Свет и растения Теория и практика - Работу выполнил: Веркеев Егор ученик 3 а класса
←
→
Транскрипция содержимого страницы
Если ваш браузер не отображает страницу правильно, пожалуйста, читайте содержимое страницы ниже
СОВЕТСКИЙ РАЙОН НПК «ПЕРВЫЙ ШАГ В НАУКУ»
Свет и растения
Теория и практика
Работу выполнил: Веркеев Егор
ученик 3 а класса
Центра образования №178
Руководитель: Хафизова Р.Р.
2011 год
Оглавление.
Введение 3
1. Глава 1. Цели, задачи, предмет, объекты, гипотезы, способы
и инструменты исследования 6
2. Глава 2. Условия развития растений. Фотосинтез 9
3. Глава3. Постановка опытов с растениями в различных
световых условиях 11
4. Заключение.
Прикладное использования выводов исследовательской работы 21
2
Введение.
« Вначале сотворил Бог небо и землю.
Земля же была безвидна и пуста, и тьма над бездною,
и Дух Божий носился над водою. И сказал Бог: да будет свет.
И стал свет.
И увидел Бог свет, что он хорош, и отделил Бог свет от тьмы.
И назвал Бог свет днѐм, а тьму ночью.
И был вечер, и было утро: день один ».
ВЕТХИЙ ЗАВЕТ. Пятикнижие Моисея.
Бытие.
Свет – первое, что создал Бог для жизни на земле. Почему именно
свет? Зачем нам так необходим свет для жизни? Как свет влияет на рост
и развитие растений?
Всему живому на Земле необходим солнечный свет. Но особенно он
необходим для жизни растений, именно потому растения всегда стара-
ются повернуться к Солнцу. Без солнечного света растение развиваться
не может.
Свет представляет им необходимую лучистую энергию для фото-
синтеза, т.е. участвует в образовании органических веществ, необходи-
мых для роста и развития. Кроме того, свет оказывает непосредственное
влияние на рост, на многие процессы дифференциации в клетках и тка-
3
нях, на само органообразование. Для жизни растений важно, что в про-
цессе фотосинтеза они продуцируют больше веществ, чем необходимо
для покрытия расходов на дыхание, т. е. образуется положительный ба-
ланс веществ, без которого немыслим рост и существование растения.
Александр Волков в книге «Волшебник Изумрудного города. Семь
подземных королей» писал: « Бофаро с женой и два его сына спусти-
лись в пещеру первыми. Их взорам открылась удивительная подземная
страна. Она простиралась так далеко, как хватало глаз, и на ее ровной
поверхности кое-где поднимались холмы, поросшие лесом. Посредине
пещеры светлела гладь большого круглого озера. Казалось, на холмах и
лугах подземной страны царствует осень. Листва на деревьях и кустах
была багряная, розовая, оранжевая, а луговые травы желтели, точно про-
сясь под косу косаря. В подземной стране был сумрак. Лишь клубив-
шиеся под сводом золотистые облака давали немного света.
- И здесь мы должны жить? - С ужасом спросила жена.
- Такова наша судьба. - Угрюмо ответил принц».
Мне шёл шестой год, когда мы с мамой читали эту интересную кни-
гу. «Разве растения могут быть не зелёными? Зачем им свет?»,- подумал
я тогда. Я стал наблюдать за растениями на свету и при ограничении
доступа света.
Летом мы с родителями ходим в сад. Там я слежу за ростом и раз-
витием растений. Одни растения очень красивые: с широкой кроной,
тѐмно-зелѐными большими листьями, яркими цветами, толстым креп-
ким стеблем. Другие – слабые, бледные, вытянувшиеся. Некоторые – ос-
лабевают и погибают. В течение дня, наблюдая за растениями, я видел,
что лицевая часть листьев, цветки поворачиваются, следуя за солнцем.
Однако, не всегда. В этом году в нашем крае лето было очень жаркое и
4
засушливое, земля трескалась. Я заметил, что подсолнухи, которые мы
посадили с мамой, днѐм отворачивались от палящих лучей солнца и
клонились к земле, а листья других растений сворачивались в трубочки
и были мелкими по сравнению с другими годами. Мы ежедневно поли-
вали растения, пропалывали и рыхлили.
