Возделывать: значение и особенности

Современная технология

Заключается разведение растений в отсутствии неблагоприятной среды и вредителей, созданных комфортных (стерильных) условиях для роста растений. Каждому из них, безусловно, необходимы вода, свет, определенная влажность и температура, а также искусственный субстрат, в котором они выращиваются. Все это возможно создать искусственным путем.

Методика не нова, но появилась новая техническая возможность, которая более рентабельна. Необходимо при культивировании максимум получить продукции и минимизировать потери, включая условия хранения. Такая технология называется гидропонной. Новое культивирование — это новые технологии.

Заключается она в применении гидропонных систем, установленных внутри герметичных рукавов. Внутри создается оптимальная среда с микроклиматом, в которой содержатся только полезные питательные вещества. Чтобы соблюдать стерильность и не нарушать герметичность, так как она очень важна для нежелательных воздействий на растения, все работы по уходу осуществляются при помощи специального оборудования, работающего в автоматическом режиме либо управляемого оператором.

Биотехнология культивирования бактериофагов

Биотехнология производства препаратов бактериофагов основана на использовании бактериальных клеток, в которых бактериофаги размножаются. Для заражения бактериальных клеток к растущей в жидкой среде культуре чувствительных бактерий в небольшом количестве добавляют частицы вирулентного бактериофага. Длительность периода, от начала заражения клеток бактерий до их лизиса, зависит от природы бактериофага, бактерий и условий культивирования. Развитие вирулентного бактериофага в восприимчивой бактериальной клетке проходит несколько стадий: от прикрепления бактериофага к клетке бактерии, проникновения ДНК бактериофага внутрь клетки микроорганизма, синтеза белковых оболочек новых вирусных частиц до высвобождения новых частиц бактериофагов при лизисе бактериальной клетки, которые заражают другие клетки бактерий. Препараты бактериофагов получают лабораторными и промышленными способами.

Культивирование почвы для земледелия

Одной из основных целей культивирования почвы является смягчение и рыхление почвенного слоя. Это позволяет улучшить структуру почвы, обеспечить легкость проникновения воздуха и воды, а также облегчить прорастание семян. Кроме того, культивирование способствует удалению сорняков и других растений, которые конкурируют с культурными растениями за питательные вещества и пространство.

Существует несколько методов культивирования почвы. Один из них — пашня, который включает в себя глубокое перекапывание почвы с помощью плуга или трактора. Этот метод позволяет растениям проникать глубже в почву и улучшает водопроницаемость. Другим методом является мульчирование, который предусматривает покрытие почвы слоем органического материала, такого как солома или опилки. Это помогает сохранить влагу в почве и предотвращает рост сорняков.

Важно отметить, что культивирование почвы должно проводиться с учетом местных условий и требований культурных растений. Использование неправильных методов или неправильное время проведения культивации может негативно сказаться на почве и в целом на сельскохозяйственных урожаях

В заключение, культивирование почвы для земледелия является важным этапом возделывания земельных участков. Этот процесс способствует улучшению почвенной структуры, облегчению прорастания семян и удалению сорняков. Необходимо использовать правильные методы и время проведения культивации, чтобы достичь оптимальных результатов.

Слайд 14Принципиальные различия между экологическим и традиционным производством заключаются в агроэкологических

подходах к ведению производства. В традиционном, в том числе интенсивном,

лекарственном растениеводстве этот подход не используется.Однако с учетом законов рыночного развития экономики в ближайшее время основными в производстве ЛРС в стране должны быть интегрированные и экологические системы возделывания и первичной переработки лекарственных культур.Перед отраслью стоит задача достижения максимального выхода биологической продукции с высокими качественными показателями. При современном использовании техники и химических средств получение высоких урожаев вступает в противоречие с поддержанием экологического равновесия окружающей среды. Так, многократное применение химических обработок посевов приводит к резкому сокращению энтомофагов.

Компании, разрабатывающие новые биотехнологии

Журнал «Forbes» представил список самых инновационных компаний мира по разработке биотехнологий, в него вошли такие компании, как: «Genentech», «Novartis International AG», «Merck & Co», «Pfizer», «Sanofi», «Perrigo». Все эти компании напрямую связаны с фармацевтикой и развиваются именно в этом направлении.

