Влияние внешних и внутренних факторов на рост растений

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 19.09.2024

Развитие управляющих функций мозга ребёнка: полезные советы и упражнения для педагогов

Сертификат и скидка на обучение каждому участнику

Выберите документ из архива для просмотра:

Выбранный для просмотра документ НОУ Никита.2016 г..doc

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

Буруканская основная общеобразовательная школа

Автор: Рюмкин Никита Алексеевич,

Ученик 7 класса МБОУ Буруканской оош

Руководитель: Домошонкина Анна Линуровна,

Учитель биологии МБОУ Буруканской ООШ

С. Бурукан, 2016 год

Краткая аннотация

Исследовательская работа направлена на изучение влияния различных

факторов на рост и развитие растений на примере культурного растения.

Научная новизна работы заключается в том, что в данной работе

рассматривается идея с помощью исследовательской и экспериментальной

деятельности рассмотреть влияние некоторых основных факторов, таких

как: тепло, свет, температура, воздух, вода, питание на то, как сначала

эти факторы положительно действуют на семена, а затем как они же могут

привести к гибели уже взрослого растения, тем самым раскрывая значимость

каждого фактора на определённом этапе развития растений. В данном случае

растение одного вида: Кресс – салат.

После обработки полученных данных в ходе экспериментальной работы

автор приходит к выводу, что факторы оказывают на растение как

положительное так и отрицательное влияние.

Методы, используемые для работы над проектом:

Результаты исследования. (Приложение № 5, № 6).

Результаты работы на конец эксперимента

На свету, под банкой, при температуре 18˚С.

погибло 2 побега из 3.

В темноте в коробке, при температуре 18˚С., полив вода.

погиб 1 побег из 1.

В тени, при температуре18˚С.

погиб 1 побег из 3.

В условиях с пониженной температурой

- 2˚С.(в холодильнике), полив вода.

не погибло, но постепенно снижало массу.

всего: 6 образцов

всего: 15 побегов

всего погибло: 3 образца. (7 побегов)

гибель растений просматривалась в течении трёх дней.

Образцы под номерами 3, 4 и 5 погибли в течение 3 дней, так как условия были неблагоприятными.

Образец под № 6 находившийся в холодильнике не погиб, но постепенно снижал свою массу.

Работая по теме исследования, я пришёл к следующим выводам:

Гипотеза о том, что различные условия могут оказывать положительное и отрицательное влияние на рост и развитие растения полностью подтвердилась.

- Результаты опыта показали, что условия освещения оказывают воздействие на рост и развитие растений.

- Что воздействие раздражителями может привести к торможению процессов жизнедеятельности растений. Низкая температура, нехватка кислорода и света, оказали отрицательное действие на рост и развитие растений под номерами 3,4,5.

- При использовании низкой температуры наблюдался замедленный рост, листочки так и остались свёрнутыми, растение развивалось очень медленно и теряло вес, но не погибло.

- При использовании стеклянной банки изначально растение развивалось хорошо, затем наблюдался некроз (отмирание) тканей листьев, и в дальнейшем гибель.

- Полная темнота вызвала пожелтение и листопад, и уменьшило прирост растения, а в дальнейшем привела к его гибели.

- Растения хорошо усваивают питательные вещества при внекорневой подкормке, но на Кресс – салат это не оказало, ни какого влияния, растение развивалось абсолютно одинаково с контрольным растением.

- Контрольное растение не отстало в росте и развитии от тех растений, которые получали дополнительное питание.

- Без воды комнатные растения существовать не могут.

- Солнечный свет имеет большое значение для растений – на свету они быстро растут, развиваются, у них появляется много новых листьев, они имеют яркую зеленую окраску.

- Без солнечного света растения становятся слабыми, теряют зеленую окраску, прекращается их развитие и рост.

- При выращивании растений, затемнение может существенно ускорить прорастание их семян, но в дальнейшем может только навредить.

- Тепло необходимо растениям для быстрого роста и развития, при пониженной температуре рост и развитие растений замедляются.

Благодаря проведённой работе я узнал о действии различных факторов на растения

в разное время по-разному.

- расширил свой кругозор о правильном проращивании семян, о кресс – салате как о культуре, выращиваемой на окне, о его пользе и условиях выращивания, а так же овладел методом эксперимента.

- данная работа содержит богатый материал, имеющий не только теорию, но и подкреплён практикой, что делает работу индивидуальной, которую можно использовать при подготовке и проведении классных часов, на уроках биологии, а так же для проведении внеклассных мероприятий.

