельскохозяйственных вузов, специалистам-биологам, школьным учителям.
УДК 581(076.5)
ББК 28.5я73-5

ISBN 978-5-4263-1255-5
DOI: 10.31862/9785426312555
©
©
МПГУ, 2023
Архипова Т. В., 
Живухина Е. А., 
Коничев В. С., 
Черняева Е. В., текст, 2023

СОДЕРЖАНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

ВВЕДЕНИЕ  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Раздел I. ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Тема 1. Рост растений  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Работа 1. Наблюдение за ростом побегов (корней) . . . . . . . . . . 10

Работа 2. Изучение различных видов 
ростовых движений растений  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Работа 3. Влияние фитогормонов 
или других регуляторов роста 
на рост изолированных тканей 
из органов растений  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

Тема 2. Фотосинтез  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

Работа 4. Определение содержания хлорофилла 
в листьях различных растений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

Работа 5. Образование крахмала на свету 
«Проба Сакса» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

Тема 3. Водный обмен растений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

Работа 6. Влияние изменения влажности 
на гуттацию растений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

Работа 7. «Плач» растений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

Работа 8. Присасывающее действие транспирации . . . . . . . . . . 26

Работа 9. Определение интенсивности транспирации 
весовым методом (по Л.А. Иванову) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

Тема 4. Вторичный метаболизм . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

Работа 10. Определение аллелопатической активности 
методом биотестов  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Тема 5. Симбиотические способы питания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

Работа 11. Знакомство с разнообразием 
клубеньковых бактерий. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

Т. В. АРХИПОВА, Е. А. ЖИВУХИНА,  В. С. КОНИЧЕВ, Е. В. ЧЕРНЯЕВА
БИОЛОГИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ. УЧЕБНАЯ, ОЗНАКОМИТЕЛЬНАЯ ПРАКТИКА

Индивидуальные работы студентов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Работа 12. Морфофизиологические особенности растений 
в условиях экологического загрязнения  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Работа 13. Фотогербарий по признакам голодания 
растений при недостатке элементов 
минерального питания (с описанием) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Работа 14. Действие музыки на прорастание семян . . . . . . . . . 43
Работа 15. Действие света на прорастание семян 
салата и редиса  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Работа 16. Действие различных веществ 
на прорастание семян . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Список литературы к разделу I  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

Раздел II. БИОЛОГИЯ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ  . . . . . . . . . . . . 46
Тема 1. Почвоведение  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Работа 1. Закладка почвенного разреза . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Работа 2. Описание почвенного разреза . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Тема 2. Полеводство . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Работа 3. Разбивка и разметка коллекционного участка . . . . . . 53
Работа 4. Подбор видового и сортового состава 
полевых культур  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Работа 5. Уход за полевыми культурами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
План агротехнических мероприятий 
по возделыванию культуры севооборота  . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Тема 3. Фенологические наблюдения за культурами 
и опытническая работа  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Тема 4. Овощеводство . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Работа 6. Закладка коллекционного участка . . . . . . . . . . . . . . . . 79
Работа 7. Биоморфологическое описание 
овощной культуры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
Тема 5. Декоративное садоводство и цветоводство . . . . . . . . . . . . . 85
Приемы цветочного оформления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
Работа 8. Изучение декоративных признаков 
многолетних цветочных культур открытого грунта . . . . . . . . . . 89

СОДЕРЖАНИЕ

Работа 9. Оформление карточек-описаний 
по многолетним цветочным культурам . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

Работа 10. Проект цветника (цветочной композиции) . . . . . . . . 90

Работа 11. Высадка растения в цветник по проекту  . . . . . . . . . 92

Работа 12. Создание цветника из однолетних культур 
безрассадным способом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

Мобильное озеленение – цветочное оформление 
подвесных ящиков и наземных цветочниц 
(опытническая работа) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

Агротехника ухода за декоративными насаждениями 
открытого грунта . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

Работа 13. Приемы ухода за декоративными посадками . . . . . . 97

Работа 14. Разработка технологической карты ремонта 
или реконструкции цветника . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

Методы размножения цветочных культур 
и красивоцветущих кустарников . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

Работа 15. Определение влияния фитогормонов (ИУК, ИМК) 
и биоактивных смесей (препараты Циркон и НВ 101, мед) 
на укоренение черенков декоративных видов кустарников  . . 102

Тема 6. Плодоводство  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

Работа 16. Группировка и характеристика 
плодово-ягодных культур . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .111