Многие из компаний успешно принимают активное участие в развитии российского рынка биотехнологий:

1. «Novartis International AG» – компания занимается выведением вакцин и производством препаратов в сфере онкологии, одно из предприятий работает в СПб.
2. «Pfizer» – производит безрецептурные препараты в разных отраслях медицины. Pfizer уже несколько лет реализует в России программу «Больше, чем образование» по соглашениям с МГУ им. М.В. Ломоносова и Санкт-Петербургской государственной химико-фармацевтической академией.
3. «Sanofi» – компания занимается производством препаратов для лечения сахарного диабета и склероза. В России успешно работает уникальное предприятие компании – завод полного цикла по производству инсулинов «Санофи-Авентис Восток».

В России особая роль отводится Кластеру биомедицинских технологий Инновационного центра «Сколково», ОАО «РВК» и ОАО «Роснано». Фармацевтическими и медицинскими биотехнологиями занимаются компании ОАО «Акрихин», ООО «Герофарм», НПФ «Литех». Центр высоких технологий «Химрар» объединяет высокотехнологичные организации, ведущие разработки и производство инновационных 14 компаний, которые занимаются разработкой лекарственных препаратов на основе новейших «постгеномных» технологий.

Помимо этого, существуют и молодые стартапы, разрабатывающие новые биотехнологии:

• «3Д Биопринтинг Солюшенс» на основе трёхмерной биопечати создает органы из стволовых клеток пациента;
• «БиоМикроГели» предлагает разработки по очистке воды и почвы с помощью микрогелей.
• биомедицинский холдинг «Атлас» проводит анализ микробиоты организма в рамках проекта «OhmyGut».

Лабораторные материалыЛабораторные приборыКупить химические реактивы

Биотехнологии в современном мире и жизни человека

Потенциал, который открывает биотехнология для человека, велик не только в фундаментальной науке, но и в других сферах деятельности и областях знаний. При использовании биотехнологических методов стало возможно массовое производство всех необходимых белков.

Значительно проще стали процессы получения продуктов ферментации. В будущем биотехнологии позволят улучшать животных и растений. Учеными рассматриваются варианты борьбы с наследственными болезнями при помощи генной инженерии.

Генная инженерия, как основное направление в биотехнологии, значительно ускоряет решение проблемы продовольственного, аграрного, энергетического и экологического кризисов.

Самое большее влияние биотехнология оказывает на медицину и фармацевтику. Прогнозируется, что в будущем станет возможным диагностика и лечение тех заболеваний, которые имеют статус «неизлечимых».

Принципы культивирования растений

Выбор подходящего места для выращивания растений: Растения могут быть выращены в грунте или в контейнерах, таких как горшки или ящики

Важно выбрать подходящее место, учитывая освещение, температуру и влажность воздуха.

Подготовка почвы: Почва должна быть подготовлена перед посадкой растений
Это может включать в себя удаление сорняков и камней, добавление удобрений и переворачивание грунта.

Выбор подходящих семян или саженцев: При выборе семян или саженцев важно обратить внимание на их качество и происхождение. Также необходимо учитывать сорт и особенности растения, которое вы хотите вырастить.

Правильный полив: Растения нуждаются в достаточном количестве влаги для нормального роста и развития
Важно следить за влажностью почвы и поливать растения регулярно, но не переусердствовать, чтобы избежать переувлажнения.

Удобрение растений: Растения нуждаются в питательных веществах для нормального роста

Регулярное удобрение помогает обеспечить растениями необходимые элементы питания для их здорового развития.

Уход за растениями: Ежедневный уход за растениями включает в себя удаление сорняков, обрезку, подвязку и защиту от вредителей и болезней. Это помогает поддерживать здоровье и эстетическую привлекательность растений.

Сбор урожая или размножение: После того, как растения достигли зрелости, можно собирать урожай или размножать растения для получения новых экземпляров. Для этого нужно правильно определить время сбора урожая или способ размножения и следовать соответствующим инструкциям.

