V Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Можно ли вырасти растение в закрытом стеклянном сосуде?
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Однажды я увидел в интернете видео о том, как выращивают растения в закрытой банке. Меня это очень заинтересовало! Мне захотелось проверить, получится ли у меня вырастить растение в закрытом сосуде.
Объект исследования: комнатные растения и лесной мох.
Предмет исследования: благоприятные условия для жизни и роста растений.
Гипотеза: если в закрытом сосуде растениям будут созданы благоприятные условия для их жизни, то они вырастут крепкими, здоровыми.
Цель работы: вырастить растения в закрытых стеклянных сосудах и сравнить, для какого растения условия в закрытом сосуде являются наиболее благополучными для жизни и роста.
Задачи:
1) изучить литературу по теме исследования;
2) выяснить, какие условия нужны для жизни и роста комнатным растениям и мху;
3) посадить растения, провести наблюдения за развитием растений;
4) вырастить растения в закрытых стеклянных сосудах;
5) сравнить, для какого растения условия в закрытом сосуде являются наиболее благополучными для жизни и роста.
Методы исследования:
1) анализ литературы;
2) наблюдение;
3) эксперимент;
4) метод обобщения результатов исследования.
При написании данной работы были использованы научная литература, статьи в периодических изданиях Республики Беларусь и Российской Федерации. Основными источниками, раскрывающими теоретические основы работы, явились работы Андреевой И. И., Тимонина, А. К. В данных источниках подробно рассмотрено понятие растений, условия жизни растений.
Личный вклад автора состоит в том, что обобщены и систематизированы условия жизни растений; в проведении эксперимента, который подтверждает возможность выращивания растений в закрытом стеклянном сосуде, если им будут созданы благоприятные условия для жизни.
Глава 1. Теоретическая часть
Условия жизни растений
Растения, как и животные, являются живыми организмами, которые питаются, дышат и размножаются. Для правильного развития растений необходимы пять факторов: воздух, свет, вода, тепло и питательные вещества. Ни один фактор в жизни растений не может быть заменён другим. Когда один из факторов отсутствует, то действие остальных прекращается или в значительной степени ослабевает. Поэтому все факторы жизни растений равнозначны.
Воздух необходим растениям для дыхания. Растения дышат, поглощая воздух через мельчайшие отверстия (устьица), расположенные главным образом на листьях. При недостатке воздуха в почве семена плохо прорастают, развитие корней задерживается и растения слабо растут.
Фотосинтез – образование органических веществ зелеными растениями и некоторыми бактериями с использованием энергии солнечного света. В ходе фотосинтеза происходит поглощение из атмосферы углерода и выделение кислорода [1. С. 42].
Свет - основной жизненно необходимый фактор, определяющий развитие растений; ни одно растение без света долго не проживет. Решающее значение для оптимального роста растений имеют, прежде всего, интенсивность света, его спектр и длина светового дня. При использовании солнечной энергии зелёные растения вырабатывают в процессе фотосинтеза органические вещества. У разных видов потребность в свете различна. Если растения не получают достаточного количества света, то это приводит не только к неестественному росту. С течением времени такие растения начинают расходовать органических веществ больше, чем их образуется в процессе фотосинтеза [1. С. 43].
Вода необходима растениям на протяжении всей жизни со времени прорастания семени. Большое количество воды нужно для растворения питательных веществ почвы. Недостаток воды в почве значительно понижает условия жизни растений. Растение начинают высыхать и могут погибнуть. Излишек влаги в почве также оказывает вредное развитие растений, так как вода вытесняет из почвы воздух, необходимый для дыхания корней. Воды растению нужно очень много, ведь его тело больше чем на 80% состоит из воды. Но усваивает растение около 0,2% поглощенной воды, остальные 99,8% все время испаряются с его поверхности. Постоянно испаряя воду, растение защищает себя от перегревания. Кроме того, благодаря испарению вода движется по растению, а с водой по всему растению разносятся питательные вещества [1. С. 44].
Тепло. Температура имеет большое значение в жизни растений. Низкая и высокая температура задерживает рост растений и может привести к их гибели. По отношению к теплу все растения разделяются на две основные группы: холодостойкие и теплолюбивые [1. С. 45].
Питательные вещества растения берут из почвы и воздуха. Корни всасывают из почвы воду с растворенными в ней минеральными веществами, а листья поглощают из воздуха углекислый газ [1. С. 45].
Растения для эксперимента
Необходимо помнить, что разным растениям требуются различные условия для успешного роста и развития. Необходимо учитывать эти особенности при уходе за ними. Рассмотрим особенности ухода за растениями, которые будут участвовать в нашем эксперименте.
Бегония – это многолетнее травянистое растение семейства бегониевых, обладающее ползучим корнем и небольшим стеблем.
Освещение: бегония предпочитает яркий рассеянный свет, но не переносит попадания прямых солнечных лучей [3. С. 17].
Температура: оптимальная летняя температура для хорошего роста растения - +20ºС - +25ºС, зимняя - +16ºС - +18ºС [3. С. 18].
Влажность: бегония считается влаголюбивым растением. Но в тоже время переизбыток влаги она не переносит – начинают подгнивать их корни и побеги, появляется мучнистая роса на листьях [4. С. 92].