Работа 17. Изучение строения плодового дерева . . . . . . . . . . . 113

Работа 18. Изучение различных типов 
плодовых образований косточковых и семечковых пород . . . 115

Плодовый питомник . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

Работа 19. Изучение различных способов прививки 
плодово-ягодных культур . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120

Работа 20. Посадка плодового сада . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128

Работа 21. Обрезка и формирование 
плодово-ягодных культур . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132

Список литературы к разделу II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящий практикум предназначен для проведения лабораторных 
занятий со студентами, изучающими углубленный курс по биологии 
и физиологии культурных растений во время учебной ознакомительной 
практики. Практикум нацелен на закрепление и углубление теоретической подготовки студентов (бакалавров) в области физиологии растений, биологии культурных растений, приобретение ими практических 
навыков экспериментальной работы и компетенций, определяющих 
владение основными закономерностями функционирования целого растительного организма, являющегося основным продуцентом биомассы 
и энергии на Земле, изучение возможностей повышения продуктивности 
хозяйственно важных растений. В настоящем практикуме собраны методические разработки практических занятий, которые можно проводить 
как в очном, так и в онлайн-формате. Для улучшения усвоения пройденного материала во время самостоятельной работы студентов даны короткие теоретические сведения, вопросы и задания по каждой работе. 
Практикум представляет также интерес для преподавателей, осуществляющих эти занятия как в очной форме, так и с применением дистанционных технологий обучения. Актуальность издания объясняется отсутствием практического руководства для проведения занятий по указанной 
дисциплине в рамках единой учебной программы. Практика имеет четкую направленность на профессионально-практическую подготовку студентов, позволяющую шире вовлекать учащихся школ в кружковую, факультативную, опытническую и другие виды деятельности.

ВВЕДЕНИЕ

Перед проведением практики проводится установочная конференция 
в соответствии с расписанием практики. На конференции проводится ознакомление студентов с целями и задачами летней практики, расписанием. Кроме этого проводится инструктаж по технике безопасности. После 
проведения инструктажа студенты расписываются в листе ознакомления. 
Отчетным документом для студента, проходящего практику, является индивидуальная книжка обучающегося по практической подготовке. 

Правила оформления и ведения дневника 
(индивидуальной книжки)
Дневник следует заполнять ежедневно по окончании рабочего дня. 
В дневнике отражаются все работы, в которых студент принимал участие.

Общие требования по охране труда
Прохождению практики предшествует инструктаж по технике безопасности, в котором четко указывается необходимость строгого соблюдения правил поведения, личной гигиены труда и быта, правил по технике 
безопасности.
При проведении практических работ необходимо учитывать возможную травмоопасность следующих опасных и вредных производственных факторов: падающих деревьев и их частей, ручного режущего инструмента; неблагоприятных природных и метеоусловий, кровососущих 
насекомых, пламени, задымленности. Действие неблагоприятных факторов может стать причиной травмирования, недомогания, снижения работоспособности, обострения аллергических реакций. 
Во время практики студенты обязаны выполнять указания руководителя, строго соблюдать порядок проведения экскурсий и порядок работы. 
Студенты несут ответственность за порчу и  разукомплектование оборудования и материалов. Во время проведения практики категорически запрещается: 
 • самовольно покидать практику; 
 • уходить с маршрута во время экскурсий; 
 • курить, распивать спиртные напитки и находиться в нетрезвом состоянии. 

Т. В. АРХИПОВА, Е. А. ЖИВУХИНА,  В. С. КОНИЧЕВ, Е. В. ЧЕРНЯЕВА
БИОЛОГИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ. УЧЕБНАЯ, ОЗНАКОМИТЕЛЬНАЯ ПРАКТИКА

Все студенты в полевой период практики должны быть должным 
образом одеты, иметь головные уборы и перчатки. Преподаватель имеет право отстранить от экскурсии студентов, нарушающих дисциплину или одетых с нарушением правил техники безопасности. Находясь 
на практике, каждый студент должен контролировать свое самочувствие, предупреждать преподавателя о возникших проблемах со здоровьем. Каждый студент, заметивший опасность, угрожающую людям, 
сооружениям и имуществу, обязан немедленно сообщить об этом ведущему преподавателю (руководителю практики). Руководитель практики обязан принять меры к устранению опасности, при невозможности 
устранения – прекратить работы, вывести студентов в безопасное место 
и поставить в известность старшего по должности.