В саду, чтобы не росла трава между грядками, мы застелили тро-
пинки досками, рубероидом. Через некоторое время я увидел, что трава
начала вылезать из-под краѐв настилов. Подойдя и подняв край доски, я
увидел под покрытием длинные белые ростки травы. «Какая жизненная
сила у растений!»,- подумал я. Даже оставшись без света, они стреми-
лись к жизни, давая новые зелѐные побеги!
Мне стало интересно: всегда ли растения тянутся к свету, какое ко-
личество света надо растениям и всегда ли он нужен им для роста?
5
Глава 1. Цели, задачи, предмет, объекты, гипотезы,
способы и инструменты исследования.
Цель исследования.
Целью исследования моей работы является изучение:
- условий, необходимых для протекания фотосинтеза,
- влияния света на рост растений,
- влияние света на направление роста растений,
- влияние света на цвет листьев и побегов растений,
- влияние количества света на растение.
Задачи исследования.
Для достижения поставленных целей необходимо выполнить ниже
следующие задачи.
1. Изучить теорию фотосинтеза растений.
2. Изучить теорию условий, необходимых для полноценного разви-
тия растений.
3. Определить объекты исследования.
4. Изучить условия произрастания имеющихся комнатных растений.
5. Сохранить условия для нормального развития растений.
6. Понаблюдать за комнатными растениями при изменении световых
условий.
7. Провести опыты по произрастанию побегов в различных световых
условиях.
8. Фиксировать результаты наблюдения фотографированием объек-
тов исследования и занесением данных в таблицы.
9. Произвести сравнительный анализ произрастания растений в раз-
ных световых условиях.
10.Сделать выводы.
11.Оформить результаты исследования.
12. Предложить возможность прикладного использования выводов
исследовательской работы.
6
Предмет исследования.
Предметом исследования данной работы является влияние света:
естественного и искусственного.
Объект исследования.
Для исследования в домашних условиях будем использовать не-
сколько удобных для нас растений: комнатных и овощных. Объектами
исследования мы выбрали:
- лук репчатый,
- картофель,
- Каллисию душистую (золотой ус),
- диффенбахию,
-Стрелицию (райские птицы),
- Гибискус китайский (китайскую розу),
- традесканцию,
- юкку.
Гипотезы исследования.
1. Растениям для фотосинтеза необходим свет.
2. Без света растение не развивается и гибнет.
3. Растения тянутся к свету.
4. Свет необходим для питания растения.
5. При недостатке света растение обесцвечивается.
6. При избытке света растение обесцвечивается и погибает.
Способы исследования.
Работа строится на изучении теоретической части о развитии расте-
ний на земле и проведении наглядных опытов.
Инструменты для исследования.
Для осуществления исследовательских действий нам потребуется:
- растения,
7
- обувная коробка,
- картон,
- клейкая лента,
- пластиковая бутылка,
- пластиковая трубочка,
- ночной светильник,
- спицы,
- нитки,
- ножницы,
- нож,
- ведро,
- бумага, не пропускающая свет,
- скрепки канцелярские,
- цифровой фотоаппарат,
- компьютер.
8
Глава 2. Условия развития растений. Фотосинтез.
Внешние условия оказывают на рост растений как прямое, так и
косвенное влияние. Последнее связано с тем, что скорость роста зависит
от интенсивности всех остальных физиологических процессов, воздуш-
ного и корневого питания, снабжения водой, напряженности процессов
обмена веществ и энергии. В этой связи влияние внешних условий мо-
жет сказаться на интенсивности роста через изменение любого из ука-
занных процессов. При этом далеко не всегда причины того или иного
влияния можно с достаточной точностью установить, поскольку в есте-
ственной обстановке влияние отдельных факторов тесно взаимосвязано.
Мы считаем свет главным условием развития растений.
Живая природа не может существовать без света, так как солнечная
радиация, достигающая поверхности Земли, является практически един-
ственным источником энергии для поддержания теплового баланса пла-
неты, создания органических веществ фототрофными организмами био-
сферы, что в итоге обеспечивает формирование среды, способной удов-
летворить жизненные потребности всех живых существ.
