изучение влияния различных веществ на

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ЛИЦЕЙ №11 г.о. ХИМКИ
ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ВЕЩЕСТВ НА
РЕГЕНЕРАЦИЮ КОРНЕВОЙ СИСТЕМЫ СЦИНДАПСУСА
Автор работы:
Широкова Виктория Вадимовна
Учащаяся 10 класса
E-mail: [email protected]
телефон: +7(915)147-61-18
Научный руководитель:
Кандалов Юрий Николаевич
учитель биологии
Химки 2013
Введение
Растения – удивительные организмы. Одной из отличительных черт
данных организмов является неограниченный рост. Растения растут в
течение всей жизни. Данную способность они сохраняют благодаря
определённым типам клеток, которые в совокупности составляют, так
называемые образовательные ткани или по-другому меристемы.
Меристемы
бывают
двух
типов:
вставочные
и
апикальные.
Апикальные меристемы находятся в зоне деления корня и в точке роста
растения. Меристемы состоят из мелких, быстро делящихся клеток,
которые не дифференцированы. Они обеспечивают рост организма. Клетки
образовательной ткани носят название – инициальные. Так как у растений
инициальные клетки присутствуют в течение всей жизни, то и растение,
как организм, сохраняет способность к росту всю жизнь.
Известно, что различные вещества могут, как стимулировать
деятельность меристем, так и оказывать неблагоприятное воздействие на
них. Нам кажется интересным проследить, как основные группы
минеральных удобрений воздействуют на регенеративные способности
зелёных растений.
Гипотеза:
различные
вещества
по-разному
влияют
на
восстановление корневой системы по-разному.
Благодаря
размножению.
меристемам
В
своей
растения
работе
мы
способны
решили
к
вегетативному
исследовать
влияние
минеральных удобрений на рост и восстановление корневой системы у
комнатного растения (сциндапсус).
Цель своей работы мы сформулировали следующим образом:
- изучить влияние минеральных удобрений на рост, восстановление и
развитие корневой системы растения.
2
Достигнуть своей цели мы решили через реализацию следующих
задач:
- провести литературный обзор по роли минеральных удобрений в
развитии корневой системы растений;
- провести эксперимент, позволяющий проследить корреляцию типа
минерального удобрения и роста корневой системы;
Литературный обзор.
Образовательные ткани растений.
Меристемы, или образовательные ткани, обладают способностью к
активному росту за счет деления и образования новых клеток. Меристемы
формируют все прочие ткани и определяют длительный (в течение всей
жизни) рост растения. Архитектура размещения тканей всего растения
устанавливается на ранних этапах меристематической деятельности. У
животных меристемы отсутствуют, чем объясняется ограниченный период
их роста. Инициальные клетки меристем задерживаются на эмбриональной
стадии развития в течение всей жизни растения, а их производные
постепенно дифференцируются и превращаются в клетки различных
постоянных тканей. Тело наземных растений - производное относительно
немногих инициальных клеток.
Существует два основных типа меристем - апикальные, или
верхушечные, и латеральные, или боковые.
Апикальные меристемы располагаются на верхушках побегов и
корней , обеспечивая нарастание их в длину. Такой рост получил название
первичного , а сами меристемы - первичных. При этом часть растения,
образованная первичными тканями , возникшими из первичных меристем,
- это его первичное тело.
К первичным меристемам помимо апикальных относят и их
непосредственные производные, несколько отстоящие от верхушек
3
органов. У этих производных способность к делению в определенной
степени сохранена. Речь идет прежде всего о протодерме , прокамбии и
основной меристеме. В первичном теле растения они дают еще в ходе
эмбриогенеза
три
первичные
системы
тканей покровную
ткань (из
протодермы), проводящую ткань (из прокамбия) и систему основных
тканей (из основной меристемы).
Латеральные меристемы
располагаются
параллельно
боковым
поверхностям осевых органов, нередко образуя цилиндры, на поперечных
срезах имеющие вид колец. Главнейшие латеральные меристемы камбий и феллоген . Эти меристемы обеспечивают нарастание стволов в
толщину,
образуя
вторичные
растения. Камбий дает
начало
ткани
и формируя
вторичное
вторичным проводящим
тело
тканям -
вторичным ксилеме и флоэме, а феллоген - главным образом пробке .
Интеркалярные, или вставочные, меристемы чаще всего первичны и
сохраняются в виде отдельных участков в зонах активного роста, например
у оснований междоузлий и в основаниях черешков листьев злаков.
Существуют также раневые меристемы. Они образуются в местах
повреждения тканей и органов и дают начало каллусу - особой ткани,
состоящей из однородных паренхимных клеток, прикрывающих место
поражения. Каллусообразовательная способность растений используется в
практике садоводства при размножении их черенками и прививками. Чем
интенсивнее каллусообразование, тем больше гарантия срастания подвоя с
привоем и укоренения черенков.
Клетки апикальных меристем более или менее изодиаметричны по
размерам и многогранны по форме. Межклетников между ними нет,
оболочки тонкие, содержащие мало целлюлозы. Полость клетки заполнена
густой цитоплазмой с
центральное
относительно
крупным ядром ,
положение. Вакуоли многочисленные,
занимающим
мелкие,
но
под
4
световым микроскопом обычно не заметны. Эргастические вещества , как
правило, отсутствуют. Пластид и митохондрий мало, и они мелкие.
Клетки боковых меристем различны по величине и форме. Они
примерно соответствуют клеткам тех постоянных тканей, которые из них в
дальнейшем
возникают.
какпаренхимные инициали,
Так,
так
и
в камбии встречаются
прозенхимные
инициали.
Из
паренхимныхинициалей образуются паренхимы проводящих тканей , а из
прозенхимных - проводящие элементы.
Минеральные удобрения
Фосфорные
удобрения —
аммонийные соли фосфорной
минеральные,
кальциевые
кислоты.
К
и
ним
относятся суперфосфат, двойной
суперфосфат,аммофос,диаммофос,ортофосфат,метафосфат
калия, фосфоритная мука, костяная мука и др.
Необходимость для растений
Некоторые растения содержат до 1,6% фосфора, в перерасчёте
на P2O5. Фосфорное голодание проявляется в изменении окраски листьев
на пурпурную, бронзовую и задержке цветения и созревания. Фосфор
играет важную роль в жизни плодовых и ягодных культур. Он входит в
состав сложных белков, участвующих в процессе деления клеточного ядра
и в образовании новых органов растения, в созревании плодов и ягод,
способствует накоплению крахмала, сахара, жира. Фосфор значительно
повышает засухо- и морозоустойчивость растений. Он играет большую
роль в ускорении созревания плодов.
Калийные
удобрения,
помимо
увеличения
урожайности,
способствуют повышению сопротивляемости растений к заболеваниям,
повышению
сохранения
плодов
при
хранении
и
стойкости
при
транспортировке, а также улучшению их вкусовых и эстетических качеств.
5
Калийные удобрения, как правило, применяются в комплексе
с азотными и фосфорными удобрениями.
Азотные
удобрения —
органические азотосодержащие вещества,
повышения урожайности.
К
неорганические
которые
минеральным
вносят
азотным
и
в почву для
удобрениям
относят амидные, аммиачные и нитратные. Из-за высокой мобильности
соединений азота его низкое содержание в почве часто лимитирует
развитие культурных растений, поэтому внесение азотных удобрений
вызывает большой положительный эффект.
В своём эксперименте мы использовали следующие минеральные
удобрения: аммофос, суперфосфат, натрий азотнокислый, карбамид
(мочевина).
Объект исследования
Сциндапсус
Латинское название:
Scindapsus
Семейство:
Ароидные - Araceae
Родина:
тропические районы Азии
Легкость выращивания:
Для начинающего
Освещение:
Теневыносливо
Влажность воздуха:
Умеренная
Одно из наиболее распространенных комнатных растений. У
некоторых разновидностей большая часть листа имеет белую или желтую
окраску - такие растения лучше выращивать в оранжерее или в теплице, в
комнате они себя чувствуют, неважно.
Лианы высокорослые, лазящие. Листья простые, овальные, без
дырок, кожистые, очередные, темно-зеленые, в беловато-желтых точках.
Соцветие - початок; цветки обоеполые. Распространены в Индо-Малайской
области. В роде 20 (40) видов. В культуре известен S. pictus.
Культивируется в теплых оранжереях, хорошо растет в комнатах.
Методика работы.
6
Для эксперимента по уточнению влияния минеральных удобрений на
восстановление
корневой
системы
растения
(Сциндапсуса)
мы
подготовили 5 опытных растворов и 1 контрольный. В каждый опытный
раствор объёмом 1 литр добавлялся определённый тип минеральных
удобрений в концентрации 0,05% (0,5 г/литр). В качестве удобрений
использовался: аммофос, суперфосфат, натрий азотнокислый, карбамид
(мочевина). Ещё в одну ёмкость залили дистиллированную воду объёмом 1
литр. В качестве контроля использовалась обыкновенная водопроводная
вода без добавления чего-либо.
В каждую ёмкость помещался черенок длиной 15 см с одной
листовой пластинкой. Все имеющиеся воздушные придаточные корни
были обрезаны с теми же целями. Опыт проводился в двух повторностях.
Ёмкости с растениями находились в одной комнате, при одинаковой
температуре и характере освещённости, тем самыми мы постарались
минимизировать различия в проявлении других факторов в ходе
эксперимента.Опыт был заложен 17 сентября и продолжался в течение 35
дней (5 недель).
Через определённое время проводился осмотр черенков с целью
измерения появившихся придаточных корней. Измерения проходили два
раза в неделю на 3, 7, 10, 14, 17, 21, 24 28, 31 и 35 день.
Следует отметить, что дважды в ходе эксперимента приходилось
подливать
в
ёмкости
необходимое
количество
экспериментальных
растворов (примечание: той же концентрации и одинакового объёма – 200
мл) и воды.
Результаты работы.
В ходе эксперимента были получены следующие данные:
Препарат
День
7
10 14 17
21
24
28
31
35
7
Стиральный порошок
5 7 17 29 38 44 47 48 51
Аммофос
3 9 11 11 13 18 18 18 21
Карбамид
14 27 41 58 75 105 127 140 155
Натрий азотнокислый
8 17 28 31 42 55 71 78 85
Fairy
0 0 2 5
6
9 11 11 13
Суперфосфат
13 25 51 95 132 155 181 202 211
Дистиллированная вода 9 19 28 35 47 51 53 59 59
Контроль
5 11 13 15 21 22 22 25 26
250
Стиральный порошок
200
Аммофос
Карбамид
150
Натрий азотнокислый
Fairy
100
Суперфосфат
Дистиллированная вода
50
Контроль
0
7
По
10
14
итогам
17
21
24
28
эксперимента
31
35
выявлено
наиболее
благоприятное
воздействие на регенерацию корневой системы оказывает суперфосфат
(211 мм); 2-й результат показал опыт с карбамидом (181 мм);
Значения выше контрольной пробы отмечены в пробах с натрием
азотнокислым (85мм), дистиллированной водой (59мм) и стиральным
порошком (51 мм);
Результат зафиксированный в контроле – 26 мм;
Остальные реагенты показали значительное отставание. Результаты
колеблются от 13 мм (Fairy) и 21 мм – у аммофоса.
В ходе эксперимента выявлено, что наибольший прирост корневой
системы отмечается в период с 14 по 28 день. А вот наименьшие
показатели прироста отмечаются на первой неделе опыта.
8
Следует отметить тот факт, что на последней неделе прирост корней
также довольно незначительный.
Выводы:
 корневая система сциндапсуса способна к регенерации
 наиболее благоприятное влияние на регенерацию корневой системы
сциндапсуса оказывает суперфосфат;
 Результаты восстановления корневой системы в растворах с
карбамидом, натрием азотнокислым, дистиллированной водой и
стиральным порошком были выше, чем в контрольной пробе;
 Результаты в растворах Fairy и дистиллированной воды оказались
ниже, чем в контрольной пробе;
Литература:
1. Капуцкий Ф.Н., Тикавый В.Ф.Пособие по химии для поступающих в
вузы. — Минск: Выш. школа, 1979. — С. 384.
2. Кореньков Д.А., Синягин И.И. и др. Удобрения и их способы
использования/Под ред. Коренькова. - М.: Колос, 1982. - 415 с.
3. Минеев В.Г. Агрохимия. Учебник - М.: Изд-во МГУ, 1990. - 486 с.
4. Петросян О. А. Удобрения и подкормки. — С. 27—29. — 81 с. —
(Сад и участок).
5. Прянищников Д. Н., Избр. соч., т. 1, М., 1965; Справочник по
удобрениям, 3 изд., М., 1964; Суперфосфат, пер. с англ., под ред. А.
А. Соколовского, М., 1969.
6. Трофимова И.В. Ваш красивый огород. - (Золотые рецепты сада)
ОЛМА-ПРЕСС - 2003г.
7. Хомченко Г.П. Химия для поступающих в вузы. — М.: Высшая
школа, 1994. — С. 447.
8. Сельскохозяйственная энциклоᴨȇдия. В 5 т. Т.1,2,3,4,5 /: Редкол.:
Аверьянов С.Ф., Бараев А.И. и др. (Гл. ред. Мацкевич В.В. И
Лобанов П. П) - М.: Сов. Энциклоᴨȇдия. 1969.
9. http://www.erudition.ru/
10. http://www/eurochem.ru
9
11. http://www.fertilizers-rus/info/modules/myarticles
10