МОУ СОШ №6 «Влияние условий содержания комнатных растений на интенсивность фотосинтеза» Секция: Биология (ботанические исследования) Выполнили: Быков Никита Мотков Илья Учащиеся 8Б класса, МОУ СОШ №6 Адрес: г. Вольск Руководитель: Вершинина Ирина Викторовна, Учитель биологии МОУ СОШ №6 Г.Вольск 2014г 0 Содержание страницы I.1. Актуальность. 2 I.2. Цель работы. 2 I.3. Задачи 2 I.4. Гипотеза 2 I.5. Этапы работы. 2 I.6. Необходимые ресурсы. 3 II. Основная часть. 3-8 II.1Теоретическое обоснование . 3-8 II.2. Практическая часть. 9-11 III. Вывод. 12 IV. Список используемой литературы. 12 Приложение 1 13-14 Приложение 2 14 1 I.1. Актуальность: В настоящее время на планете уменьшается содержание кислорода в воздухе, поэтому эта тема важна. I.2. Цель работы: Выяснить какие растения эффективнее содержать в помещении, для обогащения воздуха кислородом I.3. Задачи 1. Расширить знания о фотосинтезе. 2. Убедиться, что во время фотосинтеза поглощается СО2 и выделяется О2. 3. Провести опыты по измерению количества выделения О2, поглощения СО2 и сделать выводы. 4. Выяснить, в каком количестве выделяется О2,и поглощается СО2 при фотосинтезе с разными условиями содержания. 5.Сформировать рекомендации для родителей и учителей школ. I.4.Гипотеза Кактус меньше всех обогащает воздух кислородом. I.5. Этапы работы. 1. Найти теоретическое обоснование данной темы, используя сеть Интернет и учебную литературу. 2. Провести статистический опрос учащихся школы. 3. Подвести итоги, сделать выводы. 4. Оформить найденные данные и результаты исследований. 5. Подготовить презентацию на тему «Влияние условий содержания комнатных растений на интенсивность фотосинтеза». 2 I.6. Необходимые ресурсы. 1. Техническое оснащение: компьютер, доступ к Интернету, принтер, модульная система экспериментов на базе цифровых технологий «PROLOG» 2. Материалы на печатной основе: научная литература(Якушкина Н.И. Физиология растений.- М.: Просвещение, 1993,Артамонов В.И. Занимательная физиология растений. – М.: Агропромиздат, 1991,Судьина Е.Г. Фотосинтез – основа жизни.) 3. Интернет-ресурсы: список веб-адресов (www.wikipedia.ru, .fb.ru, http://otvet.mail.ru/,http://fizrast.ru.http://www.avakids.ru.), необходимых для поиска информации. II Основная часть II.1. Теоретическое обоснование. Кислород – важнейшая составляющая существования всего живого на Земле. Удивительно, но этот элемент на нашей планете, хоть его концентрация в воздухе по данным некоторых ученых неумолимо уменьшается, является восполнимым запасом. Еще более поразительным кажется тот факт, что синтезируется он из более чем доступных ресурсов – воды, солнечного света и углекислого газа. И осуществляют этот чудесный процесс растения. Конечно, речь идет о фотосинтезе – удивительном творении природы. Несмотря на то, что ученые досконально изучили этот вопрос, повторить этапы фотосинтеза в лабораторных условиях нереально по сей день. Этот процесс принято делить на два этапа: Световая фаза фотосинтеза Из их названия вполне ясно, что первая часть процесса протекает на свету, то есть при участии солнечных лучей. Происходит она только в зеленых листьях растений, поскольку те содержат хлоропласты – особые элементы, в мембранах которых осуществляется синтез АТФ – молекулы, в которой запасается Темновая фаза фотосинтеза Реакции темновой фазы представляют собой цепочку последовательных преобразований углекислого газа, приводящую к образованию глюкозы и других органических веществ . Роль фотосинтеза: 1)Растения трансформируют энергию солнечного света в энергию химических связей органических соединений, которая используется всеми остальными живыми существами нашей планеты; 2)насыщают атмосферу Земли кислородом, который