Научная статья

Жизнь каждого растения начинается с развития и роста его из семени при определенных условиях внешней среды. Основные условия для роста и развития, предусмотренные природой это, конечно же, свет, тепло, воздух, вода, питание. Как один все эти факторы необходимы и выполняют определенные важные функции в жизни и развитии растений. Если изменить условия, в которых произрастает то или иное растение, можно воздействовать на внешний вид, свойства, признаки растения. Находясь в разных условиях растения, нуждаются в недостающих факторах, но не все условия оказывают положительное влияние. В данной работе рассматривается идея с помощью исследовательской и экспериментальной деятельности рассмотреть влияние некоторых основных факторов на рост и развитие растений. В данном случае растение одного вида: Кресс – салат.

1.1 Условия необходимые для нормального роста растений

Растениям для нормального роста и развития требуются определённые условия.

Необходимая атмосфера: воздух, углекислый газ, кислород.

Оптимальная температура воздуха и почвы.

Правильная среда: температура, кислотно-щелочное равновесие, влажность.

Сбалансированное питание минеральными веществами в требуемых количествах и в подходящем для конкретного растения составе.

1.2 Условия необходимые для роста и развития Кресс – салата

1.4 Влияние солнечного света на рост растений

Солнечный свет – один из наиболее важных факторов, необходимых для жизни растений.

Он может быть стимулятором или ингибитором роста растений.
Только на свету в листьях растений идет необходимый для их жизни процесс:
- листья растений поглощают из воздуха углекислый газ,
- корни впитывают из почвы воду,
- при помощи солнечной энергии в листьях происходит взаимодействие углекислого газа и воды.
В результате этого процесса образуются питательные вещества для растений и выделяется кислород.
Этот процесс называется фотосинтезом .
Под влиянием солнечного света в растениях также образуется зеленый пигмент хлорофилл .

Большинство растений светолюбивы:

при солнечном освещении они хорошо развиваются,

у них появляются новые листья,

растения быстро растут,

их окраска яркого зеленого цвета,

При недостатке солнечного света:

рост растений замедляется,

листья становятся бледными,

становятся слабыми, теряют прочность,

растения перестают цвести,

1.5. Влияние внекорневой подкормки

Растениям необходимо разнообразное питание. Основные питательные элементы: азот, фосфор и калий. Азот влияет на образование зелёной массы растений: стеблей и листьев.

Фосфор ускоряет развитие и созревание растений, усиливает нарастание корневой системы и плодоношение. Калий играет разнообразную роль в жизни растений: способствует образованию луковиц, клубней, снижает заболеваемость.

Подкормка может быть корневой и внекорневой. Мы использовали внекорневую подкормку. Главное её преимущество – скорости усвоения удобрений растениями.

1.6. Польза кресс-салата
Его свежие листья богаты минеральными солями калия, кальция, фосфора, йода, железа, магния, серы, меди и др. Содержат аскорбиновую кислоту, витамины группы B, каротин, тиамин, рутин, рибофлавин, горчичное эфирное масло, включающее гликозид пропсолин и придающее ему специфический запах и вкус. Корни и надземная часть растения содержат горькое вещество лепидин, семена — до 50-60% полувысыхающего жирного масла.
Кресс-салат улучшает пищеварение, сон, возбуждает аппетит, оказывает антимикробное и мочегонное действие, снижает кровяное давление, он незаменим при заболеваниях дыхательных путей. Соком, выжатым из травы, хорошо полоскать горло, пить его при кашле. Благодаря содержанию аскорбиновой кислоты, имеет антицинготное действие. Надземную часть и корни, содержащие горькое вещество лепидин, применяли от лихорадок; сок из листьев использовали при анемии, порошок из толченых семян — вместо горчичников. Мазь из высушенных толченых семян и травы на сале или топленом масле применяли в народной медицине при аллергии, чесотке и как ранозаживляющее и бактерицидное средство. В Эфиопии кресс-салат возделывают как жиромасличное растение. Его масло пригодно в пищу, для освещения и мыловарения. В Северо-Восточной Африке кресс-салат используется в корм лошадям, быкам, верблюдам .

2. Описание исследования

Влияние различных условий на рост и развитие Кресс – салата.

Почва была взята обыкновенная с участка (торфяная).

