Научно-исследовательская работа по физике и биологии«Электрореанимационная помощь или влияние переменного электромагнитного поля на рост и развитие растений в естественных условиях. (на примере комнатных растений)»

Электрореанимационная помощь или влияние переменного электромагнитного поля на рост и развитие растений в естественных условиях на примере комнатных растений.     Авторы: Анисимова Олеся, Спукова Арина ученицы 11а класса, МБОУ «СОШ №20 им. Васьлея Митты с УИОП» г. Новочебоксарск Руководители: Иванова Галина Дмитриевна, учитель  физики,  Захарова Ирина Васильевна, учитель биологии.

Актуальность. • В настоящее время активно обсуждается гипотеза о том, что в ближайшее время может произойти «магнитный кувырок», когда магнитные полюса Земли поменяются местами, изменив направление движения полей на противоположное. Ученые считают, что технологические последствия «магнитного кувырка» могут быть огромные, т.к. многие живые организмы, как известно, ориентируются на вполне определенное направление магнитных полей. В этой связи становится интересным вопрос о том, какое влияние могут оказывать переменные электромагнитные поля не высокой частоты.

Гипотеза: • Способствует ли электрическое поле стимуляции роста и восстановлению повреждений у растений? Цель работы • Исследовать влияние переменного электромагнитного поля на рост, развитие и восстановление поврежденных органов растений на примере комнатных растений.

Задачи исследования. • Экспериментальным путем выяснить, как электричество влияет на рост растений • Доказать наличие биотоков в растениях. • Создать конструкцию для подведения тока к органам растений. • Испытать лечебную силу переменного тока • Проанализировать причины, роль электрических явлений для живых организмов на примере комнатных растений и сформулировать выводы о проделанной работе. • Проверить на практике возможность сконструировать в домашних условиях прибор для биоэлектростимуляции роста и восстановления ослабленных растений.

История исследования электрических свойств растений • П.Бертолон (1742-1800) – • Иван Владимирович Мичурин (1855-1935) – русский биолог и селекционер. французский естествоиспытатель.

Биоэлектрические потенциалы в клетках растений • Благоприятное действие электрического тока на физиологическое состояние растений можно использовать для лечения поврежденной коры деревьев, некоторых болезней растений.

Коммуникативн ые связи растений • Растение - настоящий генератор электрического тока, оно полностью себя электрифицировало, мембраны клетки, группы клеток, органы и целые растения, сообщества растений - все пронизано электричеством. • Изучение электрических явлений в растениях имеет не только научное, но и практическое значение. Если растение, плод или клубень начинают портиться, то его клетки, становятся вялыми, снижается электрическая реакция, по показаниям которой можно сделать вывод о качестве продукции.

Причины заболевания комнатных растений • Часто причинами заболеваний комнатных растений являются абиотические факторы : влажность, температура, свет. Обесцвечивание листьев (хлороз) Поникающие листья Точки или пятна на листьях  Листья сворачиваются

Создание конструкции стимулятора роста и выявление зависимости прироста растений от напряжения. • Мы собрали схему стимулятора роста растений для этого использовали мультиметр, гальванический элемент, миллиамперметр, соединительные провода и пара электродов, которые воткнули в землю вблизи корней.

Методика выявления ряда факторов, влияющих на уровень электропотенциала у растений • С помощью мультиметра мы измерили величины, характеризующие электрический ток: БЭП, сопротивление и силу тока и их зависимость от внешних факторов (длины побега, влажности и температуры). • Опыт№1. Выявление наличия БЭП у растений.

Опыт № 1 «Выявление наличия БЭП у растений»   Название растений Герань №1 Герань №2 Герань №3 Герань №4 Контроль (Герань №5) Напряжение, Вольт 1,2 1,3 1,5 1,24 1,35 Вывод:  Во всех растениях  есть электрическое поле.

Опыт № 2«Исследование зависимости БЭП и сопротивления от длины побега». Расчет силы тока по формуле закона Ома I=U/R.

Опыт № 2 «Исследование зависимости БЭП и сопротивления от длины побега». Расчет силы тока по формуле закона Ома I=U/R. Название               5см R(кОм) U(  В) 15  16 17,3 18 17,8 Герань №1 Герань №2 Герань №3 Герань №4 Контроль  (Герань  №5) 1,2 1,3 1,5 1,24 1,35 I(мА) 0,08 0,08125 0,0867 0,069 0,0758 R(к Ом) 40 40 41 38 41      18см U(В) 0,8 0,9 0,6 0,7 0,86 I(мА) 0,02 0,0225 0,0146 0,018 0,021                23см R(кОм U(В) ) 60 60,7 0,6 0,75 59 57 61 0,53 0,62 0,75 I(мА) 0,01 0,0124 0,009 0,0109 0,0123

Исследование зависимости БЭП и сопротивления от длины побега.   60 60.7 59 57 Герань №1 Герань №2 Герань №3 Герань №4 Герань №5 70 60 50 40 30 20 10 0 15 40 40 41 41 38 17.3 18 17.8 16 5 см 18 см 23 см Вывод:  Все растения имеют биотоки и величина их зависит от длины  побега. На длинном побеге сопротивление больше, напряжение  меньше, сила тока меньше. Обнаружили, что у  всех растений есть  сопротивление. Сопротивление при одинаковой длине побега  практически одинаково (38, 40, 41 Ом).