Питательные вещества: в подкормке цветок нуждается в вегетационный период – с марта по сентябрь [4. С. 104].
Мох – это высшее растение, тело его имеет стебель и листья, но настоящих корней у мха нет. Его можно найти практически в любом регионе и в любой среде обитания – от жарких пустынь до болот и от Арктики до Антарктики [2. С. 209].
Освещение: мох благополучно растет в местах с недостатком солнечного света, а также может выдерживать сильное нагревание солнцем [2. С. 210].
Температура: мхи обладают способностью выживать в условиях как морозов, так и высоких температур [2. С. 211].
Влажность: мох – влаголюбивое растение. При отсутствии влаги мох останавливается в росте, то остаётся живым [2. С. 214].
Питательные вещества: не требует дополнительных удобрений.
Значит, для успешного существования наших растений в закрытых сосудах мы должны будем обеспечить наличие всех этих пяти факторов:
- свет - для этого необходимо будет расположить сосуды с растениями в освещенном месте, но исключить попадание прямых лучей;
- тепло - в условиях квартиры поддерживается постоянная температура воздуха - +20ºС - +23ºС, следовательно, и в закрытом сосуде будет поддерживаться постоянная температура;
- вода - в условиях герметично закрытого сосуда вода не должна испаряться.
- воздух - для дыхания растениям необходим углекислый газ и кислород. Из научного обоснования мы знаем, что растения способны самостоятельно вырабатывать кислород в процессе фотосинтеза.
- питательные вещества - для посадки растений используем удобренную питательными веществами почву.
Глава 2. Практическая часть
Помещая цветочные растения в герметично закрытом сосуде, мы создаем модель закрытой экосистемы. Экосистемы - объединения жизни и окружающей среды, которые характеризуются определенной стабильностью и обладают чётко функционирующим внутренним круговоротом веществ таким образом, что эта единая система сохраняет устойчивость в течение продолжительного времени.
Прежде всего, для создания «сада в бутылке» нам понадобились две стеклянные банки. Подготовили всё для дренажной системы – насыпали одинаковое количество камешек, песка и земли.
Мы разместили в ёмкости слой мелких камней толщиной около 1-2 сантиметров. После этого насыпали тонкий слой песка. Затем уложили слой грунта толщиной около 6 сантиметров и основательно увлажнили его. В одну банку посадили мох, привезённый из леса, а в другую отросток комнатного растения бегония. Обильно опрыскали. После посадки растений банки были плотно закрыты, и мы начали вести наблюдение.
Через два дня растения прижились. В обоих банках полив не производился, на их стенках скапливались капельки воды.
Через две недели в первой банке комнатное растение (бегония) прекрасно себя чувствовало, оно было ярко зелёной окраски, листья крепкие (приложение 1). Во второй банке мох развивался достаточно хорошо. Споры поднялись, окрепли, стали насыщено зелёного цвета (приложение 2).
Через три недели с момента начала эксперимента, бегония начала портиться у основания, у самого корня. Через три дня листья так же были ярко зелёные и плотные, но растение сгнило у корня и вовсе отделилось от него (приложение 1).
Через месяц, после посадки, мох уверенно сидит в банке, насыщенно зелёного цвета (приложение 2).
Заключение
В стеклянных сосудах образовалась экосистема. Растения получали свет, благодаря чему был возможен процесс фотосинтеза.Цикл фотосинтеза(это образование органических веществ из углекислого газа и воды, на свету, с выделением кислорода) играет решающую роль в выживании растений, перерабатывающей питательные вещества, которые растение само же и создает.
Таким образом, условия в закрытом сосуде оказались не благополучными для жизни бегонии и цветок погиб, а для мха благоприятными, что подтверждается его состоянием: растёт крепким, сильным, здоровым. Значит, условия, созданные в закрытом стеклянном сосуде, являются благоприятными не для каждого растения.
Выдвигаемая в начале работы гипотеза, подтвердилась: если в закрытом сосуде растениям будут созданы благоприятные условия для их жизни, то они вырастут крепкими и здоровыми.
Список использованных источников и литературы
Андреева, И. И. Ботаника: учебник для вузов / И.И. Андреева, Л.С. Родман. – М.: КолосС, 2002. – 276 с.
Тимонин, А. К. Ботаника: учебник для студ. высш. учеб. заведений / А.К. Тимонин. – М.: Академия, 2006. – 352 с.
Шахова, Г. Комнатные растения. Бегониевые / Г. Шахова. – М.: Планета, 1987. – 37 с.
Я сама всё умею. Мамина помощница. – Минск : Харвест, 2013. – 160 с.
Приложение 1. Развитие бегонии в закрытом стеклянном сосуде
|
Рисунок 1. Бегония на второй день. |
Рисунок 2. Бегония спустя две недели. |
Рисунок 3. Бегония спустя один месяц. |
Приложение 1. Развитие мха в закрытом стеклянном сосуде
|
Рисунок 4. Мох на второй день. |
|
Рисунок 5. Мох спустя две недели. |
|
Рисунок 6. Мох спустя один месяц. |