служит для окисления органических веществ и извлечения этим способом запасенной в них химической энергии аэробными клетками; 3 Интенсивность, или скорость процесса фотосинтеза в растении зависит от ряда внутренних и внешних факторов. Из внутренних факторов наиболее важное значение имеют структура листа и содержание в нем хлорофилла, скорость накопления продуктов фотосинтеза в хлоропластах, влияние ферментов, а также наличие малых концентраций необходимых неорганических веществ. Внешние параметры - это количество и качество света, попадающего на листья, температура окружающей среды, концентрация углекислоты и кислорода в атмосфере вблизи растения. Свет Если света достаточно, то у растений активизируется процесс фотосинтеза, который составляет основу жизни. И тогда питательные вещества, растворенные в воде, поступают в листья от корневой системы. Из воздуха растения поглощает углекислый газ и в результате химического процесса выделяют кислород и вырабатывают сложные органические вещества. При слабом освещении этот процесс замедляется, а в темноте прекращается полностью. Размещая комнатные растения в помещениях, важно учитывать уровень освещения. В комнаты, расположенные на нижних этажах, света поступает значительно меньше, чем в комнаты на верхних этажах. В помещениях с южной стороны интенсивность света всегда значительно больше, чем с северной стороны. Количество проникающего в комнаты света во многом зависит от размера окон, прозрачности стекол, наличия штор и занавесок. Если растение стоит непосредственно на окне, оно получает достаточно света, но по мере его удаления от окна, интенсивность освещения значительно уменьшается. Все комнатные растения по восприятию света группируются как светолюбивые, теневыносливые и неприхотливые. Светолюбивые растения Агавы, агапантус, бугенвиллия, некоторые виды пальм, гибискус, пеларгония, все кактусы, каллистемон, кордилины, пуансеттия, олеандр, все цитрусовые. Теневыносливые растения Аспидистра, филодендрон, фикусы, лавр благородный, некоторые виды бегоний, мирты, папоротники, фиттонии. Неприхотливые растения Хлорофитум хохлатый, бильбергия поникшая, лавр благородный, аспидистра высокая, аспарагус, фуксия, пеларгонии, зебрина висячая, традесканция, гастерия, седум, толстянковые и другие. Температура 4 Для нормальной жизнедеятельности комнатных растений необходим определенный температурный режим. Он влияет на процесс фотосинтеза и дыхания, ускоряет или замедляет химические процессы и поступление веществ. Для многих комнатных растений оптимальной считается температура в пределах + 15 - 25°С.Все комнатные растения по востребованности тепла делят на три группы: Растения для прохладных комнат с t=+10 -12"С. Абутилон, аспидистра, аукуба, каллистемон, камнеломка, кливия, куфея, камелия, кринум, лавр благородный, фикусы, рододендроны, пеларгонии, плющ, примулы, традесканция, фатсия, фатсхедера, хлорофитум, юкка и другие растения. Растения для помещений с комнатной t=+13 — 20°С. Большинство выращиваемых в квартирах растений прекрасно растут и развиваются в помещениях с комнатной температурой. Наиболее известны араукария, аспарагус, афеландра, бальзамин, белопероне, бромеливые, гинура, драцена, колеус, каланхоэ, монстера, маранта, орхидеи, пальмы, пеперомия, пилея, папоротники, сансевиерия, спатифиллум, сциндапсус, стрептокарпус, фикус, филодендрон, хойя. Растения для комнат, зимних садов и тепличек с температурой + 21 — 25"С. Аглаонема, акалифа, антуриум, дизиготека, диффенбахия, некоторые виды пальм (финиковая, кентия), все кактусы, каладиум, орхидеи, бромелиевые, фиттония, кротон, папоротник- адиантум, сенполия, сингониум и другие. Полив При помощи воды происходит фотосинтез и поступают минеральные вещества. Потребность растения в воде зависит от температуры воздуха и влажности почвы, от вида растения и размеров его корневой системы. Внимание: При недостатке воды замедляется рост растения, листья желтеют и сворачиваются, осыпаются цветки и опадают бутоны. При избытке влаги происходит закисание почвы, на поверхности появляется зеленоватый налет с неприятным запахом, черешки растений покрываются плесенью. Листья и соцветия загнивают. Комнатные растения следует поливать отстоянной водой комнатной температуры. Водопроводная вода содержит хлорную известь. Чтобы хлор улетучился, а известь осела, воду для полива необходимо отстаивать 12—14 часов или пропустить через бытовой фильтр. 5 Особенности полива комнатных растений Поливая растение с помощью лейки, воду лейте непосредственно в цветочный горшок до тех пор, пока она не появится в поддоне. Поливая кактус, старайтесь направить носик лейки на субстрат, чтобы смочить его, но оставить сухим растение. Воду при поливе фиалки и глоксинии наливают непосредственно в поддон. Эпифиты, а также пересохшие растения следует на 35 — 50 секунд погружать в воду вместе с горшком. После полива скопившуюся в поддонах воду следует удалить. Помните • Избежать пересыхания земляного кома можно, если почву в горшках покрыть мхом. • Летом, когда очень жарко и сухо, влаголюбивые растения рекомендуется поливать 2 раза в день — утром и вечером. Летом комнатные растения поливают вечером, поздней осенью и зимой — утром. • Недавно пересаженные растения поливают реже, так как корневая система еще не оплела земляной ком и вода поглощается и испаряется медленно. • Цветущие растения нуждаются в обильном поливе. • Излишки воды обязательно выливайте из поддонов. Среди учеников нашего класса мы провели опрос – какие комнатные растения есть у вас дома. Часто встречались: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Фиалка; Герань; Бегония; Хлорофитум; Кактус; Орхидея. Из этих шести растений, мы выбрали всего три -сенполия (фиалка),кактус, орхидея. Фиалка узамбарская Узамбарские фиалки – это наиболее распространенные комнатные цветы по всему миру. Однако не все так сложно, как кажется на первый взгляд. Семейство геснериевых. Родина – Восточная Африка. Узамбарская фиалка считается одним из любимейших комнатных растений, благодаря необычайной красоте цветков и листьев, а также продолжительному цветению. 6 Советы по уходу: Освещение: для размещения узамбарской фиалки подойдет подоконник или стол, стоящий рядом с окном. Фиалка узамбарская очень любит рассеянный свет так, что растение следует притенить. Прямых солнечных лучей растение не выносит. Температурный режим: температура в помещении, где содержится семполия, должна быть умеренная примерно +20-22°С. При более высокой или особо низкой температуре растение перестает цвести. Полив: поливать фиалки достаточно 2-3 раза в неделю мягкой чистой водой комнатной температуры. Также рекомендуется поливать растение в поддон. Переувлажнения почвы семполия не переносит. Однако и сильно пересушивать растение не стоит. Дискокактус Название происходит от "disc" (греч.) - диск и связано с плоско-шаровидной формой стеблей. Родина - север Парагвая, жаркие засушливые области северной части Бразильского плоскогорья. Растут среди скал, а также в холмистой местности, на высоте до 1200 м над уровнем моря. советы по уходу Температура: дискокактусы являются тропическими видами, или необходима зимовка при температуре не менее +15° С. Освещение: Если представители рода выращиваются на собственных корнях, зимой необходима подсветка искусственным светом с помощью газоразрядных ламп низкого давления или натриевых ламп. Полив: большинство видов дискокактусов летом нуждаются в регулярном поливе. Летом при температуре +22° С и выше поливать дискокактусы можно без боязни. 