Следуя этим принципам, вы сможете успешно выращивать различные растения, от цветов и овощей до декоративных деревьев и кустарников.

«`html

Основы культивирования в биологии

Культивирование в биологии – это процесс выращивания и размножения организмов в контролируемых условиях

Оно является неотъемлемой частью многих научных и прикладных исследований, а также имеет важное значение в практике сельского хозяйства и медицины

Одним из основных преимуществ культивирования организмов является возможность изучать их биологические особенности и процессы, которые трудно или невозможно наблюдать в естественных условиях. Также культивирование позволяет контролировать и изменять условия окружающей среды, что способствует оптимальному росту и размножению организмов.

Культивирование может проводиться с использованием различных методов, в зависимости от типа организма. Например, для выращивания растений можно использовать гидропонику, при которой корни растения помещаются в воду с добавлением питательных веществ. Для культивирования микроорганизмов часто применяют методы аэробного или анаэробного размножения в питательных средах.

Важной частью культивирования является подбор и поддержание оптимальных условий среды для каждого организма. Это может включать контроль температуры, освещенности, влажности, pH и наличие питательных веществ в среде

Регулярный мониторинг и поддержание этих условий позволяет достичь максимального результата в выращивании и размножении организмов.

Культивирование организмов имеет широкое применение в научных исследованиях, медицине, сельском хозяйстве, фармацевтике и других областях. Оно позволяет создавать контролируемые условия для изучения биологических процессов, разрабатывать новые сорта растений, получать крупные количества микроорганизмов для производства лекарственных препаратов и многое другое.

Таким образом, культивирование в биологии играет решающую роль в изучении организмов, их процессов и применении в различных областях, способствуя развитию науки и практическому прогрессу.

Роль культивирования в изучении биологических процессов и явлений

Культивирование играет важную роль в изучении биологических процессов и явлений, позволяя исследователям создавать контролируемые условия, в которых они могут наблюдать и изучать живые организмы. Этот метод позволяет получить более точные и надежные результаты, а также упрощает манипуляции с объектами и предотвращает их случайное повреждение или гибель.

Для изучения различных биологических процессов, таких как рост, размножение, обмен веществ и адаптация, используются различные методы культивирования. Например, культивирование бактерий и дрожжей позволяет исследовать их метаболические процессы, в том числе производство энергии и синтез важных молекул.

Культивирование растений также является важным инструментом для ботаников и сельскохозяйственных специалистов. Оно позволяет выращивать растения в контролируемых условиях, изучать их рост, развитие и взаимодействие с окружающей средой. Культивирование растений также может быть использовано для улучшения сельскохозяйственных культур путем селекции и гибридизации.

Биологическое культивирование также активно применяется в медицине и фармакологии. Оно позволяет исследователям изучать воздействие различных веществ на живые организмы и их органы, а также тестировать эффективность лекарственных препаратов и проводить исследования по созданию новых лекарственных средств. Культура тканей и клеток позволяет проводить биологические эксперименты в контролируемых условиях и получать данные, которые могут быть использованы для разработки новых методов лечения и диагностики заболеваний.

Таким образом, культивирование играет важную роль в изучении биологических процессов и явлений, предоставляя исследователям возможность проводить контролируемые эксперименты, получать достоверные результаты и совершенствовать научные знания в различных областях биологии.

Понятие культивирования

Культивирование — это процесс выращивания растений или бактерий в контролируемых условиях. Оно может проводиться для производства продуктов питания, лекарственных препаратов или научных исследований.

В культурной технике наиболее важным аспектом культивирования является чистота среды, в которой происходит выращивание. Для этого используется специальное оборудование, например, стерильные очистители и защитные костюмы, чтобы предотвратить загрязнение культуры извне.

Кроме того, для культивирования могут использоваться различные способы, такие как агробактериальное культивирование, гидропоника, тканевые культуры, ферментация и другие. Каждый способ имеет свои преимущества и недостатки, и его выбор зависит от типа культуры и целей выращивания.