Для проведения опыта необходимо взять одинаковые стаканчики для рассады. Наполнить их торфом. Для удобства необходимо пронумеровать стаканчики. Семена Кресс – салата.

Кресс –салат холодостойкое и скороспелое растение чрезвычайно востребовано, его можно круглый год выращивать на окне и в летний период на балконе, в огороде. Уже через 10 – 14 дней проявляются массовые всходы готовые к уборке.

Отличается высоким содержанием солей калия, кальция, йода, витаминов (С, каротина, рутина и др.) и является прекрасным средством против онкологических заболеваний.

Розетка листьев полуприподнятая. Листовая пластина нежная, зелёная, с пикантным пряным вкусом.

Для посадки семян необходимо было сделать одинаковые отверстия в почве, для этого с помощью линейки на специальной палочке отметил 1 см, после чего сделал одинаковые отверстия. Затем заложил по три семечка кресс – салата, в каждый стаканчик, присыпал сверху землёй и полил обыкновенной водой. Для лучшего прорастания семян прикрыл плёнкой. (Приложение №1, № 2).

Дневник наблюдений.

19.10.2015 года . Произведена посадка.

20.10.2015 года. Изменений нет.

21.10.2015 года. Появились первые всходы у образцов № 3 = 2 побега,

по курсу "Физиология растений" для студентов специальностей: 1-31 01 01 Биология, 1-33 01 01 Биоэкология, 1-31 01 01-03 Биотехнология

Вы здесь: Главная РАЗДЕЛ 6. ФИЗИОЛОГИЯ РОСТА И РАЗВИТИЯ

РАЗДЕЛ 6. ФИЗИОЛОГИЯ РОСТА И РАЗВИТИЯ

Онтогенез растительного организма как необратимый и закономерно направленный процесс от зарождения и до конца жизни реализуется путем тесного взаимодействия количественных – роста – и качественных – развития – изменений. Результат онтогенеза есть компромиссный вариант взаимодействия двух противоположных процессов: внутренних и внешних (экологических) факторов среды.

Факторы внутренней среды:

2) Гомеостаз – обеспечивает, с одной стороны, стационарное состояние структур и функции организма в изменяющихся условиях среды и, с другой стороны, переход в другое стационарное состояние при прохождении стадий эпигенеза или физиологической адаптации.

3) Пул веществ (прежде всего трофические факторы) – обеспечивают энергетические и пластические потребности количественных характеристик онтогенеза.

Факторы внешней среды (свет, температура, обеспеченность водой и элементами минерального питания и т.д.) воздействуют на процессы роста и развития:

1) Количественно – в зависимости от интенсивности и продолжительности воздействия экологического фактора происходит количественное изменение функции (фотосинтез, дыхание и др.), что и обуславливает количественное изменение структур и компонентов растительного организма.

2) Качественно – внешний фактор воспринимается как сигнал (триггер ростовой реакции), обеспечивая реализацию физиологического свойства (генетически обусловленная, относительно автономная реакция: покой, периодизм, полярность) и качественное изменение показателей онтогенеза.

Важнейшее значение в обеспечении процессов роста и развития растений играют фитогормоны. Они выступают посредниками между наследственно закрепленными функциональными программами и влиянием факторов внешней среды и должны как можно более гармонично приспосабливатьсостояние растений к внешним условиям, координируяразнообразные жизненные функции (рост, развитие, усвоение СО₂, Н₂О, устойчивость и др.) к неблагоприятнымжизненным факторам.

Взаимодействие внешних и внутренних факторов обеспечивает путь развития организма, который подчиняется схеме адаптивной реакции: стимул восприятие передача реакция адаптация. Специфическое сочетание гормональных, трофических факторов и физико-химических условий индуцирует запуск (развертывание) определенных генетических программ во времени(определенной последовательности), формообразование и адаптацию растительного организма к конкретным условиям существования, что в итоге обеспечивает устойчивое развитие и размножение организма.

Таким образом, рост и развитие – это процессы, которые протекают по генетически заданной программе, координируются фитогормонами и модифицируются факторами внешней среды.

Факторы жизни растений — условия внешней среды, необходимые для роста и развития растений.

К факторам жизни растений относятся свет, воздух, вода, тепло и питательные вещества. Оптимальное соотношение перечисленных факторов позволяет полностью удовлетворить потребности растений, что обеспечивает хороший рост, развитие и плодоношение. Несоответствие условий потребностям может приводить к задержке в росте и гибели растений.

Факторы жизни растений делят на:

земные, то есть получаемые из почвы и атмосферы — вода, воздух, питательные вещества;
космические, то есть получаемые за счет солнечной энергии — свет, тепло.

Состав почвы и её роль в жизни растений

Почва представляет собой гомогенную систему, состоящую из трех фаз: твердой, жидкой и газообразной.

Твердая фаза состоит из минеральной и органической части и представляет скелет почвы. Она включает твердые частицы, между которыми находятся свободные пустоты — поры, заполненные водой или воздухом.

Соотношение твердой, жидкой и газообразной фаз определяет режим обеспеченности растений земными факторами жизни. Для разных типов почв оно различно, а его изменение позволяет регулировать условия жизни растений. Оптимальным принято считать соотношение 2:1:1, то есть твердой фазы — 50%, жидкой и газообразной — по 25%.

Создавание и поддержание оптимального соотношения объемов фаз почвы достигается рядом приемов обработки почвы, мелиорацией, внесением удобрений, благодаря чему улучшается водный, тепловой, воздушный, питательный режимы, создавая тем самым благоприятные условия роста и развития растений.

Сравнительные объемы компонентов почвы в пахотном слое

Требования растений к свету

Световая энергия используется растениями для фотосинтеза, её количество лимитирует скорость процесса. Интенсивность и спектральный состав света влияют на рост и развитие растений. Недостаток приводит к замедлению фотосинтетических процессов, что приводит к голоданию, задержке в росте и гибели растений. Избыток световой энергии — к угнетению и ожогам.

Световую энергию растения получают от Солнца, в некоторых случаях применяют искусственное освещение, например при досвечивании рассады, в теплицах и т.п.

Солнечный свет включает ультрафиолетовый спектр, который оказывает бактерицидное действие на микроорганизмы.

Требования растений к теплу

Как отмечал К.А. Тимирязев в жизни растений ведущую роль занимает температурный фактор. Сельскохозяйственная наука к настоящему моменту накопила достаточно сведений о потребности культур в тепле.

Условной единицей измерения количества тепла является сумма активных температур, то есть более 10 °С, за период вегетации. Потребность растений в тепле колеблется в зависимости от вида и сорта, а также периода вегетации.

Определение требований к теплу дает возможность оценить условия возделывания культур в конкретной зоне. Теплообеспеченность имеет особое значение в период прорастания семян. Поэтому знание этих факторов позволяет определить точные сроки посева, выстроить систему обработки почвы и истребительные мероприятия по борьбе с сорной растительность.

Требования к теплу определяют устойчивость растений к заморозкам, условиям зимовки и жароустойчивости.

Требования растений к влаге

Вода — ключевой фактор жизни растений. Без неё не начинаются ростовые процессы в семенах, она участвует в синтезе органических веществ, является средой для превращения питательных веществ и биохимических реакций.

Оптимальная влажность почвы в корнеобитаемом слое, при которой обеспечиваются наилучшие условия роста, находится в пределах 65-90% наименьшей влагоемкости.

Транспирационный коэффициент — количество воды, расходуемое растением на создание единицы сухого вещества. Является одним из показателей влагопотребления.

Потребность во влаге может колебаться в зависимости от фаз развития растения. Критическая фаза роста — фаза развития, при которой влагопотребление максимально.

Суммарное водопотребление — количество воды, расходуемое растениями на 1 гектаре, выраженное в м 3 или мм.

Коэффициент водопотребления — расход воды растениями на создание 1 т урожая. Имеет важное значение при расчете возможной урожайности.

Требования растений к элементам питания

Растения для своего роста, развития и формирования урожая используют органические и минеральные вещества, в процессы фотосинтеза которые трансформируются в сложные органические соединения.

В элементном составе растения содержат углерод, кислород, водород, азот и многие другие элементы. На долю углерода, кислорода и водорода суммарно приходится 94% сухого вещества, по элементно: на долю углерод — 45%, кислорода — 42%, водорода — 7%. Остальные 6% сухой массы состоят из азота и минеральных элементов.

Основным питательным веществом является углекислый газ CO₂. Ежегодно растения поглощают из атмосферного воздуха около 20 млрд т углерода.

На сегодняшний день накоплены большие знания о питании растений. Практически все химические элементы были найдены в различных растительных частях, доказано участие 27 элементов в биохимических процессах, 15 из них являются необходимыми для роста и развития.