Раздел I. ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ

Тема 1. Рост растений

Рост представляет собой одно из основных свойств живых организмов, в том числе растений. Согласно определению, данному Д.А. Сабини ным: «Рост – это процесс новообразования элементов структуры организма» (цит. по: Вл.В. Кузнецов, Г.А. Дмитриева. Физиология растений, 
2018, т. 2). Важно добавить, что в процессе роста происходит новообразование одинаковых элементов. 
Рост растений обладает целым рядом отличительных особенностей, 
из которых главной служит рост, происходящий за счет растяжения клеток (рост растяжением). Это самый быстрый рост. Кроме того, только 
у растений есть меристематические зоны (апикальные, интеркалярные, 
латеральные), благодаря которым растения растут в течение всей жизни. 
Для нормального протекания физиологических процессов, таких, 
как рост, развитие, размножение, питание, и их регуляции необходимы: 
вода, питательные вещества и вещества – регуляторы ростовых процессов, главными из которых являются фитогормоны (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Фитогормоны
Источник: https://myslide.ru/presentation/fi togormonyxAcitokininyxAetilenxAauksin
yxAgibberellinyxAabscizovaya-kislota

Т. В. АРХИПОВА, Е. А. ЖИВУХИНА,  В. С. КОНИЧЕВ, Е. В. ЧЕРНЯЕВА
БИОЛОГИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ. УЧЕБНАЯ, ОЗНАКОМИТЕЛЬНАЯ ПРАКТИКА

Работа 1. Наблюдение за ростом побегов (корней)

Цель работы: выявить зоны роста побегов (корней) растений.
Объект: растущие побеги, проростки гороха, фасоли.
Ход работы. Выбирают активно растущие побеги на растениях, которые еще не перешли к бутонизации. Размечают три последних, крайних 
междоузлия с помощью гелевой ручки и линейки, метки наносят на расстоянии 1 мм. Для этой цели можно использовать также расческу с частыми зубчиками (расстояние между зубчиками предварительно измеряют) 
и штемпельную подушечку или черную тушь, в которую добавляют сахар 
для лучшего прилипания туши к побегу. Затем в течение 3 дней каждые 
4 часа проводят измерения побегов для того, чтобы определить, какое 
из 3 междоузлий растет быстрее всего и какая часть междоузлий удлиняется. Определение зоны роста междоузлия осуществляют, измеряя увеличение расстояния между нанесенными метками. Заполняют таблицу, 
строят графики прироста по каждому междоузлию, кривые Сакса и делают выводы относительно того, какое междоузлие растет наиболее активно и где располагается зона роста каждого междоузлия (табл. 1.1).

Таблица 1.1

Изменение длины междоузлий побега (объект)

Вариант
Время 
измерения

Первый день
Второй день
Третий день

Длина 
начальная, мм

Длина 
конечная, мм
Прирост, мм 
Длина 
начальная, мм

Длина 
конечная, мм
Прирост, мм
Длина 
начальная, мм

Длина 
конечная, мм
Прирост, мм

1-е 
междоузлие

9.00
13.00
17.00
21.00
2-е 
междоузлие

9.00
13.00
17.00
21.00
3-е 
междоузлие

9.00
13.00
17.00
21.00

РАЗДЕЛ I. ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ

Для измерения зоны роста корня замачивают семена бобовых 
растений (горох, фасоль, нут). Когда длина зародышевого корешка достигнет величины 5–7 мм, семена помещают во влажную камеру, закрепляя их так, чтобы кончик корня был направлен вниз. 
Предварительно корни размечают, начиная от кончика корня, на расстоянии 1 мм, как это было описано выше. Разметку проводят быстро, чтобы избежать высыхания корня. Измерения роста проводят 
каждые 15–20 минут (табл. 1.2).

Таблица 1.2

Изменение длины корня (объект)

Время 
измерения, мин

Первый час
Второй час
Третий час

Длина 
начальная, мм

Длина 
конечная, мм
Прирост, мм 
Длина 
начальная, мм

Длина 
конечная, мм
Прирост, 
мм
Длина 
начальная, мм

Длина 
конечная, мм
Прирост, 
мм

15

30

45

60

Заполняют таблицу, строят график прироста корня, кривую Сакса 
и делают выводы относительно того, где располагается зона роста зародышевого корешка.

Работа 2. Изучение различных видов 
ростовых движений растений

2.1. Изучение тропизмов у проростков гороха
Цель работы: выявить присутствие гео-, гидро-, хемотропизмов 
у растений, показать преобладание гидротропической реакции корней 
над геотропической.
Объект: проростки гороха с длиной корня 1,5–2,0 см. Кроме того, 
можно проростки фасоли, огурца, тыквы, кукурузы.

