XXII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Выявление влияния условия окружающей среды на сортовые показатели растения

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Панфилова В.В. 1

---

1МБОУ "Доскинская школа"

Николаева С.В. 1

---

1МБОУ "Доскинская школа"

Работа в формате PDF

601.4 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Растения оказываются в самых разнообразных условиях. Они могут испытывать на себе действие низких или высоких температур, растут на ярком солнце или в тени, на хорошо увлажненных почвах или сухих, на богатых или бедных почвах, где-то их постоянно обдувают сильные ветры, или они растут в затишье и т. д. Даже в одном месте надземные части растений оказываются в сильно меняющейся среде.

В течение суток и по сезонам года меняется температура, освещенность, влажность, состав и движение воздуха и пр. Корни находятся в почве, более постоянной среде, но и она разнообразна и изменчива. В водоемах условия жизни более постоянны, чем на суше, но тоже меняются. Что бы нормально протекала жизнь растений, они должны приспособиться ко всем условиям среды обитания, в том числе к живущим рядом соседям — другим растениям, животным, микроорганизмам и др.

Летом маме отдали 2 ростка помидоры, которую можно растить не только на улице, но и дома на окне. Увидев растение, мне стало интересно, как они поведут себя в разных условиях пребывания. Растения мы привезли в загородный дом и поставили одно из растений на улице , на солнечном месте , а другое на окошко, куда почти всегда падают лучи солнца.

Цель: Изучить влияние факторов окружающей среды на сортовые характеристики растения на примере помидоры «Комнатный сибиряк»

Задачи:

1. Выявить факторы окружающей среды влияющие на развитие растений.

2. Провести эксперимент.

Гипотеза- сортовые характеристики растения изменятся под влиянием различных условий окружающей среды.

Глава 1. Факторы окружающей среды, влияющие на развитие растений.

1. 1. Свет

Со времени образования нашей планеты, уже миллиарды лет, приходит на Землю солнечный свет. При участии солнечного света возникла жизнь на Земле и появились зеленые растения. Известный русский ученый Климент

Аркадьевич Тимирязев писал о том, что свет нужен растениям для многих жизненных процессов.

При фотосинтезе из углекислого газа и воды образуются органические вещества и выделяется кислород. Процесс фотосинтеза называют воздушным питанием растений. Если света растениям не хватает, фотосинтез в них протекает вяло, органических веществ образуется мало. Растения вырастают слабыми, бледными. Свет поглощается зеленым пигментом — хлорофиллом. Он содержится в хлоропластах клеток листьев и молодых стеблей. Хлорофилл образуется только на свету.

Бытует выражение: растения тянутся к свету. Если растение выросло в затенении, то у него листья и соцветия длинные и расположены вертикально. Если на хорошо освещенной местности , то листья и соцветия расположены почти горизонтально. Отсюда можно заключить, что условия освещения определяют внешний облик растения.

Начало цветения растений зависит от продолжительности светлого времени суток. В связи с этим различают растения длинного дня, растения короткого дня и нейтральные.
В северных районах преобладают растения длинного дня, в южных – растения короткого дня. К группе нейтральных растений принадлежат томаты, одуванчик лекарственный, тростник обыкновенный и др. Они зацветают при разной длине дня.

1. 2. Плодородие почвы

Почва – опорный субстрат для растений и источник питательных веществ, воды и воздуха. От свойств почвы зависит видовой состав, характер развития и распределение растений. Эдафические факторы можно разделить на три группы: химические, физические и биоэдафические. К химическим факторам относят реакцию почвы (кислотную, щелочную, нейтральную), солевой режим, элементарный валовый состав почвы, гумус. Физические факторы включают в себя водный, воздушный и тепловой режимы, механический состав (песчаные, суглинистые и глинистые почвы), структуру, окраску почвы, мощность почвы, уровень грунтовых вод, характер материнской породы. К биоэдафическим факторам относятся растительный и животный мир почвы, микроорганизмы .Все перечисленные почвенные факторы тесно взаимосвязаны в их влиянии на жизнь растения.

