Исследовательская работа по теме "Влияние элементов на рост и развитие растений"

Администрация муниципального района Благоварский район Республики Башкортостан

Муниципальное общеобразовательное бюджетное учреждение

средняя общеобразовательная школа с. Мирный

муниципального района Благоварский район Республики Башкортостан

(МОБУ СОШ с.Мирный)

Исследовательская работа

«Влияние химических элементов на рост растений»

Выполнили:  ученица  9 класса 

Набиева Алсу

Руководитель: учитель химии и биологии Ахтямова Л.Ф.

с. Мирный 2018  г

ВВЕДЕНИЕ

Для развития и роста растения необходимо много различных химических элементов. С наибольшей скоростью почва истощается азотом, фосфором и калием. Эти химические элементы усваиваются растениями в наибольшем количестве, и поэтому для поддержания плодородия полей в почву необходимо вносить соответствующие удобрения.

Актуальность выбранной темы заключается в том, что избыток и недостаток различных элементов сказываются на прорастании и росте растений. Я выдвигаю гипотезу: каждый из элементов (азот, фосфор, калий) питания выполняет свою уникальную роль, влияя на общее развитие растения, можно предположить, что исключение из питательной среды какого-либо элемента вызывает изменение во многих процессах метаболизма, что проявляется в нарушении роста и развития растений. Если провести опыт по выращиванию фасоли на различных питательных средах, то можно выявить влияние элементов питания на рост и развитие растений.

Цель работы:

Выявить влияние элементов питания на рост и развитие растений на примере фасоли сорта Садовод.

Задачи:

-       Изучить понятие «питание» растений, установить основные химические элементы, относящиеся к элементам питания.

-       Подготовить растворы питательных смесей с исключением отдельных элементов питания (азота, фосфора, калия).

-       Заложить вегетационный опыт по выращиванию фасоли с использованием приготовленных растворов с целью выявления влияния отдельных элементов на рост и развитие растений.

-       Сделать выводы о влиянии элементов питания на рост и развитие растений на примере фасоли сорта Садовод.

Место и сроки проведения:

Кабинет химии и биологии МОБУ СОШ с.Мирный в сентябре-декабре 2012 года.

Объект исследования: фасоль овощная сорта Садовод.

Биологические особенности фасоли овощной.

Фасоль обыкновенная – это однолетнее травянистое растение семейства Бобовые. Корневая система – стержневого типа. Имеются кустовые, вьющиеся и полувьющиеся формы. Фасоль сорта Садовод – растение кустовой формы высотой 40-45 см, листья темно-зеленые, семена каштановые с красными пятнышками. Фасоль – самоопыляющееся растение. Плод фасоли – боб. Фасоль – требовательная к теплу овощная культура. Минимальная температура прорастания семян 10-12⁰С, а оптимум находится в пределах 20-22⁰С, когда всходы могут появиться на 6-8 день после посева. К плодородию почвы фасоль требовательна.

Предмет исследования: рост растения на различных питательных средах.

Описание методики.

1.     Выращивание рассады.

2.     Монтировка сосудов.

3.     Приготовление растворов для питательной смеси.

4.     Закладка опыта.

5.     Наблюдение и уход за культурами.

6.     Выводы.

Теоретическая часть.

Растения как живые организмы успешно растут и развиваются, если имеют все необходимые условия для жизни: свет, воду, воздух, пищу. Пища нужна всем организмам, т.к. она источник энергии. Без притока энергии не могут осуществляться жизненно важные процессы в клетках, тканях и в организме в целом. Поэтому питание - необходимое условия для существования организма. Растительный организм с помощью корней и листьев добывают себе пищу в почвенной и наземной среде. Органические вещества и заключенную в них энергию растения получают в процессе фотосинтеза (это воздушное питание растений). Корневое питание дает растению минеральные соли и воду (это почвенное питание растений). Минеральные вещества корневая система поглощает из почвы в виде растворов вместе с водой. Потребность растений в минеральных веществах зависит от его вида, возраста организма, быстроты его роста, стадий развития.

Большинство растений нуждается в таких элементах, как азот, фосфор, калий, магний, сера. Азот – наиболее широко используемый макроэлемент, важнейший строительный материал растений, увеличивает зеленую (вегетативную) массу растений, и как следствие - урожайность. Участвует в образовании белков.

Признаки дефицита азота: торможение роста растений; у овощных культур старые листья приобретают желто-зеленый цвет; у плодовых листья дополнительно окрашиваются в красный цвет, после завязывания плодов часть их осыпается, а оставшиеся вырастают мелкими, с плотной мякотью.