Т. В. АРХИПОВА, Е. А. ЖИВУХИНА,  В. С. КОНИЧЕВ, Е. В. ЧЕРНЯЕВА
БИОЛОГИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ. УЧЕБНАЯ, ОЗНАКОМИТЕЛЬНАЯ ПРАКТИКА

Ход работы
2.1.1. Преобладание гидротропизма над геотропизмом
Берут очищенные от наклеек стеклянные банки объемом 0,7–1,0 л. 
Подготавливают пластиковые или стеклянные пластинки, высота которых на 0,5 см меньше высоты банок. Пластинки оборачивают двумя слоями фильтровальной бумаги или ее аналогом. Бумагу закрепляют 
на пластинках с помощью ниток или резиновых колечек наверху и внизу 
пластинки на расстоянии 3–4 см от ее края и обильно смачивают водой. 
За верхнее колечко (нитку) закрепляют 2–3 проростка корешком вниз. 
Пластинки под небольшим углом помещают в банки, куда предварительно наливают воду (на 3 см от дна банки). Угол наклона составляет 
60–70º. Закрепляют пластинки в таком положении с помощью пластилина, который прикрепляют к горлышку банки. Проростки должны находиться на нижней, наклонной поверхности, тогда корни могут расти 
вертикально вниз. Обратите внимание! Наклонная пластина не должна мешать свободному доступу воздуха внутрь банки!
Одну банку закрывают крышкой, чтобы создать внутри атмосферу с повышенной влажностью. Другую оставляют открытой, влажность 
внутри банки будет ниже. Наблюдают за направлением роста корней. 
Корни обладают положительным геотропизмом, что заставляет их расти 
вертикально вниз. Гидротропизм проявляется в изменении направления 
роста корня в сторону воды.
Работы оформляют с помощью фотографий или рисунков. Делают вывод о влиянии влажности на направление роста корня, а также о преобладании гидротропизма над геотропизмом.

2.1.2. Проявление хемотропизма у корней проростков растений
В широкую чашку Петри вставляют ванночки из фольги, так чтобы 
они разделили чашку на две половины. В центре устанавливают корковую пробку, обернутую фильтровальной бумагой, которая обильно пропитана водой. Обе ванночки выстилают двойным слоем фильтровальной 
бумаги, которая соединяется с фильтровальной бумагой пробки. В одну 
половину наливают воду так, чтобы она покрывала фильтровальную бумагу, в другую – наливают 10%-ный раствор хлорида натрия или раствор 
средства для мытья посуды. На пробку, прокалывая семядоли булавкой, 
прикрепляют 3–4 проростка. Накрывают все сосудом для поддержания 

РАЗДЕЛ I. ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ

влажности и наблюдают за направлением роста корней, а также измеряют 
их длину в каждой ванночке.
Работы оформляют с помощью фотографий или рисунков. Делают вывод о существовании хемотропизма у растений [3].

2.1.3. Сравнение фото- и геотропизмов у различных растений
Цель работы: сравнить проявление фото- и геотропизмов у побегов 
различных растений.
Объекты: цветоносы люпина; верхушки вегетативных побегов малины, облепихи, крыжовника, крапивы, осота и др.
Ход работы: верхушки побегов длиной 35–40 см помещают в воду 
в плоские кюветы так, чтобы срез побега был обращен в сторону источника света. Наблюдают поднятие верхушки побега, измеряют угол наклона побега в сторону света. Одновременно в другую кювету помещают 
побеги, но накрывают их светонепроницаемым чехлом. 
В первой кювете поднятие побега будет связано как с фототропической реакцией, так и с геотропизмом. Во второй кювете побег будет подниматься только из-за отрицательного геотропизма побега. 
Разница в углах наклона покажет долю фото- и геотропизма в изменении положения побега. Провести исследования этого показателя 
для 3–4 различных растений. 
Работы оформляют с помощью фотографий или рисунков. Делают вывод о проявлении фото- и геотропизмов у растений [3].

2.1.4. Изучение настий у дикорастущих растений
Цель работы: изучить настические движения на примере дикорастущих растений; определить время изменения положения листовых пластинок, цветков, соцветий; составить биологические часы.
Объекты: кислица, одуванчик и др.
Ход работы
Выбрать по 5–7 растений одного и того же вида (повторности), этикетировать их. Проводить наблюдения утром и вечером каждые 15 минут 
для 3–4 разных видов растений, отмечая изменения положения отдельных 
органов растений, связанные с настическими движениями. Сопоставлять 
настические движения с погодными условиями.
Работы оформляют с помощью фотографий или рисунков [3].