Растения используют свет двумя путями: во-первых, как энергети-
ческий ресурс (свет служит источником энергии для синтеза органиче-
ских веществ — фотосинтез); во-вторых, как сигнал или источник ин-
формации. Во втором случае энергия света может быть на несколько по-
рядков ниже, чем в первом. Свет оказывает большое и разностороннее
влияние на темпы и характер роста, как отдельных органов, так и расти-
тельного организма в целом. При этом на разные стороны ростовых
процессов влияние света проявляется неоднозначно. Так, свет необхо-
дим для протекания процесса фотосинтеза, и поэтому накопление массы
растения без света не идет. Вместе с тем рост клеток растяжением может
идти в темноте, более того, на свету этот процесс тормозится. Свет ока-
зывает большое влияние и на формообразовательные процессы.
9
В отсутствие света происходит упрощение анатомической структу-
ры стебля. Слабо развиваются ткани центрального цилиндра, механиче-
ские ткани. Вместе с тем растяжение клеток в темноте идет очень интен-
сивно. В результате образуются корни, длинные, вытянутые стебли. Ли-
стья редуцированы, у двудольных растений вместо листовой пластинки
образуются лишь небольшие чешуйки. Проростки имеют слегка желто-
ватый оттенок. При выходе проростков на поверхность почвы происхо-
дят их внутренние и внешние изменения. На свету рост стебля тормо-
зится, рост листьев усиливается, и они принимают обычную форму.
Этот процесс образования органических веществ из углекислого газа и
воды на свету называется фотосинтез (от греч. Φωτο- свет и σύνθεσις —
синтез, совмещение, помещение вместе). Продемонстрируем процесс
фотосинтеза на рисунке 1.
Рисунок 1. Фотосинтез.
свет
вода
вода
10Глава3. Постановка опытов с растениями в различных
световых условиях.
Опыт 1. Зазеленело.
Объект исследования – ростки картофеля.
Инструменты – клубень картофеля, пустивший ростки; спица; нит-
ки, нож, бутылка с водой.
Из мешка картофеля, находящемся в тѐмном, прохладном месте, мы
выбрали клубень картофеля, пустивший росток. Картофелину разреза-
ли пополам, отступив от края с ростком около 5 сантиметров. Аккуратно
вырезали сердцевину ножом, чтобы получилась ѐмкость.
Затем проткнули картофелину спицей и привязали бечѐвку за оба
конца спицы.
Далее следовало подвесить эту конструкцию в хорошо освещѐнное
место. Мы выбрали ручку окна и подвесили конструкцию на неѐ.
Картофельную ѐмкость наполнили водой.
На протяжении последующих дней наблюдения необходимо было
следить за тем, чтобы ѐмкость оставалась полной.
Опыт проводился в домашних условиях, в комнате с окном, выхо-
дящим на юг, в температурных условиях 22 ◦С, в ноябре – декабре ме-
сяце при постоянном поливе.
Результаты наблюдений за развитием картофельных ростков пред-
ставим в таблице 1.
11Таблица 1.
Таблица сравнения развития картофельных ростков.
ростки кар- через две
в начале опыта через неделю через месяц
тофеля недели
длина (в
сантимет- 0,5 1,2 4 9
рах)
обесцвеченные бледно- зелѐ-
цвет белые с крас- ные, тѐмно – тѐмно-
зелѐные
нотой в месте зелѐные в мес- зелѐные,
прорастания те прорастания
почки, ма-
почки на
листочки, в ленький 1
нет нет главном
штуках на главном
ростке
ростке
тянутся
небольшой вверх в тянутся
направление уклон в юго- юго- вверх в на-
прямое
развития восточную восточ- правлении
сторону ную сто- окна
рону
количество,
1 1 5 5
в штуках
фото
12Вывод. В растениях на свету идёт процесс фотосинтеза. На свету на-
чинают образовываться органические вещества, что привело к росту
главного ростка и появлению и развитию новых ростков. Все ростки тя-
нутся к свету.
Опыт 2. Обесцвеченное растение.
Объект исследования - Каллисия душистая (золотой ус).
Инструменты - Каллисия душистая в горшке, ведро.
Каллисия душистая – зелѐное лиственное растение.
Исследуемое растение до начала проведения опыта находилось на
подоконнике, окно выходит на северную сторону. Стебель растения был
явно наклонен к источнику света, в сторону окна. Местоположение
цветка не менялось на протяжении всего периода исследования. Опыт
проводился в домашних условиях в ноябре – декабре месяце, в темпера-
турных условиях 22-24◦С. Растение постоянно поливалось.