7 Понижение температуры ниже этого уровня при не успевшей подсохнуть почве опасно. Орхидея фаленопсис Фаленопсис - самая распространенная орхидея в комнатном цветоводстве.Они в большинстве своем эпифитны (растут на стволе и ветках деревьев без использования воды или питания оттуда), но некоторые являются литофитами (растут на скалах, питаясь из окружающей среды). Советы по уходу: Освещение: лучше всего содержать орхидею на восточном или западном окне, можно и в глубине комнаты под люминесцентной лампой белого света или под специальной для растений фитолампой. Особенно важно досвечивание в осеннезимний период, длина светового дня должна быть не менее 14 часов. Температура: оптимальная температура летом +20-25°C, зимой +16-18°C. Для стимулирования цветения важно, чтобы орхидея испытывала разницу температур в 35 градусов между днем и ночью. В зимний период при температуре выше +25°C цветения практически не наблюдается. Полив: температура поливной воды должна быть равна температуре воздуха, а еще лучше, если вода будет теплее воздуха на 3-4 градуса. Предельный показатель температуры воды +28°C (более теплая вода обжигает, обваривает корни). Вода должнабыть обязательно отстоянной в течение суток, мягкой. 8 II.2. Практическая часть. Исследование изменение %соотношения газов у комнатных растений в различных условиях: освещенность Ход исследования 1. Взяли три растения фиалку, кактус и орхидею и провели опыты с помощью системы «PROLOG». Все растения были накрыты полиэтиленовым пакетом - это обязательное условие для измерений. Растения были помещены вначале на свет, затем в менее освещенное место. 2. Через 5 минут, используя модули системы «Кислород», «Углекислый газ» измерили показатели газов до опыта и через 15минут.Опыт повторили 5раз. Результаты исследования Результаты проведенных опытов Вы можете увидеть в таблице Освещённая комната Кислород, О2 Оксид углерода, СО2 До опыта, % После опыта, % Изменение количества газа, % До опыта, % После опыта, % Изменение количества газа, % Кактус 8,9 9,2 0,3 0,35 0,345 0,005 Орхидея 10,4 11,5 1,1 0,27 0,20 0,07 Фиалка 8,7 8,9 0,2 0,383 0,379 0,004 Малоосвещённая комната 9 Вывод: Исследуемые растения для большей эффективности поглощать СО2 и выделять О2 должны находиться в местах, с достаточным освещением. Исследование изменение %соотношения газов у комнатных растений в различных условиях: температура 1. Взяли три растения фиалку, кактус и орхидею и провели опыты с помощью системы «PROLOG». Все растения были накрыты полиэтиленовым пакетом это обязательное условие для измерений. Эксперименты вначале проводили при T=+10°C(на балконе),а затем при T=+ 25°С(в домашних условиях) 2. Через 5 минут, используя модули системы «Кислород», «Углекислый газ» измерили показатели газов до опыта и через 15 минут. Опыт повторили 5раз. Результаты исследования Результаты проведенных опытов Вы можете увидеть в таблице. T= +10°C До опыта, % После опыта, % Изменение количества газа, % До опыта, % После опыта, % Изменение количества газа, % Кактус 8.6 8.75 0.15 0.33 0.327 0.003 Орхидея 10.1 10.4 0.3 0.35 0.3 0.05 Фиалка 8.2 8.32 0.12 0.341 0.39 0.049 T= + 25°C Вывод: Исследуемые растения для большей эффективности поглощать СО2 и выделять О2 должны содержаться при t от +20°С до +25°С 10 Исследование изменение %соотношения газов у комнатных растений от различных условий: вода 1. Взяли три растения фиалку, кактус и орхидею и провели опыты с помощью системы «PROLOG». Все растения были накрыты полиэтиленовым пакетом - это обязательное условие для измерений. Растения не были политы в течении трёх дней. 2. Через 5 минут, используя модули системы «Кислород», «Углекислый газ» измерили показатели газов до опыта и через 15 минут. Потом полили растения и повторили опыт Результаты исследования Результаты проведенных опытов Вы можете увидеть в таблице. До полива После полива До опыта, % После опыта, % Изменение количества газа, % До опыта, % После опыта, % Изменение количества газа, % Кактус 8,4 9,1 0,7 0,376 0,366 0,010 Орхидея 9,4 10,5 1,1 0,344 0,33 0,014 Фиалка 8,2 8,5 0,3 0,381 0,377 0,004 Вывод: Исследуемые растения для большей эффективности поглощать СО2 и выделять О2 должны умеренно поливаться. 11 III. Вывод. 1.После проведения опроса учащихся школы, мы выяснили, что большинство учеников нашей школы имеют недостаточные знания об условиях, влияющих на скорость фотосинтеза , поэтому важно провести просветительскую работу о фотосинтезе и условиях, влияющих на интенсивность и правильного содержания комнатных растений, которые являются важнейшими поставщиками кислорода. 2. Мы узнали , что в световой стадии выделяется кислород как побочный продукт при разложении воды под действием солнечного света ,а интенсивность фотосинтеза зависит от условий: вода, свет, температура. 3. Мы доказали, что комнатные растения, действительно поглощают углекислый газ, а выделяют кислород. 4. Мы выяснили, что продуктивнее всего для обогащения воздуха кислородом выращивать орхидею. 5. Мы провели опыты по измерению количества выделения О2, поглощения СО2 и сделали выводы: все исследуемые растения по результатам экспериментов являются: свето, тепло- и влаголюбивые. Значит они должны содержаться при достаточном освещении( окна на солнечной стороне),при комнатной температуре от +20 до +25С,при постоянном увлажнении почвы (умеренный полив). 6.Наши исследования опровергли гипотезу- кактус хуже всех обогащает воздух комнаты кислородом и экспериментально доказали, что эти функции хуже у фиалки, а лучше всего данные функции выполняет орхидея. 7. Мы составили рекомендации для родителей и учителей школы. IV. Список используемой литературы. Материалы на печатной основе: научная литература: Якушкина Н.И. Физиология растений.- М.: Просвещение, 1993, Артамонов В.И. Занимательная физиология растений. – М.: Агропромиздат, 1991, Судьина Е.Г. Фотосинтез – основа жизни. Интернет-ресурсы: список веб-адресов www.wikipedia.ru, .fb.ru, http://otvet.mail.ru/, http://fizrast.ru.http://www.avakids.ru. 12 Приложение 1 Нами были опрошены ученики 8-ых классов МОУ СОШ №6,они ответили на несколько вопросов • Знаете ли вы: 1. Что такое фотосинтез? 2. От каких факторов зависит интенсивность фотосинтеза? 3. Какие условия необходимы для нормальной жизнедеятельности комнатных растений? Результаты опроса 13 Приложения 2 Рекомендации по содержанию комнатных растений Продолжить получение знаний о содержании комнатных растений чтением дополнительной литературы. Продумать использование растений в интерьере ваших комнат. При дальнейшем выборе комнатных растений отдавайте предпочтение орхидеям. Если вы уезжаете на несколько дней, то наполненную и закупоренную пробкой с небольшим отверстием бутылку воткните в субстрат горлышком вниз. Растение будет понемногу получать влагу еще в течение нескольких дней. При опрыскивании растений старайтесь, чтобы вода не попадала на распустившиеся цветки. Придерживаться правил содержания комнатных растений. НЕЛЬЗЯ • Допускать резких перепадов температур воздуха — подсыхают и опадают листья. • Размещать растения около отопительных систем — там повышенная температура и низкая влажность воздуха. • Ставить около входных дверей и вентиляционных отверстий — сквозняки губительны для растений. 14