Фосфор играет большую роль при фотосинтезе, передаче энергии и водорода (дыхании), передаче наследственных свойств, образовании клеточных мембран, ускоряет переход растений в репродуктивную фазу. Положительно влияет на генеративные органы растения.  Признаки дефицита фосфора: овощные растения приостанавливают рост, листья и молодые стебли приобретают цвет от темно-зеленого до сине-зеленого; у плодовых – стебли и отдельные листья становятся сизо-розовыми или приобретают коричнево-зеленую окраску.

 Калий – основное составляющее, повышающее урожайность, качество и устойчивость растений. Положительно влияет на устойчивость растений к засухе, низким температурам, вредителям и грибковым заболеваниям, позволяет растениям экономичнее и продуктивнее использовать воду, усиливает транспорт веществ в растении и развитие корневой системы.  

Признаки дефицита калия: у растений снижается тургор, листья вянут и поникают (становятся гофрированными). Калийная недостаточность начинается с краев листа – образуются светло-зеленые пятна, которые при усилении голодания становятся коричневыми – «краевой ожог».

Опираясь на эти знания, мы можем приготовить искусственные среды для выращивания растений и проконтролировать влияние каждого элемента на рост и развитие растения.

В опытах использовали варианты искусственной среды, исключающие такие элементы как азот, фосфор и калий. В качестве контроля использовалась полноценная среда. Опыты ставились в трех повторах.

Вещества, входящие в состав питательной среды взвешивались, растворялись в дистиллированной воде. Затем среды разливались по сосудам, и высаживались растения фасоли.

Практическая часть.

«Выращивание растений на различных питательных средах».

1.   Выращивание рассады.

Для выращивания рассады мы взяли небольшие ванночки, на дно положили тонкий слой ваты, не него фильтровальную бумагу, полили водой и разложили семена фасоли в один слой. В первые 4 дня ванночку прорастания накрывали стеклом. Семена проросли за 6 дней.

                                                                        Проращивание семян фасоли. Фаизова И.

2.     Монтировка сосудов.

600гр. банки оклеили бумагой для затемнения растворов. На горло банки натянули пропарафинированную марлю и закрепили ее ниткой. На каждую банку привязали этикетку с указанием питательной смеси.

3.   Приготовление растворов для питательной смеси.

Для этого соли взвесили на механических школьных учебных весах согласно таблицы 1 и растворили в дистиллированной воде.

Таблица 1.

Приготовленные питательные смеси налили в банки.

4.     Закладка опыта.

Перед посадкой растений в банки измерили высоту наземной части, длину корневой системы, посчитали количество листьев. Измеренные растения высадили в банки с питательными смесями. Для этого в пропарафинированной марле ножницами прокололи отверстия так, чтобы в них проходила корневая система проростков. Около каждого отверстия ручкой написали номер высаженного растения (чтобы не перепутать измеренные растения при снятии опыта). При  пересадке в отверстие осторожно просовывается корневая система (она вся должна быть погружена в питательный раствор).

Таблица 2

5.     Наблюдение и уход за культурами.

Один раз в неделю растворы продуваем, присоединяя к стеклянной трубочке резиновую грушу. При наличии осадка в растворе перемешиваем его палочкой. Один раз в десять дней производим смену питательного раствора. При ликвидации опыта растения, росшие на питательных смесях, вновь измерили,  описали внешний вид растений.

6.     Вывод.

Для оптимального развития растительного организма требуется сбалансированный комплекс элементов питания, включающий в себя растворимые соединения азота, фосфора и калия.

Азот и калий стимулируют рост вегетативной зеленой массы, а недостаток фосфора угнетает растение.

Недостаток калия у растений проявился на листьях. Их края приобрели желтую и темно-коричневую с красными крапинками окраску;

при недостатке азота наблюдали малый прирост биомассы растений;

недостаток фосфора замедлил образование в растениях органических кислот из углеводов, который сдерживал усвоение азота.

Литература:

1.     Габриелян О.С., Лысова Г.Г. Химия, 11 класс: Учебник для общеобразовательных учреждений. – М.: Дрофа, 2006.

2.     Новиков Ю.В. Охрана окружающей среды. – Высшая школа, 1987г.

3.     Кузьменко Н.Е., Еремин В.В. Начала химии. Современный курс для поступающих в вузы. – М.: Экзамен, 2002.

4.     Гудкова С.Н., Кудинова Л.М.. малый практикум по физиологии растений. – Волгоград: Перемена, 1997.

5.     Кукушкин Ю.Н. Химия вокруг нас: Справочное пособие – М. Высшая школа, 1992.

6.     Аксашин В.И., Андреева Р.А. Овощеводство открытого грунта – М.: Колос, 1984.