Способность почвы удовлетворять потребность растений в элементах питания, влаге и воздухе, а также обеспечивать условия для их нормальной жизнедеятельности. Это эмерджентное свойство почвы: оно появляется только при взаимодействии её компонентов. Почва состоит из перегноя, воды, воздуха, глины и песка. На её плодородие существенно влияет содержание азота, фосфора, калийных солей и других веществ.

Корневая система растений способна добывать из почвы минеральные вещества, необходимые для роста – биогенные вещества. Корни растений постоянно растут, а корневые волоски осваивают новые объемы почвы. Из почвы растения получают азот, фосфор, калий, кальций, магний, железо, серу, натрий, хлор, алюминий – это макроэлементы. К микроэлементам, получаемым из почвы, относятся литий, марганец, медь, бор, бром, фтор, рубидий, олово, молибден, кобальт и другие. Ультрамикроэлементы растения используют в ничтожно малых количествах – золото, свинец, серебро, радий и другие. При недостатке или избытке незаменимых микроэлементов могут быть нарушены рост и развитие растений.

1. 3. Тепло

Тепло в жизни растений влияет на скорость развития в каждой стадии роста. Недостаток тепла в период вегетации задерживает рост растений. Низкие температуры в зимний период могут вызвать не только повреждение их наземной части, но и подмерзание корней. При ранних осенних заморозках у невызревших побегов обмерзают почки, весной они не распускаются или сразу после распускания чернеют и опадают.

Растения являются пойкилотермными организмами, т.е. их температура тела напрямую зависит от температуры окружающей среды. Но чаще всего температура растений не равна температуре окружающей среды: она может быть выше или ниже. Обычно в жарком климате температура растений ниже воздуха, а в холодном – выше.

Тепловой режим умеренных, северных широт, как и световой, меняется в течение сезона. Растения приспосабливаются к периодичности температурных условий того региона, в котором обитают. Поэтому в разные фенологические периоды растениям нужна разная температура.

Несмотря на то, что эволюционно растения приспособились к определенному тепловому режиму конкретной территории и имеют приспособления к воздействию повышенных и пониженных температур, эти адаптации не являются гарантией выживания от температурного воздействия. Экстремально высокие или низкие температуры могут нарушить процессы жизнедеятельности или ограничить распространение растений. Результаты такого воздействия напрямую будут зависеть от интенсивности, продолжительности, периодичности температурного фактора, а также состояния растения, на которое воздействует экстремальная температура.

В экологии растений выделяют три экологические группы растений по отношению к холоду .Теплолюбивые растения. Оптимальными для них являются повышенные температуры. К этой группе относят водоросли теплых вод, тропические и субтропические виды. В умеренном климатическом поясе такие виды можно встретить только на хорошо прогреваемых местах.

Мезотермные растения занимают промежуточное положение между теплолюбивыми и холодолюбивыми растениями. К этой экологической группе можно отнести растения умеренного пояса.

Холодолюбивые растения произрастают в условиях низких температур. Растения высокогорий и полярных областей относятся к данной экологической группы. В зимнее время они переносят внеклеточное замерзание воды.

1. 4. Воздух

Было установлено, что интенсивное движение воздуха, вызывающее интенсивное испарение воды листьями существенно влияет на скорость роста растений. Если корни не успевают снабжать растение в достаточной степени водой (т.е. испаряется она быстрее, чем поступает от корней), то рост его тормозится. Так же усиление ветра приводит к потере большого количества тепла, к переохлаждению растений, что тоже замедляет их рост.

1. 5. Вода

Растительный организм состоит из воды на 70-95 процентов от массы тела. Она является составной частью каждого его органа. Недостаток жидкости приводит к гибели растения.

Водный режим растений характеризуется поступлением воды в растение, скоростью её расхода, соотношением между потерей и поступлением, содержанием воды в тканях. Эти показатели очень динамичны. Поступление воды в растение определяется косвенно, через осмотическое давление клеточного сока. Осмотическое давление растений зависит от условий местообитаний, климатических зон, сезонов и времени суток. Обычно весной осмотическое давление ниже и оно постепенно увеличивается к осени при нарастании сухости почвы. Осмотическое давление увеличиватся при засухах.

Глава 2 Изучение влияния факторов окружающей среды на сортовые характеристики томата «Комнатный сибиряк.»

1. 1. Сортовые характеристики томата

Томат Сибиряк- один из самых популярных сортов томатов, предназначенных для контейнерного выращивания. Сорт-этот ранний, урожайный сорт. Куст высотой 50-70 см. При хорошем уходе возможно до 2-х урожаев за год. Плоды плоскоокруглые, гладкие, крупные, мясистые, массой 400-700 г. Мякоть сочная, сладковатая, очень вкусная.

Сорт ценится за неприхотливость и урожайность. Урожайность высокая. Хорошо зарекомендовал себя в условиях открытого грунта: растет обильно, но может поражаться вершинной гнилью. Также он известен среди любителей комнатных растений исключительно высокой урожайностью, неприхотливостью в уходе и ранними сроками созревания.

Семена высевают на слегка утрамбованный грунт, мульчируют торфом или почвенным слоем в 1 см. Оптимальная температура для появления всходов 22-25°C. (см. Приложение 1)

1. 2. Условия выращивания томата Комнатный Сибиряк.

Мной была взята рассада помидора сорта Домашний Сибиряк. Оба растения были посажены в горшки одинакового объема, с одинаковым почвенным грунтом. Саженцы помидор были помещены в разные условия окружающей среды. Данные по условиям выращивания обобщены мной в виде таблицы. (см. таблицу 1) Для сравнения были взяты основные условия окружающей среды: количество света, плодородие почвы, количество тепла, движение воздуха, поливные условия (вода).( см. Приложение 2)

Таблица 1

Сравнение условий произрастания помидора

С помощью данных метеорологических наблюдений я проанализировала погодные условия в июне, июле, августе 2023 года

Таблица 2

Характеристика погодных условий

Таким образом мной были достигнуты условия эксперимента- саженцы помидора помещены в разные условия произрастания.

В результате исследования помидоры приобрели различный морфологический признаки, которые отличались от сортовых характеристик.

В результате анализа наблюдений можно сделать вывод, что сортовые качества помидора изменились под действием факторов окружающей среды.

Заключение

К изменениям среды обитания более чувствительны вегетативные органы (лист, стебель, корень). Генеративные органы более устойчивы и консервативны по отношению к внешним факторам. Поэтому морфологию вегетативных органов в связи с изменяющейся средой изучают в экологии растений, а генеративные органы (цветок, семя, плод) – в ботанике. У растений имеются стойкие наследственные признаки (форма венчика, число тычинок, форма пестика, плоды), которые не зависят от изменения внешних условий. Это систематические или организационные признаки. Другие признаки очень пластичные, чутко улавливающие изменения внешних условий (величина и форма листьев, интенсивность опушения, форма крон деревьев и др.), называют приспособительными.

Таким образом, в ходе нашего исследования гипотеза подтвердилась. Сортовые характеристики помидора изменились под влиянием различных условий окружающей среды.

Литература

1. Березина, Н.А. Экология растений: Учеб. пособие для студ. высш. учеб.

заведений / Н.А. Березина, Н.Б. Афанасьева. М: Издательский центр

«Академия», 2009. 400 с

2. Шаповалова А. А. Экология растений : Учеб.-метод. пособие. Саратов : Изд-во «Саратовский источник», 2015. - 80 с.

3. Чернова Н.И. Общая экология / Н.И. Чернова, А.М. Былова. М.: Дрофа, 2004. 416 с.

Приложение 1

Сортовые показатели помидора Комнатный сибиряк

Приложение 2

Морфологические признаки выращенных растений