• Опыт №3. Зависимость БЭП и сопротивления от водного режима.

Опыт № 3 «Исследование зависимости БЭП и сопротивления от влажности». Название Влажный земляной ком  R(кОм) Герань №1 38 Герань №2 40 Герань №3 39 Герань №4 41 U(  В) 1,2 1,35 I(мА) 0,032 0,0338 Сухой земляной ком R(кОм) 40 41,5 U(  В) 1,2 1,35 1,4 1,48 0,036 0,036 42 43 1,4 1,48 I(мА) 0,03 0,0325 0,0333 0,03

Исследование зависимости БЭП и сопротивления от влажности. 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 41.5 42 43 41 40 40 38 39 Влажный ком Сухой ком Герань №1 Герань №2 Герань №3 Герань №4 Вывод: БЭП растений зависит от водного режима. При постоянном напряжении  растения, находящиеся в условиях повышенной  влажности имеет  меньшее сопротивление и больший ток, чем в засушливых почвах.

Опыт№4. Зависимость БЭП и сопротивления от температуры

Диаграмма №4 «Исследование зависимости БЭП и сопротивления от температуры» 25 20 15 10 5 0 22 18 23 19 22.4 18.3 21.7 17.7 R при t=25, кОм R при t=17, кОм Герань №1 Герань №2 Герань № 3 Герань №4 Вывод:  БЭП растений зависит от температуры. Экспериментальные объекты  проверили на зависимость сопротивления от температуры, проведя  эксперимент в соседнем кабинете, где температура в среднем 25  С. В  тёплом помещении у растений сопротивление меньше, напряжение больше,  сила тока больше.  ◦

Опыт №5 «Динамика роста опытных и контрольных растений под воздействием электрического тока». Название  растений 02.11.15­ 08.11.15 09.11.15­ 15.11.15 16.11.15­ 22.11.15   23.11.15.­ 29.11.15 30.11.15­ 06.11.15 Ростовой  прирост Герань №1 25 см Герань №2 23,9 см Герань №3 24,5 см 25,3 см 24,7 см 24,8 см Герань №4 25,3 см 26,5см Контроль  Герань №5 25,1 см 25,2 см 26 см 25,5 см 25,2 см 27,9 см 25,5 см 26,7 см 27 см 26,3см 25,7см 29,7 см 25,8 см 26,9 см 26 см 31,6 см 26,1 см 2см. 3см. 1,5см. 6 см. 1см.

Динамика роста опытных и контрольных растений под воздействием электрического тока. 35 30 25 20 15 10 5 0 31.6 25 25.3 25.1 24.5 23.9 25.3 24.7 24.8 26.5 25.2 27.9 26 25.5 25.2 25.5 29.7 26.7 26.3 25.7 25.8 27 26.9 26 26.1 Герань №1 Герань №2 Герань №3 Герань №4 Герань №5 1 неделя 2 неделя 3 неделя 4 неделя месяц Вывод: примерно через 30 дней можно заметить поразительное различие  между цветами. Цветы со стимулятором корневой системы в сравнении  первоначальными размерами улучшали рост от 1,5 до 6 см, восстановили  цвет листьев и количество повреждений заметно уменьшилось. У   контрольного растения особых изменений, кроме небольшого прироста (1  см), мы не отметили. Хлороз продолжал прогрессировать и вместо двух  поврежденных листьев до закладки опыта появилось еще два.

Опыт №6 «Зависимость прироста растений от напряжения». Название  растения Герань №1 Герань №2 Герань №3 Герань №4 Контроль  Герань №5 Напряжение, Вольт Прирост, см. 24 13,5 4,5 9 0 2 3 1,5 6  1

30 25 20 15 10 5 0 Зависимость прироста растений от напряжения. 24 13.5 Напряжение, В Прирост, см 9 6 2 3 1.5 0.5 1 Герань №1 Герань №2 Герань №3 Герань №4 Герань №5 0 Вывод: Чем выше или ниже значение напряжения, тем меньше прирост. Таким  образом, средний показатель напряжения является наиболее  оптимальным для стимуляции роста растений.

• Динамика прироста растений в течение месяца. 1 2 6 3 1.5 Герань №1 Герань №2 Герань №3 Герань №4 Герань №5 Вывод: Анализируя прирост растений, мы отметили, что наибольший результат (6см.)  отмечен у растения герань при напряжении 9 В, а самым наименьшим  приростом обладали растения – при напряжении 24 В и контрольный (без  электрода).

• У растения есть электропотенциалы. Выводы. • «Мы в ответе за тех, кого приручили» • Электричество ускоряет процесс фотосинтеза.

Рекомендации. 1) Старайтесь, как можно меньше прикасаться к растениям руками. 2) Расставляйте растения в помещении согласно их экологическим характеристикам их принадлежности к экологической группе, времени года и времени суток. 4) Не оставляйте здоровые растения одного вида рядом с поврежденными - это может привести к их гибели. 3)Поливайте комнатные растения согласно