В начале исследования мы ограничили доступ света к растению, на-
крыв цветочный горшок с каллисией душистой ведром. Таким образом,
растение оказалось в полной темноте.
Результаты наблюдений за развитием каллисии душистой в темноте
представим в таблице 2.
13Таблица 2.
Сравнение листьев каллисии душистой.
листья
в начале опыта через две недели через месяц
цвет беловато-жѐлтые,
зелѐные бледно-зелѐные
обесцвеченные
коли-
8 8 8
чество
фотографии
Вывод. Без света каллисия душистая прекратила своѐ развитие. За
время наблюдения у неѐ не появилось ни одного нового листка. Имею-
щиеся у растения листья обесцветились. Нижний лист растения почер-
нел. Уголки других листьев вянут и чернеют. Растение начинает поги-
бать. Следовательно, без света процесс фотосинтеза и образования орга-
нических веществ через некоторое время прекращается.
Опыт 3. Рисунки на листьях.
Объекты исследования – листья стрелиции, листья юкки, листья ги-
бискуса.
Инструменты – бумага (картон), скрепки канцелярские.
14Стрелиция, юкка, гибискус – зелѐные лиственные растения.
Местоположение растений и условия их выращивания в квартире не
изменялись. Режим полива и температурный режим оставался прежним.
В нашей квартире стрелиция и юкка располагаются на южном подокон-
нике, а гибискус в углу комнаты на полу.
Из плотной цветной бумаги нарежем полоски. С помощью скрепок
прикрепим полоски на листик юкки и стрелиции. Листик гибискуса пол-
ностью обернѐм листом бумаги.
Результаты наблюдений за растениями представим в таблице 3.
Таблица 3.
Сравнение цвета листьев растений.
листья в начале опыта через две недели через месяц
беловато-
бледно- зелѐные
жѐлтые под по-
под полосками
лосками бумаги,
Стрелиция весь зелѐный бумаги, зелѐные
зелѐные на ос-
на остальной
тальной площа-
площади листа
ди листа
15Продолжение. Таблица 3.
Сравнение цвета листьев растений.
бледно- зелѐные бледно-жѐлтые
под полосками под полосками
Каллисия души-
весь зелѐный бумаги, зелѐные бумаги, зелѐные
стая
на остальной на остальной
площади листа площади листа
беловато-
Гибискус весь зелѐный жѐлто-зелѐный
жѐлтый, опал
Представим фотографии растений через месяц.
Вывод. Растение обесцвечивается только в местах, где доступ света
был ограничен. При большой площади ограничения света лист опадает.
Опыт 4. Разворачиваем диффенбахию.
Объект исследования – диффенбахия.
Инструменты – цветок диффенбахии в горшке, лак для ногтей.
Диффенбахия в доме расположена на комоде в углу комнаты. Ис-
точником света для растения является естественный дневной свет и ис-
кусственное освещение от светильника в вечернее время. Окно находит-
16ся в 4 метрах от цветка, светильник в 2 метрах. Условия развития цветка
на протяжении опыта не изменялись.
На начало исследования все листья растения развѐрнуты от угла и
направлены в сторону окна. Стебель цветка склонился к источнику ос-
вещения.
Нанесѐм лаком пометку «+» на сторону, где расположены листья, а
«-» - на сторону без листьев.
В течение первых двух недель мы наблюдали за тем, как листья
разворачиваются от угла в сторону окна. Через две недели нижние ли-
стья диффенбахии развернулись к источнику света лицевой стороной.
Стебель выпрямился. На протяжении последующих двух недель к свету
стали разворачиваться верхние листья, а макушка цветка с новыми ли-
стьями слегка склонилась к окну.
Вывод. Растения следуют за светом, тянут-
ся к источнику света.
17Опыт 5. Лук вверх ногами.
Объект исследования – лук.
Инструменты – баночка, спица, нитки, пластиковая трубочка, пла-
стиковая бутылка с водой, коробки.
Выберем луковицу. В баночку нальѐм воды и поместим в неѐ луко-
вицу. Через 5 дней наблюдаем, тянущиеся к свету, зелѐные перья лука.
На протяжении последующих 7 дней перья растут. Длина перьев через
две недели от начала исследования достигла 18 сантиметров.
Возьмѐм проращенный лук. Проткнѐм его спицей. Привяжем бе-
чѐвку за концы спицы. Подвесим конструкцию к ручке окна. В крышку
пластиковой бутылки вставим трубочку. Из обувных коробок сделаем
подставку для бутылки. Положим на них бутылку и соединим трубочку
с луковицей, чтобы луковица получала питание.
Уже на следующие сутки перья лука начали подниматься вверх.
Дальнейший рост перьев продолжался вверх по направлению к окну до
полного вызревания перьев.
18Вывод. Для того чтобы расти и развиваться растению необходим
свет, растение тянется к свету.
Опыт 6. Лабиринт для лука.
Объект исследования – лук.
Инструменты – обувная коробка с отверстием, картон, скотч, ба-
ночка с водой.
В обувной коробке сделаем перегородки из картона и скотча. В
противоположный от отверстия угол поставим баночку с луком. Накро-
ем коробку крышкой.
В отличие от луковицы, находящейся под воздействием света (опыт
5) , перья у луковицы в коробке не позеленели. Отростки становятся всѐ
бледнее. Однако рост перьев не прекратился. Перья растут быстрее, чем
у луковицы, находящейся на свету. На протяжении месяца перья лука
продолжали свой рост по лабиринту. Через полтора месяца луковичные
перья проросли в отверстие коробки. Цвет перьев остался бело – жѐл-
тым.
19Вывод. Трудно развиваться перьям лука в темноте, но они упорно
тянутся к свету.
Опыт 7. Бледная традесканция.
Объект исследования – традесканция.
Инструменты – настольная лампа.
Мы уже выяснили, что при недостатке света растение начинает
обесцвечиваться и в результате погибает. В ходе проводимых наблюде-
ний у нас возник вопрос – как влияет избыток света на растение. Воз-
можно, оно будет развиваться более активно при постоянном освеще-
нии, а возможно и нет. Выясним это на примере домашнего цветка. Ус-
тановим для обеспечения постоянного освещения настольную лампу на
подоконник, не изменяя условия роста традесканции.
В течение первых суток листья растения развернулись к лампе и
стали тянуться к ней. В последующие дни листья тянутся к свету. Через
две недели мы наблюдаем, что края листьев стали более светлыми, чем
середина листа. Листья поникли. Через месяц после начала наблюдения
кончики листьев темнеют, нижний лист стал коричневым и завял.
Вывод. При избытке света хлорофилл частично разрушается, и
цвет листьев становится желто-зеленым. На сильном свету рост расте-
ний замедляется. Избыток света вреден растениям.
20Заключение.
Прикладное использования выводов исследовательской работы.
В ходе проделанной работы были сделаны следующие выводы:
1. В растениях на свету идёт процесс фотосинтеза. На свету начи-
нают образовываться органические вещества. Появляются новые
листья. Все стебли тянутся к свету.
2. Без света растение прекращает своѐ развитие. Имеющиеся у
растения листья обесцвечиваются. Без света процесс фотосинте-
за и образования органических веществ через некоторое время
прекращается.
3. Растение обесцвечивается только в местах, где доступ света был
ограничен. При большой площади ограничения света лист опа-
дает.
4. Растения следуют за светом, тянутся к источнику света.
5. В темноте растения хоть и слабо, но некоторое время развива-
ются. Деление клеток идёт интенсивнее.
6. При избытке света хлорофилл частично разрушается, и цвет ли-
стьев становится желто-зеленым. На сильном свету рост расте-
ний замедляется. Избыток света вреден растениям.
Выводы данной работы необходимо использовать при выращива-
нии не только домашних цветов, но и в сельском хозяйстве при выращи-
вании растений, как в закрытом, так и в открытом грунте. Наблюдая за
развитие растений, за состоянием, цветом листьев, за появлением новых
междоузлий мы можем регулировать освещение, что приведѐт в конеч-
ном итоге к повышению качества и количества урожая, к более интен-
сивному и продолжительному цветению цветочных растений. Выводы
также могут быть использованы флористами при декорировании и для
создания рисунков и надписей на листах цветов.
2122
Вы также можете почитать