• Агробактериальное культивирование — процесс внедрения генного материала в растение с помощью бактерий. Этот метод позволяет создавать новые растительные формы и дает возможность улучшать урожаи и качество продукции.
• Гидропоника — выращивание растений в водной среде с добавлением питательных веществ. Такой метод позволяет регулировать все параметры культивирования и получать более высокие урожаи в меньшее время.
• Тканевые культуры — метод выращивания растений из отдельных клеток, позволяет получать однородные растения с помощью тканевой инженерии.
• Ферментация — процесс, в котором микроорганизмы используют для превращения сырья в ценные продукты, например, для производства БАДов, витаминов и аминокислот, а также для очистки отходов и загрязнений.

Все эти методы позволяют получать продукты высокого качества в контролируемых условиях, что является основой для развития современной культурной техники.

Что такое культивирование растений: основные принципы и методы

Культивирование растений — это процесс выращивания растений в специальных условиях с целью получения желаемых характеристик и улучшения их роста и развития. Этот процесс позволяет создавать оптимальные условия для растений, чтобы они могли максимально эффективно расти и производить плоды, цветы или другие ценные части.

Основными принципами культивирования растений являются:

Выбор подходящего места. Растения должны размещаться в месте, где они получат достаточно света, влаги и питательных веществ

Также важно учитывать сезонность и климатические условия, чтобы растения могли выдержать экстремальные температуры или осадки.

Предоставление питательных веществ. Растения нуждаются в различных макро- и микроэлементах для нормального роста и развития

Подача удобрений, включая минеральные и органические удобрения, является важной частью культивирования.

Регулярный полив. Растения нуждаются в достаточном количестве воды для нормального функционирования и роста. Регулярный полив помогает предотвратить пересушивание или переувлажнение почвы и обеспечивает достаточный доступ воды к корням растений.

Контроль вредителей и болезней. Растения могут подвергаться атакам вредителей и заболеваний, что может негативно сказаться на их росте и урожае. Применение интегрированного вредоустранения, включая предотвращение, мониторинг и контроль вредителей и болезней, является важной частью культивирования.

Регулярная обрезка и уход за растениями. Регулярная обрезка и удаление сухих или поврежденных частей растений помогает поддерживать их здоровье и форму. Также важно обеспечить растениям достаточное пространство для роста и вентиляцию.

В зависимости от конкретного вида растения и целей культивирования могут применяться различные методы и техники, такие как гидропоника, аэропоника, теплицы и другие

Важно учитывать потребности конкретного растения и создать наилучшие условия для его роста и развития

Культивирование растений является важным процессом для сельского хозяйства, садоводства, цветоводства и других отраслей, где растения играют важную роль. Правильное культивирование позволяет получить качественные продукты и сохранить растения здоровыми и сильными.

История развития

Культивирование в биологии является одним из основных методов исследования и использования микроорганизмов и растений. И хотя этот метод практикуется с древних времен, его развитие и совершенствование проходили через несколько важных этапов.

1. Ранняя история культивирования

   Первые упоминания о культивировании могут быть найдены уже в древних источниках. В Древнем Египте и Месопотамии начали применяться методики посева семян и разведения животных уже в 4000 году до нашей эры.

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

2. Открытие микроорганизмов

   Самый важный период в истории культивирования связан с открытием микроорганизмов и развитием методов их культивации. В 17-18 веках, благодаря работе ученых, таких как Роберт Гуки и Антони ван Левенгук, была обнаружена микробная жизнь и разработаны первые методы ее изучения.

   Прорывным моментом в этой области стала работа Луи Пастера, который показал, что микроорганизмы могут быть культивированы на питательных средах, что дало начало развитию микробиологии и бактериологии.

3. Развитие методов культивирования растений

   Параллельно с развитием микробиологии, развивались методы культивирования растений. В 19-20 веках были открыты новые питательные среды, такие как агар-агар и нутриентные среды, которые сделали возможным культивацию растений в лабораторных условиях.

   Также были разработаны специальные инструменты и техники, такие как стерильность, для создания и поддержки контролируемого окружения для культивации.

В настоящее время культивирование широко применяется в биологических исследованиях, медицине, сельском хозяйстве и пищевой промышленности. Этот метод позволяет ученым и специалистам получать и изучать микроорганизмы и растения в контролируемых условиях, а также создавать искусственно контролируемую среду, в которой микроорганизмы и растения могут расти и развиваться.

Плюсы и минусы культивирования

Основные преимущества культивирования включают:

• Возможность обрабатывать землю и выращивать растения с определенными технологиями и методиками, что позволяет повысить урожайность и качество продукции.
• Культивирование позволяет заменить натуральную культивацию с использованием труда человека машинными средствами, такими как культиваторы или мотоблоком, что значительно повышает эффективность процесса.
• Культурные растения подвергаются определенной обработке на различных стадиях культивирования, включая предпосевную обработку, что способствует улучшению их роста и развития.
• Особенности культивирования позволяют определить выбор технологий и целей для выращивания конкретного вида растений.

Однако культивирование также имеет свои минусы:

• Процесс культивирования требует непрерывного контроля и ухода за растениями, что может быть трудоемкой задачей и требовать значительных затрат времени и ресурсов.
• Культивирование ограничивает биологическое разнообразие, так как только определенные виды растений могут быть выращены на поле, в отличие от естественных экосистем.
• Использование химических препаратов в процессе культивирования может негативно сказываться на окружающей среде и здоровье.
• Если культивирование не проводится должным образом, это может привести к снижению пожизненного цикла почвы и ухудшению ее качества в долгосрочной перспективе.

Следовательно, культивирование имеет свои положительные и отрицательные стороны, и выбор между культивированием и культивацией должен основываться на целях и требованиях конкретной ситуации.

Основные типовые технологические приемы современной биотехнологии

Биотехнологию можно выделить не только как науку, но еще и как сферу практической деятельности человека, которая отвечает за производство разного вида продукции при участии живых организмов или их клеток.

Теоретической основой для биотехнологии в свое время стала такая наука, как генетика, это случилось в ХХ веке. А вот практически биотехнология основывалась на микробиологической промышленности.

Микробиологическая промышленность в свою очередь получила сильный толчок в развитии после открытия и активного производства антибиотиков.

Объектами, с которыми работает биотехнология, являются вирусы, бактерии, различные представители флоры и фауны, грибы, а также органоиды и изолированные клетки.

Примеры использования в биологии

1. Микробиология: в микробиологии культивирование используется для выращивания и изучения различных видов бактерий, вирусов и грибов. Культивирование микроорганизмов позволяет исследователям изучать их биологические свойства, например, их рост, метаболические пути и патогенные свойства.

2. Растениеводство: культивирование в растениеводстве используется для выращивания растений с целью получения урожая или изучения их генетических и физиологических характеристик. Исследователи могут проводить эксперименты по оптимизации условий выращивания, таких как температура, освещение и питательные вещества, чтобы достичь максимального урожая или изучить растения под различными условиями.

3. Животноводство: в животноводстве культивирование используется для разведения и выращивания животных сельскохозяйственного значения. Культивирование помогает улучшить генетические свойства животных, контролировать их рост и развитие, а также изучать их поведение и здоровье.

4. Тканевая инженерия: в тканевой инженерии культивирование используется для выращивания тканей и органов в искусственных условиях. Используя методы культивирования клеток и тканей, исследователи могут создавать искусственные органы и ткани для замены поврежденных или больных частей тела или для создания моделей для исследования болезней и лекарственных препаратов.

Пример использования	Область биологии
Выращивание бактерий на питательных средах	Микробиология
Выращивание растений в оранжереях	Растениеводство
Разведение скота для получения молока и мяса	Животноводство
Выращивание кожи в лабораторных условиях	Тканевая инженерия

Виды селекции растений

Различные типы существующих процессов селекции растений включают:

• инбридинг;
• обратное скрещивание;
• селекцию мутаций;
• гибридную селекцию;
• генную инженерию.

Все эти процессы включают в себя свои собственные различные методы и способы, которые способствуют повышению урожайности сельскохозяйственных культур несколькими способами.

Обратное скрещивание

При этом растение с желаемыми признаками скрещивается с растением, которое не обладает желаемыми признаками, но обладает несколькими другими признаками.

Растение, обладающее желательным признаком, например, устойчивостью к плесени, скрещивается с растением, которое не обладает этим признаком, но желательно по всем остальным признакам. Существует этап контроля качества, чтобы убедиться, что единственным изменением исходного сорта является желаемый признак.

Инбридинг

В зависимости от вида некоторые растения могут быть оплодотворены сами по себе. Это делается для получения инбредного сорта, который из поколения в поколение остается точно таким же. Поскольку он сохраняет исходные черты, он полезен тремя способами: для исследований, в качестве новых сортов с истинной селекцией и в качестве родителей гибридов.

Гибридная селекция

В этой ситуации два разных инбредных сорта скрещиваются для получения потомства со стабильными характеристиками и гибридной энергией, где потомство намного более продуктивно, чем любой из родителей.

Селекция мутаций

Мутации в генах растений приводят к появлению новых сортов.

Естественные генетические мутации существуют во всем мире. Если эти случайные примеры будут найдены и восприняты как улучшение, их можно будет использовать для создания новых сортов. В качестве альтернативы мутации можно искусственно стимулировать, подвергая растения воздействию химических веществ или радиации.

Генная инженерия

Генная инженерия помогает в создании скрещивания с желаемыми признаками, вставляя интересующую игру в ДНК культуры. Такие культуры известны как генетически модифицированные культуры. Например, Bt-культуры.

Селекция и генетика растений

Грегор Мендель (1822-84) считается «отцом генетики». Он разработал законы наследования с помощью экспериментов с гибридизацией растений. Генетика стимулировала исследования по повышению урожайности сельскохозяйственных культур за счет селекции растений.

Генетическая модификация растений достигается путем добавления выбранного гена или генов к растению или путем уничтожения гена с помощью РНК-интерференции для получения желаемого фенотипа. Растения, полученные в результате добавления гена, часто упоминаются как трансгенные растения. Если гены генетической модификации вида или скрещиваемого растения используются для проверки их нативного промотора, то они называются цисгенными растениями. Иногда генетическая модификация может привести к появлению растения с заданным признаком или признаками быстрее, чем классическая селекция, потому что основная часть генома растения не изменяется.

Современная селекция растений

Иногда множество различных генов может влиять на желаемый признак в селекции растений. Использование таких инструментов, как молекулярные маркеры или ДНК-отпечатки пальцев, может нанести на карту тысячи генов. Это позволяет селекционерам проводить скрининг больших популяций растений на предмет людей, обладающих интересующей чертой. Скрининг основывается на наличии или отсутствии определенного гена, определяемого лабораторными процедурами, а не на визуальной идентификации выраженного признака внутри растения.

Классическая или традиционная селекция растений

Традиционная селекция в значительной степени основана на гомологичной рекомбинации между хромосомами для получения генетического разнообразия. Классический селекционер растений может также использовать различные методы in vitro, такие как слияние протопластов, спасение эмбрионов или мутагенез, для получения разнообразия и получения гибридных растений, которые могут не существовать в природе.

Другой метод заключается в преднамеренном скрещивании близкородственных или отдаленных особей для получения новых сортов или линий сельскохозяйственных культур с желаемыми свойствами. Растения для скрещивания используются для введения признаков или генов одного сорта или линии в замещающий генетический фон.

Диагностика вашей грязи

Тип почвы должен определять, когда и как вы ее обрабатываете. Плотную глинистую почву трудно выкапывать и обрабатывать, и она плохо переносит тяжелую обработку при затоплении. В некоторых климатических условиях, когда она относительно сухая, лучше возделывать глинистую почву осенью. Поскольку глина удерживает воду и может вызвать переувлажнение некоторых растений, рекомендуется добавить в глину песок из русла реки, чтобы немного ее раздробить.

Рыхлая песчаная почва не удерживает воду так хорошо, как глина, и ее можно использовать при весенней культивации, чтобы обеспечить обогащение, которое поможет ей удерживать влагу. Изменения, которые вы вносите в почву, будут сильно различаться в зависимости от ее типа и потребностей в питательных веществах культур, которые вы собираетесь сажать.