Кресс салат - растение индикатор

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
гимназия № 18
Кресс – салат, как растение индикатор
Секция: естествознание
Гонцова Анна Михайловна
ученица 1 А класса
Муниципальное бюджетное
общеобразовательное учреждение
гимназия № 18
г. Нижний Тагил
Руководитель: Бабайлова Елена Владимировна
г. Нижний Тагил
2013- 2014 учебный год
Аннотация
В данной работе изучены возможности кресс-салата как биологического
индикатора и представлены результаты опыта по определению качества почвы
по
растению-индикатору.
А
так
же
рассматривается
возможность
использования кресс-салата садоводами-любителями для самостоятельного
изучения качества и уровня плодородности почвы своего земельного участка.
2
Содержание
Введение………………………………………………………………………………….………4
I. Теоретическая часть
1.1. Характеристика растений – биоиндикаторов…………………………………….…….…5
1.2. Кресс-салат как природный индикатор качества почвы……………………….………...7
II. Практическая часть
2.1. Задачи эксперимента по определению качества почвы……………………..…………..9
2.2. Описание эксперимента……………………………………………………….……...… 11
2.3. Результаты эксперимента и рекомендации………………………………………...……14
Заключение……………………………………………………………………………….……15
Список использованных источников………………………………………………………
17
Приложение…………………………………………………………………………………….18
3
Введение
Современный человек живет в мире техники и электроники. Люди
научились понимать язык компьютеров и гаджетов, с которыми легко
обращаются не только взрослые, но и все мои друзья-первоклашки. Мы
поселились в «каменных джунглях», думая, что они намного надежнее, умнее и
совершенней, чем природа, потому что их придумал человек. Но так ли это?
Есть большое количество высказываний ученых, поэтов и других мудрых
людей о том, что природа по-своему умна и права. Известный поэт Иоганн Гёте
говорил, что у природы нет органов речи, но она создает языки и сердца, с
помощью которых говорит и чувствует.
Может мы просто разучились
понимать язык природы? Наши предки, прабабушки и прадедушки, жившие в
деревне, хорошо понимали язык растений. Ведь они жили в тесном союзе с
природой. Чтобы получить хороший урожай, нужно было знать, в каких
условиях растения будут хорошо расти. Они должны были определять по
состоянию листочков и корней здоровье растений, качество почвы, в которой
они росли. Оказывается, растения могут очень даже о многом рассказать,
только нужно правильно понимать их язык. В этом нам может помочь такая
замечательная наука, как биология. В своей любимой энциклопедии
«Растительный мир» я узнала, что есть «особо разговорчивые растения»,
которые ученые называют биоиндикаторами [2]. Если научиться понимать их
язык, то можно определить качество почвы, в которой они растут, найти
месторождения полезных ископаемых, узнать время и даже прогноз погоды!
Одним из таких замечательных растений является кресс-салат. Экскурсовод в
«Музее природы», где мы побывали этим летом с мамой, нам рассказала, что по
кресс-салату можно определить качество и плодородность почвы без
обращения к специалистам и без сложных и дорогих химических анализов. А
ведь для садоводов и огородников это так важно! И я задумалась, а
действительно ли можно самим в домашних условиях провести эксперимент и
4
узнать, какая земля более плодородная и готовая дать моей бабашке отличный
урожай? Мы решили провести свое собственное исследование.
Цель работы: Научиться определять качество почвы с помощью растенияиндикатора – кресс-салата.
Задачи:
1. Собрать и изучить необходимый материал по теме моего исследования;
2. Изучить возможности кресс – салата как растения биоиндикатора в
домашних условиях;
3. Провести эксперимент, позволяющий определить влияние качества
почвы на прорастание и внешний вид ростков кресс-салата;
4. Проанализировать результаты эксперимента и сделать выводы.
Объект исследования: кресс-салат как растение-биоиндикатор
Предмет исследования: процесс определения качества почвы с помощью
растения-индикатора – кресс-салата
Методы исследования: эксперимент, наблюдение, анализ, синтез,
сравнение и систематизация.
Теоретическая
и
практическая
значимость:
в
работе
изучены
возможности кресс-салата как биологического индикатора и представлены
результаты опыта по определению качества почвы по данному растениюиндикатору. Актуальность с личной точки зрения заключается в том, что
нами рассматривается возможность использования кресс-салата садоводамилюбителями (нашей семьей) для самостоятельного изучения качества и уровня
плодородности почвы своего земельного участка.
1.Теоретическая часть
1.1.
Характеристика растений – биоиндикаторов
Растениями-индикаторами
называют
растения,
тесно
связанные
с
определенными экологическими условиями. По их присутствию узнают о
содержании определенных микроэлементов и других веществ. На изменения
окружающей среды растения-индикаторы реагируют изменением своего
5
внешнего вида – нужно только внимательно наблюдать за количеством
проросших семян, размерами всходов, а также корешками. То есть, эти
растения не приспосабливаются жить в любых условиях, а наоборот, сразу
реагируют на малейшие изменения окружающей среды – будь то, качество
почвы или воды. По состоянию растения, внешнему виду листьев и корня
можно достаточно точно определить состав почвы, наличие в ней питательных
веществ. Для нормального роста и плодоношения растениям нужны свет, вода,
питательные элементы. Если же их не хватает, то растение сразу же сообщает
нам об этом [4].
Умение услышать, точнее, увидеть, что именно говорят нам растения,
позволяет получить ответы на наши вопросы о состоянии окружающей среды.
Оказывается, узнать, что говорят растения можно не только в сказке! Нужно
просто уметь наблюдать и правильно «расшифровывать» их незатейливый
язык. Взамен растения отблагодарят нас прекраснейшими цветами или
вкуснейшими плодами.
Но, не каждое растение может быть индикатором. Лучшими индикаторами
являются те виды растений, которые приспособлены к жизни в строго
определенных условиях и не выносят больших изменений окружающей среды.
То есть, если растение легко приспосабливается к любым условиям, будь то
плохая земля или грязная вода, и это никак не сказывается на его внешнем виде
– для нас это растение не подходит, оно своих тайн не выдает! С помощью
растений-индикаторов намного дешевле и проще следить за состоянием
окружающей среды. В музее природы нам даже сказали, что растенияиндикаторы могут иногда намного больше и точнее рассказать ученым о
качестве почвы или воды, чем приборы! Вот так, несмотря на то, что человек
изобрел столько машин, приборов и компьютеров, наша природа все еще
остается мудрее нас, и мы многому можем и должны у нее учиться.
Так как выращивать растения владельцам дач и огородов чаще всего
приходится самостоятельно, им следует знать о свойствах почвы своего
участка, поскольку от этого во многом зависит успешность этого любимого
6
летнего занятия и, конечно, урожайность. Обладая наблюдательностью и
элементарными знаниями по биологии, по растениям-индикаторам можно
определить состояние почвы и предпринять необходимые меры по улучшению
или поддержанию ее свойств.
Когда я собирала материал по этой теме, я узнала что возникла даже целая
наука
–
«индикационная
геоботаника»,
изучающая
растения,
чутко
реагирующие на изменения условий окружающей среды и помогающие
обнаружить богатства земных недр, определить качество почвы и содержание в
ней различных элементов [5].
Итак, растения-индикаторы сразу реагируют на любое изменение
окружающей среды, будь то вода или почва. По этим изменениям, наблюдая за
всходами и внешним видом растений, можно определить качество воды, почвы,
уровень загрязнения окружающей среды. При этом не требуется дорогих
анализов и сложных приборов, а нужно лишь приглядеться к этим
«разговорчивым» растениям и понять их простой язык. Одни растенияиндикаторы люди специально сажают, чтобы внимательно понаблюдать за
ними и определить по их всходам качество воды или почвы. К таким
растениям, например, относится кресс-салат. Но оказывается, что многие
растения-индикаторы растут на дачах чуть ли ни у каждого огородника, просто
мы их считаем сорняками… И безжалостно их выдергиваем! А они на самом
деле нам говорят о том, что здесь почва слишком сухая, или слишком кислая,
или слишком влажная. Из энциклопедии «Растения вокруг нас» [2] я узнала,
что это всем нам знакомые ромашка, лебеда, крапива и даже репей. Сведения о
некоторых из них, которые чаще всего встречаются в наших огородах, я
собрала в таблицу, где указано, о чем именно может нам рассказать каждое из
этих растений-индикаторов (Приложение 1)
1.2.
Кресс-салат как природный индикатор качества почвы
Среди огородников в последнее время все большую популярность
завоевывает кресс-салат. Это растение обладает значительным количеством
7
полезных свойств и горьковато-пряным вкусом, за который получило народные
названия клоповник и подхренник. К тому же, кресс-салат легко выращивать,
он нетребователен к почве, хотя и предпочитает влажные места. Растение
холодостойко и скороспело, поэтому уже ранней весной, когда организм так
нуждается в витаминах, от него можно получить ароматную зелень.
Рис. 1. Кресс-салат
Кресс-салат – кладезь витаминов, причем, тех, которые особенно нужны
для роста и ума начинающим ученым! В нем имеются витамины А, C, D, E.
Кроме того, растение богато микроэлементами.
Кресс-салат – однолетнее овощное растение, обладающее высокой
чувствительностью к качеству почвы, ее загрязнениям, а также к загрязнению
воздуха и воды.
Это растение любит свет, особенно на ранних этапах развития, хотя
хорошо растет и при небольшом затенении. При коротком дне (это весной или
осенью)
кресс-салат дает урожай лучшего качества и дольше не образует
цветоносных стеблей, а при длинном дне и высокой температуре растения
быстро уходят «в стрелку». То есть в середине лета урожай кресс-салата
сложнее получить хорошим и сочным, чем, например, в начале или конце лета.
От посадки семян до сбора первого урожая кресс-салата проходит всего
15-25 дней, а вот до созревания семян придется подождать целых 165 дней! [1]
Таким образом, кресс-салат как растение-индикатор, можно выращивать
для получения сведений о качестве земли на дачном участке или качестве воды,
8
которой мы поливаем. При этом требуется лишь несложные познания об этих
растениях, а также умение наблюдать, которое присуще любому садоводу. А
полученные в результате эксперимента ростки кресс-салата можно после
«расшифровки» всей секретной информации о почве, употребить в пищу!
Потому что кресс-салат очень полезное овощное растение, которое поможет
садоводам быть здоровыми, а исследователям умными.
2. Практическая часть
2.1. Задачи эксперимента по определению качества почвы
Итак, перед нами стоит важная задача – рассмотреть возможности кресссалата как растения-индикатора при определении качества почвы. Также нам
необходимо выяснить, насколько удобен кресс-салат в качестве «домашней
лаборатории» для садоводов-любителей, желающих узнать о качестве земли
своего участка.
Эксперимент начинается с изучения теории
Кресс-салат, как индикатор, отличается быстрым прорастанием семян и
почти стопроцентной всхожестью, которая заметно уменьшается в присутствии
загрязнителей или на истощенных почвах. Кроме того, побеги и корни этого
растения, реагируя на любые отклонения в качестве почвы (загрязнения или
истощения) могут заметно изменяться (задержка роста, уменьшение длины
корней и т.д.) Привлекательны также и весьма короткие сроки эксперимента.
Семена кресс- салата прорастают уже на третий день, и на большинство
вопросов эксперимента можно получить ответ в течение 10-15 суток.
9
Итак, наш эксперимент начался с определения участков земли, на
которых будут взяты пробы почвы. Мы взяли два образца почвы с нашего
участка – образец №1 с грядки, где росли летом лук и свекла и образец №2 из
теплицы, в которой выращивались томаты. Для сравнения мы взяли дерновую
землю – образец №4, а также образец почвы с обочины дороги (автомобильного
шоссе) – образец №3.
Таким образом, ход работ будет состоять в следующем:
1. Образцы
почвы
помещаются
в
отдельные
емкости,
которым
присваиваются номера: Земля с грядки №1, земля из теплицы №2,
земля у дороги №3 и дерновая земля №4.
Взятие пробы №1
Земля с грядки
Проба №2
Теплица
Проба №3
Земля у дороги
Проба №4
Дерновая земля
Рис.2 Процесс взятия пробы почв
2. Во все образцы почв засевается одинаковое количество семян кресссалата
3. Образцы почвы с посаженными семенами кресс-салата помещаются в
одинаковые условия (на одно окно, в один ряд, полив одинаковым
количеством воды из одного источника)
4. В течение 10 дней проводится наблюдение за всходами семян кресссалата, данные записываются в журнале наблюдений.
5. В конце эксперимента определяется всхожесть (подсчитывается,
сколько семян проросло в каждом из образцов почвы, измеряется
длина корешков)
10
6. На основе полученных данных делается вывод
2.2. Описание эксперимента
Время наблюдения – сентябрь 2013 г. Сроки проведения эксперимента – 12
дней.
Условия проведения: в каждую из емкостей с образцами земли нами было
посажено одинаковое количество семян кресс-салата – 10 шт. Для чистоты
эксперимента все семена были взяты из одной упаковки фирмы «Аэлита».
Рис. 3. Семена кресс-салата, используемые для эксперимента
На протяжении всего времени наблюдения емкости с посаженными
семенами кресс-салата находились на подоконнике в один ряд для обеспечения
равного
доступа солнечного
света. Все образцы
поливались равным
количеством воды из одного источника – профильтрованная водопроводная
вода.
Рис. 4. Экспериментальные образцы почв, с посаженными семенами
кресс-салата
11
На первом этапе эксперимента мы наблюдали в течение 10 дней за
всхожестью семян кресс-салата. Результаты своего наблюдения мы записывали
в таблицу:
Таблица 1. Результаты наблюдения прорастания семян кресс-салата
Дни
Почва №1
Почва №2
Почва №3
Почва №4
1
2
3
4
3
2
7
5*
7
4
3
10
6
9
7
6
10
7
9
9
7
10
8
9
9
7
10
9
9
9
7
10
10
9
9
7
10
*На пятый день наблюдений нами был сделан снимок ростков кресс-салата
(Рис. 5)
Первые всходы появились на четвертый день после посадки семян. К 10
дню наблюдений 100% всхожесть показал образец №4. Наименьший результат
прорастания был у образца №3 – всего 70% от общего количества посаженых
семян.
Почва №1 с грядки
Почва №3 у дороги
12
Почва №2 из теплицы
Почва №4 дерновая
Рис. 5. Ростки кресс-салата на 5-й день эксперимента
После того, как мы понаблюдали и описали результаты прорастания семян,
все ростки кресс-салата были аккуратно извлечены из горшочков. Мы замерили
их длину, а также рассмотрели сам внешний вид корешков. Наши результаты
мы также записали в таблицу.
Таблица №2. Описание корневой системы экспериментальных образцов
кресс-салата*
№
Место взятия
образца образца почвы
Грядка
1
Теплица
2
3
У дороги
(автомобильное
шоссе)
Дерновая земля
Средняя
Внешний вид корней
длина корней
2 см. 5 мм.
Корешки имеют хорошую длину,
но мало боковых отростков
2 см 1 мм.
Сравнительно небольшая длина
корней, очень маленькие боковые
отростки
1 см. 2 мм.
Слабая корневая система,
боковые корешки отсутствуют
Хорошая корневая система, есть
боковые отростки
* Результаты замеров длины корней кресс-салата нами были сфотографированы
(Приложение 2)
4
2 см. 8 мм.
Измерение корней показало, что самые хорошие показатели у образца №4
– посаженного в дерновую землю. Наименьший размер оказался у ростков
кресс-салата, выращенного в почве, взятой с обочины автомобильного шоссе. У
этих ростков также оказалась самая слабая корневая система – корешки
практически не имели боковых отростков. Не очень порадовали и даже удивили
13
нас (особенно бабушку) результаты прорастания кресс-салата в земле из
теплицы. Во-первых, не все семена проросли, а только 9, т.е. 90%. Во-вторых,
изучение корней показало, что они имеют сравнительно небольшую длину и не
так много боковых отростков, по сравнению с ростками, выращенными на
дерновой земле.
2.3. Результаты эксперимента и рекомендации
Результаты нашего эксперимента показали:
1. Лучшие показатели, как и предполагала мама, были у образца №4,
выращенного в дерновой земле. Эта земля имеет хороший запас
питательных веществ, рыхлая и легкая. Именно такие показатели нужны
для получения хороших всходов и высокой урожайности. Кстати, у нас на
садовом участке есть такой «кусочек» дерновой земли – бывшая грядка,
которая уже давно не засевалась и заросла травой. Посоветуем посадить на
следующий год на этой «отдохнувшей» земле наши любимые горох или
бобы.
2. Самые плохие показатели, как я и ожидала, оказались у образца №3 –
выращенного в почве, взятой с обочины дороги. Эта земля впитала в себя
всю грязь – тяжелые металлы и другие вредные для почвы химические
соединения, которые попадают на дорогу от проезжающих машин. Кстати,
совсем недалеко от того места, где мы брали образец этой почвы, садоводы
между двумя трассами выращивают картофель. Можно себе только
представить, сколько вредных веществ содержит в себе этот «второй хлеб».
Нужно будет показать этим огородникам результаты нашего эксперимента.
3. Не очень хорошие корни оказались у кресс-салата, выращенного в
тепличной земле. Этот факт очень удивил нашу бабушку. С результатами
прорастания кресс-салата на тепличной земле мы за разъяснениями
обратились в Музей природы, где нам дали ответы на наши вопросы. Мы
проводили эксперимент в сентябре, после того, как собрали урожай. Как
правило, выращивание огородных культур требует больших усилий не
только от садоводов, но и от земли. Все свои полезные свойства и
14
микроэлементы она отдает нашим растениями, чтобы порадовать вкусным
урожаем. А осенью такая земля становится «уставшей», то есть она
истощена. Вот и рассказал нам кресс-салат во время нашего эксперимента,
что земля в теплице подает сигнал SOS – ей не хватает микроэлементов,
потому что она их отдала за это лето нашим овощам. Мы порекомендовали
нашей бабушке обязательно подкормить эту землю.
Заключение
Работая над темой проекта, я открыла для себя целый мир удивительных
растений-индикаторов. Чтобы научиться понимать их язык и получать ответы
на свои вопросы я прочитала несколько интересных книг, сходила в Музей
природы, пообщалась с настоящим ученым – биологом. Дома мы провели
настоящий эксперимент и разгадали язык растений-индикаторов!
Изучив книги и статьи в интернете о кресс-салате, как растениииндикаторе, мы узнали, как можно провести эксперимент по влиянию качества
почвы на прорастание кресс-салата. Эксперимент, в ходе которого мы
наблюдали за 4 образцами земли и пророщенными на них семенами кресссалата, показал:
Кресс-салат является растением-индикатором, с помощью которого можно
определить качество почвы (даже простому школьнику). Его легко применять
для экспериментов в «домашней лаборатории», потому что он чутко реагирует
на любые изменения окружающей среды, то есть может рассказать о наличии
проблем у образцов изучаемой почвы. Кресс-салат быстро прорастает,
поэтому эксперимент длится всего 10-15 дней, что также очень удобно и
доступно для самостоятельного проведения любым садоводом.
Результаты нашего эксперимента показали, что самое плохое качество у
почвы, взятой около автомобильного шоссе, так как вся грязь от автомобилей
остается на ней.
Не очень хорошими оказались росточки и корни кресс-салата в образце
земли № 2, взятого из теплицы. Это доказывает, что земля после сбора урожая,
15
истощена и требует подкормки. Нам об этом рассказал кресс-салат, за которым
мы всего лишь понаблюдали в течение 10 дней. Бабушке мы порекомендовали
внести удобрения в теплицу.
А я стала с уважением относиться к растениям, которые нас окружают,
ведь они даже без языка могут о многом нам рассказать. Нужно только
научиться понимать их язык.
Мне уже не терпится поставить новый эксперимент – посмотреть, как по
росткам кресс-салата можно проверить уровень загрязнения снега, взятого в
различных районах города. Бабушка моя часто зимой берет снег на улице и
поливает получившейся талой водой комнатные цветы. Она говорит, что талая
вода очень полезна. Но ведь, талая вода, полученная из снега с улицы, может
содержать в себе и много грязи! Так ли она будет полезна? Об этом я хочу
спросить у кресс-салата, но для этого нужно всего лишь дождаться зимы…
Эврика! Эксперимент продолжается…
16
Список использованных источников:
1. Большая детская энциклопедия «Биология». М.: Мир энциклопедий Аванта, 2010 г.
2. Детская энциклопедия «Растения вокруг нас» // http://www.wikikids.ru/category/floranashei-planety/rasteniya-vokrug-nas
3. Детская энциклопедия «Растительный мир». CD-ROM. М., 2012 г.
4. Диагноз ставят растения-индикаторы. Удивительный мир растений //
http://www.valleyflora.ru/19-2.html
5. Справочник садовода и огородника «СадУрал» // http://www.sadurad.ru/indicator.htm
6. Меженский В.Н. Растения-индикаторы. М.: ООО «Издательство АСТ», 2004 г.
17
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Растения-индикаторы, позволяющие определить состав и состояние почвы*
Фото растения
Название
Ромашка
Сухие почвы
Одуванчик
Глинистые почвы
Лебеда
Соленые почвы
Бодяк огородный
Влажная почва
Крапива
Почва, богатая азотом
*Для этой таблицы мы отобрали те растения, которые наиболее часто встречаются в наших
краях и многие садоводы их считают просто сорняками. Очищая землю на своем участке от
таких «непрошенных гостей», как крапива или одуванчик, люди даже не задумываются, что
такая «любовь» этих растений к определенным уголкам нашего сада может рассказать об
особенностях почвы и эти знания можно использовать для получения лучшего урожая. Так,
на участках земли, где с удовольствием произрастают ромашки, хороший урожай даст нам
картофель или горох.
18
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Измерение длины корней ростков кресс-салата
Образец №1. Кресс-салат, выращенный
на земле с грядки
Образец №2. Кресс-салат, выращенный
на земле из теплицы
Образец №3. Кресс-салат, выращенный
на земле, взятой у дороги
Образец №4. Кресс-салат, выращенный
на дерновой земле
19