Человек, в результате применения удобрений, агротехнологий, мелиорации, различных видов и сортов, оказывает значительное воздействие на состав и почвенные процессы.

В экстенсивном земледелии единственным источником минеральных веществ для растений был естественный их запас в почве. При истощении естественного плодородия люди исключали эти земли из обработки и осваивали новые. Оставленные участки восстанавливали плодородие за счет природных процессов длительное время. Наиболее яркими примерами такого подхода являются переложная и залежная системы земледелия.

Трансформационная способность почвы, то есть способность снабжать растения элементами питания и водой, внесенных извне, в интенсивных системах земледелия играет важную роль. Однако и этой способности бывает недостаточно, в условиях современного интенсивного земледелия. Кроме того, к почве предъявляются повышенные требования к фитосанитарному состоянию и агротехнологические свойства. В следствии чего, требуется улучшение всего комплекса свойств почвы, за счет использования новейших технологий для расширенного воспроизводства плодородия. Возможность решения этой задачи заложена природой самой почвы, как возобновляемого ресурса. Но неправильное применение почвы способно приводит к потере плодородия.

1. Свет. Рост растений может происходить как на свету, так и в темноте. Зеленые части растений, выросшие в темноте, приобретают ряд морфологических особенностей, отличающих их от растений, выросших на свету. У них, как правило, длинные стебли, листовые пластинки недоразвиты, недоразвиты устьица, механические ткани. Растения лишены хлорофилла и имеют бледно-желтый цвет из-за присутствия каротина.На рост растения влияет не только интенсивность света, но и его спектральный состав.Выявлено, что коротковолновая часть спектра стимулирует процессы клеточного деления, но задерживает вторую фазу роста – растяжение.Красный свет, наоборот, несколько подавляет клеточное деление и стимулирует линейный рост органа.Этиоляция – важная приспособительная реакция проростков растений, находящихся в почве, за счет быстрого вытягивания гипокотиля побег выносится на поверхность, на свет.

2. Температура. В пределах от 0 до 35 о С влияние температуры подчиняется правилу Вант-Гоффа, но выше 35 – 40 о С скорость роста снижается. Установлено, что растения интенсивнее растут в ночное время суток, оказывается, что смена температур повышенной дневной на пониженную ночную является благоприятной для роста растений. Это явление называется термопериодизм. Объяснение этому явлению заключается в том, что при понижении температуры активно работают ферменты, катализирующие распад крахмала до сахаров, которые передвигаются к точкам роста, благодаря чему скорость роста увеличивается.

3. Содержание воды. Снижается скорость деления клеток, т.е. скорость эмбриональной фазы, а особенно скорость фазы растяжения, т.к. она основана именно на поступлении воды. Насыщенность клеток водой называют гидратурой.

4. Газовый состав атмосферы и почвы. Для роста растений необходимо присутствие кислорода, но рост растений мало страдает при понижении концентрации кислорода, т.к. включаются адаптационные механизмы, благодаря которым используется кислород нитратов, сульфатов (нитратное, сульфатное дыхание).

5. Избыток СО₂ приводит к увеличению растяжимости клеточных стенок и кратковременному усилению роста тканей. Это связано с тем, что избыток СО₂ повышает кислотность стенок, что вызывает активацию гидролаз и повышение эластичности клеточных стенок, что ведет к повышению скорости роста растяжением.

6. Минеральное питание. Необходимо достаточное снабжение всеми компонентами минерального питания, но особая роль принадлежит азоту, в связи с тем, что образование двух основных гормонов (ауксина и цитокинина), регулирующих процессы роста, зависит от содержания азота.

Околосуточные ритмы тесно связаны с суточными колебаниями освещенности, температуры и других факторов среды, причем сложившаяся периодичность физиологических процессов некоторое время сохраняется у растений и при изменении условий среды, вследствие чего эти ритмы названы эндогенными. Благодаря эндогенным ритмам живые организмы хорошо приспособлены к тем условиям, в которых они обитают, мало завися от случайных погодных флуктуации. Кроме суточной периодичности рост растений подвержен изменениям в течение сравнительно длительных периодов, например сезонной периодичности. Такая периодичность выражается в образовании годичных колец в древесине растений умеренного пояса, у которых рост стволов в толщину, достигая максимума в летнее время, прекращается осенью.

Покой – это физиологическое состояние растений, когда все жизненные процессы заторможены. У растений периоды роста чередуются с периодами покоя. Различают покой вынужденный и физиологический. Вынужденный покой обусловлен только факторами внешней среды, например, низкими температурами в зимнее и ранневесеннее время. Физиологический покой обусловлен эндогенными причинами.

Переход в состояние покоя связан со снижением общего уровня гидрофильности коллоидов и обводненности цитоплазмы. Происходят процессы обогащения цитоплазмы жирами и фосфатидами. В результате этих явлений понижается проницаемость тканей, усиливаются гидролитические и ферментативные процессы. Состояние покоя регулируется соотношением фитогормонов: цитокинины и гиббереллины выводят из состояния покоя.

Ростовые движения (геотропизм, фототропизм, хемотропизм и др.). Настии.

ФИТОГОРМОНЫ

Открытие и общие свойства фитогормонов. Работы Ч. Дарвина, Бойсена-Иенсена, Холодного, Вента. Гормональная теория тропизмов.

Фитогормоны — низкомолекулярные органические вещества, вырабатываемые растениями и имеющие регуляторные функции. Гормоны в органах - ауксинами богаче всего верхушечные меристемы стебля, гиббереллинами и флоригеном — листья, цитокининами — корни и созревающие семена. Фитогормоны регулируют многие процессы жизнедеятельности растений: прорастание семян, рост, дифференциацию тканей и органов, цветение, созревание плодов и т. п. Химические соединения, которые вырабатываются в одних частях растений и оказывают своё действие в других, проявляют свой эффект в исключительно малых концентрациях, обладают (в отличие от ферментов) обычно меньшей специфичностью действия на процессы роста и развития, что объясняется разным состоянием работы генов воспринимающих клеток, от которого зависит результат действия гормона, а также разным соотношением между собой различных фитогормонов (гормональным балансом). Эффект фитогормонов в значительной мере определяется действием других внутренних и внешних факторов. Гормоны разных растений могут отличаться по химической структуре, поэтому они сгруппированы на основании их эффекта на физиологию растений и общему химическому строению. Пять групп фитогормонов: ауксины, гиббереллины, цитокинины, абсцизовая кислота, газ этилен. В последнее время к ним относят брассины (брассиностероиды). Условно можно отнести первые три группы—ауксины, гиббереллины и цитокинины и частично брассины — к веществам стимулирующего характера, тогда как абсцизовую кислоту и этилен — к ингибиторам.

Ч. Дарвин описал опыты по изучению изгибания проростков злака по направлению к свету. Было установлено, что свет воспринимается только самой верхушкой колеоптиля, тогда как изгиб происходит в нижележащей зоне, которая сама по себе нечувствительна к свету.

П. Бойсен-Йенсен установил, что если отрезать верхушку колеоптиля, а затем снова насадить ее так, чтобы между верхушкой и отрезанной частью поместилась бы прослойка из желатина или агара, то при освещении получатся такие же изгибы, как у нормальных колеоптилей. Следовательно, фототропическое раздражение передается через прослойку агара или желатина. Значит, верхушка проростка поставляет некое химическое вещество, и его перемещение определяет изгиб колеоптиля при одностороннем освещении.

Н. Г. Холодный, повторяя и модифицируя опыты Ч. Дарвина, предположил, что при геотропических изгибах важно наличие верхушки корня. В ней тоже образуется гормон, который перемещается от верхушки в нижележащую зону корня. Н. Г. Холодный и Ф. Вент дали объяснение изгибам проростков и корней. Они создали независимо друг от друга гормональную теорию тропизма и роста растений. Суть ее в следующем: под влиянием одностороннего освещения гормон смещается на затененную сторону проростка. Повышение его концентрации вызывает усиление роста, и проросток изгибается по направлению к свету.

Ф. Вент придумал связан оригинальный метод определения основного гормона роста - ауксина. Срезанная верхушка, положенная на агар, способна отдавать ему находящийся в ней гормон. Крошечный кубик из такого агара со стороной всего 2 миллиметра и расположенный на колеоптиле с отрезанной верхушкой только не прямо, а смещенный в сторону вызывает через час рост и искривление колеоптиля овса. По углу искривления судят о концентрации гормона. Чем больше угол, тем больше концентрация гормона

2. Ауксины. Строение, содержание, синтез, распределение в различных частях растений.Окислительный распад. Полярный транспорт.

Ауксины — это вещества индольной природы. Основным фитогормоном типа ауксина является b-индолилуксусная кислота (ИУК). Наиболее богаты ауксинами растущие части растительного организма. Образование ауксинов в большинстве случаев идет в меристематических тканях. Ауксины передвигаются из верхушки побега вниз к его основанию, а далее от основания корня к его окончанию. Таким образом, передвижение ауксинов полярно. Полярное передвижение ауксинов идет по проводящим пучкам со скоростью, значительно превышающей скорость обычной диффузии. Недостаток кислорода, торможение процесса дыхания с помощью различных ингибиторов приостанавливают передвижение ауксинов. Во взрослом дифференцированном растении при высокой концентрации гормона может наблюдаться и неполярное передвижение ауксинов вверх по растению с током воды по ксилеме. Ауксин, образующийся в кончике корня, может, по-видимому, передвигаться на короткие расстояния вверх, в зону растяжения. Основным источником для образования b-индолилуксусной кислоты (ИУК) является аминокислота триптофан. Синтез ИУК идёт как минимум в три стадии: декарбоксилирование, дезаминирование, окисление. ИУК может синтезироваться из индола и индолглицерофосфата. Именно в апикальной меристеме сосредоточен синтез ауксинов. Содержание ИУК зависит не только от скорости образования, но и от быстроты разрушения. Основным ферментом разрушения ИУК является ИУК-оксидаза (ОИУК). Наряду с ферментативным окислением ИУК большое значение имеет ее разрушение на свету (фотоокисление). Другим путем разрушения ИУК является декарбоксилирование. В клетках присутствует конъюгированный, т. е. связанный ауксина, который, как правило, неактивен. В клетках ауксин содержится в цитозоле и хлоропластах. Основными факторами, влияющими на содержание ауксина в растительных клетках являются следующие: триптофан-зависимый синтез ауксина, триптофан-независимый синтез ауксина, транспорт, окисление и декарбоксилирование, конъюгация. Образование ИУК зависит от снабжения растения азотом, обеспечения растения водой. Освещение уменьшает содержание ауксинов, а затемнение увеличивает. Под влиянием микроорганизмов содержание ауксинов у высших растений заметно возрастает.

В статье рассмотрены условия, необходимые для жизни растений, описан эксперимент по выращиванию кресс-салата в различных условиях, проведен анализ эксперимента.

Ключевые слова: рост и развитие растения, воздействие внешних факторов, кресс-салат, эксперимент.

Растения — древнейшие живые организмы на Земле. Человек и растение оказывают взаимное влияние друг на друга. К тому же в последнее время человек стал оказывать на представителей мира растения очень сильное воздействие, зачастую негативное: некоторые растения насовсем исчезают с лика Земли. Мы всегда должны помнить, что изменение одной части системы обязательно приведет к изменению остальных частей и всей системы целом. Нарушение условий существования, уменьшение численности и видов растений неизбежно повлияет на жизнь человека и всей нашей планеты в худшую сторону. Человек обязан знать как можно больше о своих ближайших соседях – растениях, о том, от чего зависит их жизнь, и, конечно, заботиться о сохранении и охране их здорового существования.

Цель нашего исследования: выяснить, как различные внешние факторы влияют на рост и развитие растения.

Задачи исследования: 1. определить, в чем заключается значимость растений в жизни человека; 2. выявить, какие условия необходимы растению для роста и развития; 3. провести эксперимент по выращиванию кресс-салата в разных условиях; 4. проанализировать полученные в ходе эксперимента результаты.

Объект исследования: процесс выращивания кресс-салата.

Предмет исследования: влияние внешних факторов на рост и развитие растения.

Гипотеза: на благоприятный рост и развитие растения оказывают значительное влияние внешние факторы (свет, вода, тепло, почва).

Методы исследования: сбор и систематизация информации, анализ, сравнение, эксперимент, обобщение.

Для большинства растений — еще нужна почва. Проверим, так ли это, с помощью эксперимента. Цель эксперимента: исследовать зависимость роста растений от различных внешних факторов. В качестве внешних факторов будут выступать земля, вода, свет и тепло. Попробуем выяснить:

1) сможет ли растение расти в условиях отсутствия одного из названных факторов; 2) какой из них наиболее важен для растения.

Объект эксперимента — кресс-салат.

Мы выбрали для эксперимента кресс-салат потому, что:

- у него достаточно небольшой период роста от посадки до зрелости;

- он не особо требователен к окружающим условиям: может расти на свету и в тени, не является исключительно теплолюбивым или влаголюбивым;

- семена кресс-салата хорошо и быстро всходят.

Предмет эксперимента — выращивание кресс-салата в разных условиях.

План эксперимента:

1. В шесть горшочков посадим кресс-салат и подождем, когда появятся всходы. В пяти горшочках кресс-салат будет расти в земле, в одном — в качестве субстрата используем вату. При этом остальные условия (вода, свет, тепло) для всех горшочков будут одинаковые.

2. После появления всходов, создадим для горшочков с растениями разные условия:

№1 — будет расти без земли, в вате, но на свету, в тепле, с поливом;

№2 — будет расти без воды, в земле, на свету, в тепле;

№3 — будет расти без света, в земле, в тепле, с поливом;

№4 — будет расти в земле, на свету, с поливом, но в холоде;

№5 (контрольный) — будет расти в земле, на свету, с поливом, в тепле;

№6 — будет расти в земле, на свету, в тепле, полив будет осуществляться с добавлением биогумуса.

Итак, кресс-салат в горшочке №5 будет расти с соблюдением всех жизненно необходимых растению условий. С ним мы будем сравнивать кресс-салат, выращиваемый в худших условиях (горшочки №1,2,3,4) и в лучших условиях (горшочек №6).

Проанализируем полученные результаты.

№1. Растения имели 4 из пяти важнейших условия для жизни: свет, воду, воздух, тепло. В начале развития растениям хватало этих условий, они осуществляли фотосинтез, в результате которого получали необходимое питание, и росли. Но затем, как и предполагалось нами до проведения эксперимента, растениям стало не хватать каких-то веществ, которые есть в почве и которые они не могли получить из ваты, поэтому рост растений замедлился и начал отставать от контрольного образца. Таким образом, растение может жить без почвы, но без дополнительного внесения необходимых веществ, оно проживет недолго.

№2. В отношении этих растений наше предварительное предположение, к счастью, не оправдалось. Вопреки нашим опасениям, они не засохли, продолжительное время росли без полива и по виду практически не отличались от контрольного образца. Тем не менее постепенно нехватка воды стала сказываться на состоянии растения: они замедлили рост, стали желтеть и увядать.

№3. Эксперимент с растениями в горшочке №3 показал, на наш взгляд, самый яркий (и печальный) результат. Это единственные растения, которые погибли в ходе эксперимента. Исходя из полученного результата, можно сделать вывод, что свет — это самый важный фактор для роста растения из всех нами рассматриваемых. Без света не возможен фотосинтез, растения не смогли получать питание. Растение стало желтого цвета, возможно, потому, что в их клетках разрушились молекулы хлорофилла. В таком состоянии растение уже не могло осуществлять фотосинтез даже при наличии света. Мы очень надеялись, что на свету растения восстановятся, но, к сожалению, этого не произошло.

№4. Здесь наши опасения, к счастью, не подтвердились. Растения не замерзли, они жили. Известно, что фотосинтез при температуре ниже 15 градусов осуществляется менее интенсивно, растение получает меньше питательных веществ, поэтому и замедляется его рост. В связи с этим растения №4 отставали в росте от №5. Несмотря на это растения не пожелтели и не завяли.

№6. Несмотря на более благоприятные условия (полив с добавлением биогумуса), каких-то заметных различий между растениями №6 и №5 не было. Наоборот, некоторые растения в горшочке №5 даже обгоняли в росте растения в горшке №6. Вероятно, это связано с достаточно непродолжительным периодом выращивания растений и небольшим размером растений — возможно, растения просто не успели выработать находящиеся в земле минеральные вещества, которых им вполне хватало и без дополнительного удобрения. Может быть, впоследствии разница между растениями была бы более заметной.

Расположим растения в порядке ухудшения внешнего вида: №5, №6 — все условия; №1 — без земли; №4 — без тепла; №2 — без воды; №3 — без света. Таким образом, с определенной долей условности, внешние факторы, влияющие на рост растения (не считая воздух), можно расположить в порядке убывания степени их значимости для жизни растения: свет, вода, тепло, почва. Итак, проведенное исследование позволяет сделать следующий вывод: для полноценного роста и развития растения необходимо соблюдение совокупности всех факторов. Вместе с тем в процессе нашей работы мы узнали, что в мире растений существует еще много удивительного и неизведанного, что оставляет простор для дальнейших исследований.

Основные термины (генерируются автоматически): растение, свет, развитие растения, земля, тепло, выращивание кресс-салата, рост растения, вод, горшочек, полив.

Читайте также: