Влияние света на рост и развитие растений исследовательская работа
Добавил пользователь Валентин П. Обновлено: 18.09.2024
Данная работа позволяет сделать выводы о том, что использование искусственного света вместо солнечного даёт возможность выращивать культурные растения круглый год и сделать регионы Севера полностью автономными, обеспечив их продуктами питания.
Цель
Сравнить растения, выращенные при искусственном свете, с растениями, развивающимися при естественном освещении.
Задачи
- Провести анализ литературы.
- Подготовить и провести эксперимент.
- Проанализировать полученные данные.
- Вывести определённые закономерности.
- Сделать вывод.
- Создать презентацию.
Оснащение и оборудование, использованное при создании работы
Описание
1) Подбор и приобретение оборудования и семян.
2) Отбор и проращивание семян.
3) Подготовка оборудования.
4) Замеры, визуальный осмотр, полив, сбор фотографий, учёт погодных условий.
5) Анализ результатов работы.
Растения, растущие в естественных условиях, получают всё необходимое для своего полноценного вегетативного роста и развития.
Но главным фактором, обеспечивающим возможность их существования, является солнечный свет. Солнце в составе своих лучей имеет определённые спектры излучения, которые поглощаются растениями при фотосинтезе. В настоящее время возможно создать излучатели, способные почти полностью имитировать солнечный свет.
В рамках исследования был поставлен эксперимент по сравнению растений, выращенных при естественном свете, свете люминесцентной лампы и фитолампы. По анализу полученных данных был сделан вывод с рекомендациями касательно возможности использования фитолампы как альтернативы солнцу.
Результаты работы/выводы
1. Растительный мир не может существовать без солнца. Если количество солнца недостаточно для выращивания растений, необходимо организовать дополнительное освещение (искусственное). Свет излучателя должен содержать весь спектр цветов, необходимых для роста растения. В противном случае техническое решение не даст никакого эффекта.
2. В зависимости от конкретной задачи и климатических условий подбирается определённый вид лампы или комбинация ламп с определённым спектром действия.
Синий цвет отрицательно сказывается на цветении. Оранжевый и красный цвета стимулируют фотосинтез и помогают выработке энергии, но замедляют процесс цветения.
Оттенки от сиреневого до зелёного оказывают положительное влияние на цветение. Жёлтые цвета в процессе роста практически не участвуют.
Важна, в том числе, и регулярность освещения, чтобы не сбить биоритмы растений.
3. Следовательно, многие факторы влияют на рост и развитие растений, главное – правильно подобрать необходимые условия.
Перспективы использования результатов работы
Результаты данной работы можно использовать как доказательство работоспособности технологии или как основу при проведении более детального исследования.
3 Цели : 1. Изучить условия прорастания семян; 2. Определить влияние температуры, света и воды на рост и развитие растений.
4 Задача: Выяснить, какие условия нужны для роста и развития растений.
5 Объект исследования : огурец балконный. Предмет исследования : условия произрастания огурца балконного.
6 Методы исследования: изучение специальной литературы и поиск информации в сети Интернет; беседа; эксперимент.
7 Влияние воды на рост растений. 1. При недостатке воды растения увядают. 2. С помощью воды питательные вещества передвигаются по растению.
8 Влияние солнечного света на рост растений. Когда растению не хватает света, его рост замедляется, а без света оно вовсе погибнет.
9 Влияние воздуха на рост растений. Опыт Джозефа Пристли доказывает, что листья растения выделяют кислород, а поглощают углекислый газ.
10 Влияние тепла на рост растений. По требовательности к теплу растения делятся на следующие группы: Морозостойкие (капуста, репа, лук-порей, примулы, подснежники и тд). Холодостойкие. (редис, морковь, цикламен, колокольчик, василёк и т.д
11 Теплолюбивые (огурцы, томаты, перец, пальмы, цитрусовые, эхмея и другие.) Жаростойкие (арбуз, дыня, кукуруза, алисум, бархатцы и другие.)
12 Латинское название огурца- Cucumis sativus. Это теплолюбивое растение семейства тыквенных.
13 Родина огурца- Индиия.
16 В Иране огурец считается фруктом и подаётся на стол вместе со сладостями. Пахлава с огурцами.
17 27 июля отмечается Международный День Огурца и празднуется он в Суздале.Международный День Огурца
18 В своей работе я исследовала огурец F1 Балконный. Он теневыносливый с мелкими листьями и большим количеством завязей.
19 II.Практическая часть. Опыт 1: Влияние воды и воздуха на прорастании семян. Емкость 1 семена остались без изменения Емкость 2 семена набухли, но не проросли Емкость 3 у семян появились зародышевые корешки Вывод: для прорастания семян необходимы воздух и вода.
20 Опыт 2: Влияние температуры и света на прорастание семян. Вывод: для прорастания семян необходимо тепло и не нужен свет.
21 Опыт 3: Влияние света на рост и развитие растений. Для проведения опыта я взяла 2 одинаково развитых растения (у каждого растения было по 5 настоящих листьев).
22 Вывод: на свету растение развивается, цветёт и даёт плоды. В горшке 1 растение пожелтело, и затем погибло. В горшке 2 растение осталось зеленого цвета, увеличилось количество листьев, появились цветки и маленькие плоды.
23 Опыт 4 : Определение содержания нитратов в выращенных мною и купленных в магазине огурцах. Вывод: содержание нитратов в обеих пробах соответствует норме, но содержание нитратов в пробе огурцов, выращенных мною на окне значительно ниже, чем в пробе огурцов, купленных в магазине.
24 Заключение. для прорастания семян необходима вода, тепло и воздух, но не нужен свет; для роста растений необходима совокупность света, тепла, влаги, воздуха и минеральных солей почвы; овощи, выращенные без применения удобрений более безопасны для здоровья человека.
У меня дома много комнатных растений. Я люблю за ними ухаживать. Чтобы растения в комнате хорошо росли, им нужны условия: тепло, вода, почва, воздух и свет. Почва необходима потому, что в ней есть питательные вещества. Вода помогает эти питательные вещества получить из почвы. Это возможно, если в комнате тепло. Воздух нужен растениям, как и всем другим живым существам, для дыхания. А вот какую роль играет свет? Как он влияет на растения? Где надо ставить растения, чтобы они были красивыми? На эти вопросы я постаралась найти ответы.
Цель проекта: научиться правильно располагать комнатные растения.
Задачи:
1) узнать о значении света для растений;
2) выяснить, всем ли растениям необходимо одинаковое освещение;
3) опытным путём определить влияние света на рост растений.
Объект исследования: комнатные растения.
Предмет исследования: свет как условие для развития растений.
Гипотезы: 1) если растение получает много света, то оно хорошо растёт; 2) если растение получает мало света, то оно плохо растёт; 3) если растение получает необходимое количество света, то оно хорошо развивается.
Методы:
- чтение книг,
- самостоятельное обдумывание,
- поиск в Интернете,
- беседа со специалистами;
- наблюдение;
- опыт.
Значение света для комнатных растений.
Свет жизненно необходим для растений. Только растения обладают уникальной способностью расти за счёт солнечного света. Зеленый цвет придает растению находящееся в его клетках химическое вещество – хлорофилл, который преобразует солнечный свет в питательные вещества.
Этот процесс называется фотосинтезом. Он происходит с поглощением углекислого газа и одновременным выделением кислорода. Растения ощущают свет и реагируют на него. Например, если поместить растение на солнечный подоконник, то через несколько дней большинство его листьев повернется к свету.
Эта реакция известна под названием фототропизма. Большинство растений растут весной и летом, когда света больше всего. Чем теплее, тем быстрее и легче происходит химическая реакция превращения углекислого газа в органическое вещество.
Светолюбивые и теневыносливые комнатные растения
Все комнатные растения подразделяются на светолюбивые и теневыносливые. При недостатке света многие растения перестают цвести, они начинают чахнуть и могут погибнуть. При избытке света хлорофилл частично разрушается, и цвет листьев становится желто-зеленым. На листьях растений появляется ожог.
В первую очередь страдают от прямых солнечных лучей молодые растения, проростки, свежеукоренённые черенки. Им нужен только рассеянный свет. В зависимости от потребляемого света все растения делятся на группы: нейтральные, растения длинного дня, растения короткого дня.
Опыты
Цель: рассмотреть, как ведут себя растения в определенных условиях.
Опыт с луком
Поместила две головки лука в баночки, наполненные водой. Одну поставила в темное место, другую разместила на окне. Через несколько дней из обеих головок прорезались перья, но они были разной длины и отличались цветом.
Цвет перьев лука, который стоял на подоконнике был ярко-зеленым (созданы условия для фотосинтеза), перья – ровными, а у лука, который стоял в темном месте, светло-желтым, перья изогнуты. Корневая система у лука, который стоял в темном месте, была развита слабее. Вывод: трудно развиваться перьям лука в темноте, но они упорно тянуться к свету.
Разрезала морковку поперек, вырезала сердцевину, чтобы сделать емкость. Проткнула острой палочкой, привязала бечевку, подвесила в хорошо освещенное место и наполнила водой. Следила, чтобы емкость оставалась полной. Вывод: морковка была подвешена головой вниз, но листики тянутся вверх, они ищут свет.
Спатифиллюм переставила к южному окну. Через несколько дней большинство его листьев повернулось к свету. Вывод: как растения ни поворачивай, они всегда тянутся к свету. Эта реакция называется фототропизм.
Заключение
Свет – одно из самых необходимых условий жизни растений. Только на свету в листьях растений образуется хлорофилл, растение получает питание, поглощая из воздуха углекислый газ и выделяя кислород. Есть растения светолюбивые, а есть теневыносливые.
Получайте бонусные рубли за вашу активность!
Нажмите на кнопку вашей социальной сети и поделитесь информацией с вашими друзьями.
Одно из основных условий существования всех растений – свет. Ведь только на свету в листьях в результате фотосинтеза образуются сложные органические вещества, необходимые для роста и развития живого организма. Для образования органических веществ (сахара и крахмала) из углекислого газа и воды нужна энергия, и хлоропласты получают ее в виде энергии солнечного луча.
В зеленом листе происходит и процесс дыхания, то есть окисление органического вещества, образовавшегося при фотосинтезе. Он совершается круглые сутки, фотосинтез же – только днем на свету, но намного интенсивней, чем дыхание. Окисляясь, органическое вещество, выделяет ту энергию, которую оно получило от солнечного света в момент своего образования. Эта энергия используется растением для роста, развития и других процессов жизнедеятельности.
Таким образом, энергия, поглощенная растением при фотосинтезе, не исчезает, а лишь переходит из одной формы в другую: световая – в химическую, химическая – в механическую или тепловую. Так в жизни растения осуществляется один из законов природы – закон сохранения энергии.
Зеленый лист – источник жизни на нашей планете. Хлоропласты листа – это единственная в мире лаборатория, в которой из простых неорганических веществ – воды и углекислого газа создаются с помощью энергии солнечного луча сложные органические вещества – сахар и крахмал.
Фотосинтез в зеленом листе
Чем больше солнечных лучей усвоят растения, тем полнее энергия Солнца будет использована для жизни на Земле.
Требования к свету у растений не одинаковые и зависят от происхождения того или иного вида. Африканские алоэ и молочаи, например, привыкшие в пустыне к палящим лучам солнца, нуждаются в большой освещенности, а аспидистре, растущей в сумраке тропических лесов Индокитая, яркий свет ни к чему.
Потребность растений к интенсивности освещения меняется в различные фазы. В период цветения она выше, чем в фазу распускания почек. Ростовые органы менее требовательны к свету, чем репродуктивные (цветковые), но при хорошем освещении ростовые процессы активизируются.
Факторы окружающей среды, особенно свет, действуя на развивающиеся листья, могут оказывать существенное влияние на их окончательные размеры и толщину. У многих видов листья, выросшие при высокой освещенности (световые), мельче и толще, чем теневые, сформировавшиеся при меньшем количестве света. Увеличение толщины световых листьев связано с усиленным развитием паренхимы. Хотя у обоих типов листьев интенсивность фотосинтеза одинакова при низкой освещенности, теневые листья не приспособлены к яркому свету и, следовательно, фотосинтезируют в таких условиях гораздо слабее световых.
Поскольку освещенность в различных частях кроны деревьев весьма не одинакова, здесь можно обнаружить крайние формы листьев обоих типов. Световые и теневые листья встречаются также у кустарников и травянистых растений. Образование того или иного типа можно стимулировать, выращивая растения при определенной освещенности.
2. 2Отношение растений к разной степени освещенности.
По отношению к свету растения условно делят на 3 большие группы – светолюбивые, теневыносливые и тенелюбивые.
К первой группе относятся растения пустынь – кактусы и другие суккуленты. Ко второй – различные папоротники (птерис, пеллея) или хвойные (туя, криптомерия). К третей группе - тенелюбивые (ель,мхи).
Иногда, даже по внешним признакам легко определить, к какой группе относится растение. Обычно, теневыносливые виды отличаются темно-зеленой окраской листьев (аспидистра, иглица).
2. 3. Приспособленность растений к освещению
Живые существа приспосабливаются к окружающим условиям внешней среды. Многие животные, будучи подвижными, могут в какой то мере менять окружающую обстановку, то есть перемещаться в пространстве в поисках пищи, разыскивая убежище. Растение, напротив, с появлением первого корня становится неподвижными. Однако оно способно реагировать на разные изменения внешней среды и приспосабливаться к ним.
Ростовая реакция, вызывающая изгибание или искривление частей растения в сторону внешнего стимула, определяющего направление движения, или от него, называется тропизмом. Если движение направлено к стимулу, говорят о положительном тропизме, если в обратную сторону – об отрицательном.
Листья и цветки многих растений в течение суток могут поворачиваться, ориентируясь перпендикулярно или параллельно солнечным лучам. Это явление имеет особое название гелиотропизм (положительный или отрицательный). Движение листа гелиотропного растения не является результатом ассиметричного роста. В большинстве случаев в движении участвуют подушечки у основания листьев или листочков. Некоторые черешки имеют свойства подушечек вдоль всей длины или большей ее части.
В засушливые периоды некоторые гелиотропные растения активно уклоняются от прямого солнечного света, ориентируя свои листовые пластинки параллельно солнечным лучам. Кроме того, что такая ориентация скорее уменьшает поглощение света, чем увеличивает его, она снижает температуру листа, и потерю воды, способствуя выживанию в засушливые периоды. Существует оригинальное растение с отрицательным гелиотропизмом – это так называемое растение-компас. Оно располагает свои листья ребром к зениту. Следовательно, при прохождении солнца через меридиан данной местности , то есть во время наибольшей инсоляции листовые пластинки лежат параллельно падающим лучами, поэтому не страдают от нагревания.
Положительный гелиотропизм Отрицательный гелиотропизм
Итак, освещенность является одним из жизненноважных факторов для роста и развития растения. От этого фактора зависит важнейший процесс образования органических веществ – фотосинтез, который является источником жизни на нашей планете. В результате разной степени освещенности растения выработали специальные приспособления, такие как разное расположение листовой мозаики и явление гелиотропизма. Мною были проведены исследования, доказывающие данные выводы.
3. Экспериментальная часть.
3. 1. Проведение исследований.
Опыт 1. Для исследования были взяты семена фасоли, разделены на две части и помещены во влажные марлевые салфетки в два блюдца. Опыт проводился при комнатной температуре, при постоянной влажности и при различной освещенности. Одно блюдце находилось при естественной освещенности, а второе – при полном отсутствии света.
Опыт 2. Полученные проростки были посажены в промаркированные под №1, №2 и №3 горшки с грунтом. Горшок №1 был установлен в помещение, полностью лишенное света, горшок №2 – на подоконник в условия естественной освещенности солнечным светом, где лучи света падали из окна под определенным углом, а горшок №3 был помещен в условия искусственного освещения лампой дневного света, где лучи падали на горшок вертикально сверху. Температурные условия и влажность для всех горшков были одинаковыми. За проростками,развивающимися в горшках №1, №2 и №3 проводилось ежедневное наблюдение, отмечалось влияние освещенности на интенсивность окраски проростков, а также сравнивались скорость роста и развития проростков во всех трех горшках.
Опыт 3. Было проведено наблюдение за направлением роста проростков фасоли при различном направлении освещенности (горшки №2 и №3). Отмечались угол отклонения от вертикали и направление развития проростков, находящихся в горшке №2, на который солнечные лучи падали из окна под углом, и в горшке №3, на который лучи света лампы падали вертикально сверху.
3. 2. Результаты исследований.
Вывод. Таким образом, свет воздействует на семена фасоли как стимулятор, ускоряя их прорастание.
Опыт 2. При ежедневном наблюдении за ростом проростков фасоли во всех трех горшках отмечались следующие результаты:
В горшке №1 отмечался бурный рост стеблей вертикально вверх. Стебли не имели окраски, имели минимальную толщину. Листья проростков окрашены в бледно-желтый цвет, их развитие было замедлено.
В горшках №2 и №3 скорость роста стеблей была несколько меньше, но стебли были толще в диаметре, имели интенсивную зеленую окраску. Развитие листьев было более интенсивным, чем в горшке №1, листья хорошо развитые, мясистые, имели насыщенную ярко-зеленую окраску.
Опыт 3. В горшке №2 у проростков,на которых свет падал из окна под определенным углом, отмечалось изгибание стеблей в сторону источника света. В горшке №3, где свет падал вертикально сверху, стебли проростков остались прямые.
Вывод. При проведении исследований наблюдалось явление фототаксиса, при котором проростки росли в сторону света.
4. Выводы по работе.
1. Свет может как ускорять, так и тормозить прорастание семян.
2. Недостаток или отсутствие света приводит к изменению и утрате зелёной окраски листьев и стеблей проростков.
3. Недостаток света может вызвать интенсивный рост проростков, при этом их стебли будут тонкими и непрочными.
4. При проведении исследований проявилось явление фототаксиса - направленный на источник света рост проростков.
Таким образом, зная, что свет является одним из важных факторов, необходимых для фотосинтеза, можно влиять на интенсивность этого процесса. Практически это важно для успешного выращивания культурных и сельскохозяйственных растений, например, комнатных декоративных растений, при содержании домашних оранжерей и теплиц. Правильная организация освещённости выращиваемых растений будет способствовать лучшему росту и развитию растений,повышению урожайности овощных культур.
Читайте также: