Изучение влияния различных типов воды на всхожесть семян и рост растений
Очень велика роль водных растворов в биологической среде, они являются основой почвенных процессов, передвижения веществ, прорастания семян и т. д. Вода сплошь и рядом “нарушает” известные физические законы. Одной из таких аномалий являются лед и снег.
Мы очень заинтересовались свойствами снега и льда, так как из литературы и рассказов знакомых огородников нам известно, что на растения хорошо влияет полив талой водой. Есть рекомендации и в популярной литературе по поливу талой водой, например в книгах по садоводству.
Поэтому целью данной работы было:
1. Определить влияние разных типов воды на всхожесть семян.
2. Выяснить разницу во влиянии водопроводной, дистиллированной, дождевой и талой воды и снега на укоренение растений.
1. Определить, в какой из типов воды — лучше прорастают семена.
2. Определить, есть ли разница в размерах корней и ростков в разных водных растворах.
3. Выяснить есть ли разница в количестве образовавшихся корней в разных вариантах опыта.
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
| krylov_voda.doc | 204.5 КБ |
Предварительный просмотр:
Департамент образования города Москвы
Восточное окружное управление образования
ГОУ специальная (коррекционная) общеобразовательная школа — интернат II вида № 30 им. К.А. Микаэльяна
Исследовательская работа на тему:
«Изучение влияния разных типов воды на всхожесть семян и рост растений»
Выполнил: ученик 10 класса
Крылов Илья Константинович
Руководитель: Губарева Елена Юрьевна
– учитель биологии и экологии, победитель ПНПО 2008 года
Москва 2009 год
- Свойства воды 4 — 7
- Особенности различных типов воды 7 — 10
- Приготовление талой воды 11
- Определение влияния различных типов воды на
всхожесть семян 11 — 13
- Изучение влияния талой воды на рост и развитие корней 13 — 17
Воде была дана волшебная власть стать
соком жизни на Земле.
Леонардо да Винчи
Когда тает весной снег, все просыпается, начинает расти и цвести, поэтому все считают, что талая вода оказывает положительное действие на растения. Вода единственное вещество на земле, которое одновременно и в больших количествах встречается в жидком, твердом и газообразном состояниях. Она находится в вечном круговороте. Растения являются самыми активными участниками этого великого природного процесса.
Очень велика роль водных растворов в биологической среде, они являются основой почвенных процессов, передвижения веществ, прорастания семян и т. д. Вода сплошь и рядом “нарушает” известные физические законы. Одной из таких аномалий являются лед и снег.
Мы очень заинтересовались свойствами снега и льда, так как из литературы и рассказов знакомых огородников нам известно, что на растения хорошо влияет полив талой водой. Есть рекомендации и в популярной литературе по поливу талой водой, например в книгах по садоводству [1].
Поэтому целью данной работы было:
1. Определить влияние разных типов воды на всхожесть семян.
2. Выяснить разницу во влиянии водопроводной, дистиллированной, дождевой и талой воды и снега на укоренение растений.
1. Определить, в какой из типов воды — лучше прорастают семена.
2. Определить, есть ли разница в размерах корней и ростков в разных водных растворах.
3. Выяснить есть ли разница в количестве образовавшихся корней в разных вариантах опыта.
II. Теоретическая часть.
1. Свойства воды.
Вода – самое распространенное и самое загадочное вещество на Земле: ¾ поверхности планеты покрыто морями, океанами, реками, ледниками. Кроме того, вода в больших количествах содержится в земной коре, образуя подземные озера и пропитывая водоносные слои пород. Общее содержание воды на Земле составляет примерно 1500 млн. км 3 (1,45∙10 18 м 3 ).
Внешне вода, кажется, достаточно простой, в связи, с чем долгое время считалась неделимым элементом. Лишь в 1766 году Г. Кавендиш (Англия) и затем в 1783 году А. Лавуазье (Франция) показали, что вода не простой химический элемент, а соединение водорода и кислорода в определенной пропорции. После этого открытия химический элемент, обозначаемый как Н, получил название «водород» (Hydrogen — от греч. hydro genes), которое можно истолковать как «порождающий воду». Она не подчиняется никаким законам физики и химии, обладает, как говорят ученые, аномальными свойствами. По законам химии она должна кипеть при температуре – 76 °С, и замерзать при температуре – 90 °С. Но мы знаем, что вода замерзает при 0 °С, а кипит при 100 °С. Современные исследования показали, что за незатейливой химической формулой Н2О скрывается вещество, обладающее уникальной структурой и не менее уникальными свойствами.
Не менее интересен и изотопный состав воды. Если принимать в расчет только стабильные изотопы, то их сочетание даст девять сортов молекул, основную массу которых составляет молекулы протиевой (легкой) воды с кислородом-16 – 99,727%. Если рассматривать только более тяжелые молекулы, то окажется, что на три из них приходится 99% от общего объема тяжелых молекул – H2 18О (73,5%), H2 17О (14,7%) и HD16О (11,5%). В воде пресноводных источников содержание тяжелой воды составляет, обычно, около 330 мг/л (в расчете на молекулу HDO), а тяжелокислородной (Н2 18О) – около 2 г/л.
Так в чем же заключаются загадочные, необычные свойства привычной всем жидкой воды? Прежде всего, в том, что практически все свойства воды аномальны, а многие из них не подчиняются логике тех законов физики, которые управляют другими веществами. Кратко упомянем те из них, которые обуславливают существование жизни на Земле.
Первая особенность: вода — единственное вещество на Земле (кроме ртути), для которого зависимость удельной теплоемкости от температуры имеет минимум (37 0 С), из-за этого нормальная температура человеческого тела, состоящего на две трети из воды, находится в диапазоне температур 36-38оС (внутренние органы имеют более высокую температуру, чем наружные).
Вторая особенность: теплоемкость воды аномально высока. Чтобы нагреть определенное ее количество на один градус, необходимо затратить больше энергии, чем при нагреве других жидкостей, — по крайней мере вдвое по отношению к простым веществам. Из этого вытекает уникальная способность воды сохранять тепло. Подавляющее большинство других веществ таким свойством не обладают. Эта исключительная особенность воды способствует тому, что у человека нормальная температура тела поддерживается на одном уровне и жарким днем, и прохладной ночью.
Третья особенность: вода обладает высокой удельной теплотой плавления, то есть воду очень трудно заморозить, а лед — растопить. Благодаря этому климат на Земле в целом достаточно стабилен и мягок.
Все три особенности тепловых свойств воды позволяют человеку оптимальным образом существовать в условиях благоприятной среды.
Имеются особенности и в поведении объема воды. Плотность большинства веществ — жидкостей, кристаллов и газов — при нагревании уменьшается и при охлаждении увеличивается, вплоть до процесса кристаллизации или конденсации. Плотность воды при охлаждении от 100
до 4 оС (точнее, до 3,98 оС) возрастает, как и у подавляющего большинства жидкостей. Однако, достигнув максимального значения при температуре
4 оС, плотность при дальнейшем охлаждении воды начинает уменьшаться. Другими словами, максимальная плотность воды наблюдается при температуре 4 оС (одна из уникальных аномалий воды), а не при температуре замерзания
Замерзание воды сопровождается скачкообразным уменьшением плотности более чем на 8%, тогда как у большинства других веществ процесс кристаллизации сопровождается увеличением плотности. В связи с этим лед (твердая вода) занимает больший объем, чем жидкая вода, и держится на ее поверхности, образуя своего рода плавающее одеяло, защищающее реки и водоемы от дальнейшего замерзания и сохраняющего жизнь подводному миру. Если бы плотность воды увеличивалась при замерзании, лед оказался бы тяжелее воды и начал тонуть, что привело бы к гибели всех живых существ в реках, озерах и океанах, которые замерзли бы целиком, а Земля стала ледяной пустыней, что неизбежно привело бы к гибели всего живого.
Однако только анализ строения молекулы воды позволяет понять ее исключительность в живой и неживой природе. Прежде всего отметим, что молекула воды самая маленькая среди подобных трехатомных молекул. Такие молекулы при нормальных условиях образуют газы, а молекулы воды — жидкость. Почему? Потому, что при конденсации воды, формируется жидкое вещество удивительной сложности. Это связано с тем, что молекулы воды обладают уникальным свойством объединяться в группы (Н2О)x.
При комнатной температуре степень ассоциации X для воды составляет, по современным данным, от 3 до 6. Это означает, что формула воды не просто Н2О, а среднее между Н6О3 и Н12О6. Другими словами, вода — сложная жидкость, «составленная» из повторяющихся групп, содержащих от трех до шести одиночных молекул.
Если бы вода при испарении оставалась в виде Н6О3, Н8О4 или Н12О6, то водяной пар был бы намного тяжелее воздуха, в котором доминируют молекулы азота и кислорода. В этом случае поверхность всей Земли была бы покрыта вечным слоем тумана. Представить себе жизнь на такой планете практически невозможно.
При испарении группы H6O3, H8O4 распадаются, и вода превращается практически в простой газ с химической формулой Н2О. Плотность газообразной воды меньше плотности воздуха, и поэтому вода способна насыщать своими молекулами земную атмосферу, создавая комфортные для человека погодные условия.
2. Особенности разных типов воды.
Талая вода. Она рождается при таянии льда и сохраняет температуру 0 оС, пока весь лед не растает. Специфика межмолекулярных взаимодействий, характерная для структуры льда, сохраняется и в талой воде, так как при плавлении кристалла разрушается только 15% всех водородных связей. Поэтому присущая льду связь каждой молекулы воды с четырьмя соседними («ближний порядок») в значительной степени не нарушается.
Таким образом, талая вода отличается от обычной изобилием многомолекулярных групп, в которых в течение некоторого времени сохраняются рыхлые льдоподобные структуры. После таяния всего льда температура воды повышается и водородные связи внутри групп перестают противостоять возрастающим тепловым колебаниям атомов. Размеры групп изменяются, и поэтому начинают меняться свойства талой воды: диэлектрическая проницаемость приходит к своему равновесному состоянию через 15-20 минут, вязкость — через 3-6 суток. Биологическая активность талой воды спадает, по одним данным, приблизительно за 12-16 часов, по другим — за сутки.
Итак, физико-химические свойства талой воды самопроизвольно меняются во времени, приближаясь к свойствам обычной воды: она постепенно как бы «забывает» о том, что еще недавно была льдом.
Лед и пар — различные агрегатные состояния воды, и поэтому логично предположить, что в жидкой промежуточной фазе валентный угол отдельной молекулы воды лежит в диапазоне между значениями в твердой фазе и в паре. В кристалле льда валентный угол молекулы воды близок к 109,5о. При таянии льда межмолекулярные водородные связи ослабевают, расстояние Н-Н несколько сокращается, валентный угол уменьшается. При нагревании жидкой воды происходит разупорядочение структуры, и этот угол продолжает уменьшаться. В парообразном состоянии валентный угол молекулы воды составляет уже 104,5о.
Кроме того, в талой воде, нет дейтерия – тяжёлого элемента, который подавляет всё живое и приносит серьёзный вред организму. Дейтерий в больших концентрациях равнозначен самым сильным ядам. Дейтерий тяжело усваивается, что требует дополнительного расхода энергии. Учёными установлено, что даже частичное удаление дейтерия освобождает большие энергетические резервы и значительно стимулирует жизненные процессы в организме человека. Талая же вода сама по себе обладает большой внутренней энергией и обеспечивает человеку хорошую энергетическую подпитку. Дело в том, что ставшие однородными молекулы не мешают друг другу, а движется в резонансе, работают в одной и той же частоте, вырабатывая в результате больше чем при хаотическом движении количество энергии .
Дождевая вода мягкая, она имеет слабокислую реакцию, она обогащена кислородом (приблизительно в 10 раз больше по отношению к колодезной воде). Во все времена она считалась лучшей для полива и других технических нужд, которые возникают в условиях индивидуального дома. Но в настоящее время в дождевой воде могут содержаться примеси отходов химической промышленности, продукты сгорания твердого или жидкого топлива. Эти продукты находятся в атмосфере и оседают на крышах зданий, с которых происходит сбор дождевой воды. Особенно опасны примеси цемента и извести, из-за которых вода становится жесткой и практически полностью теряет свою ценность. Поэтому прежде чем применить дождевую воду, лучше всего сделать ее анализ, особенно в промышленных районах РФ.
Колодезная вода обычно содержит большое количество минеральных веществ. Насыщение колодезной воды минеральными веществами происходит, когда дождевая вода, проникая через грунт, растворяет содержащиеся в почве минералы и после этого попадает в водоносные грунты. Такую воду, прежде чем употреблять на хозяйственные нужды, следует проверить в лаборатории. Это правило в равной степени относится и к родниковой воде.
Речная или озерная вода кроме минеральных загрязнений может содержать промышленные и бытовые отходы, опасные для людей, животных и растений. Поэтому всегда следует соблюдать меры предосторожности и профилактики.
Источник
Исследовательская работа «Влияние воды из разных источников на прорастание семян»
Работа Чернель Светланы посвящена исследованию воды для проращивания растений. Тема работы современна, актуальна: с наступлением весны многие готовятся к посадкам. В работе ставится цель: выяснить, какие условия нужны для проращивания семян, а также узнать, какой водой лучше поливать семена.
Работа состоит из двух частей: реферативной и исследовательской части. В реферативной части излагается содержание источников. Автор не только находит материал об условиях проращивания семян, но и знакомит с интересными находками, рассказывает об одном из экспериментов, который провели другие ребята в одном из летних лагерей.
В практической части Светлана экспериментальным путём показывает, какую воду лучше взять для проращивания семян. Материал сопровождается иллюстрациями и фотографиями (приложение).
Работа рассчитана на широкий круг читателей. Знакомство с ней будет интересным и полезным для детей и взрослых.
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
| chernel_s.k.docx | 40.46 КБ |
Предварительный просмотр:
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ
МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ АВТОНОМНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 1
ул. Ленина, 161, г. Зея, Амурская область, 676246, тел/факс (41-658) 2 46 64
Тема: «Влияние воды из разных источников на прорастание семян»
Ружицкая Вера Владимировна,
учитель начальных классов
2013/2014 учебный год
Глава I. Теоретическая часть
- Условия прорастания семян
- Растениям нужна вода
- Температурные условия
- Значение света
- Характеристика фасоли
2.1 Выращивание фасоли
2.2 Полезные свойства фасоли
2.4 Семена фасоли
2.5 Проращивание фасоли
3. Опыты с проращиванием фасоли и кока-колой
Глава II. Практическая работа
- Подготовка к эксперименту
- Эксперимент
Список литературных и других источников
В нашем маленьком городе почти каждая семья выращивает для себя овощи. Я узнала, что некоторые семена сначала замачивают и проращивают, а потом высаживают. Чтобы семена проросли, их надо замочить в воде. А любую ли можно брать воду?
Объект исследования: вода, семена фасоли
Предмет исследования: условия прорастания семян
Цель: исследовать, какая вода более всего подходит для проращивания семян фасоли
- Взять воду из разных источников;
- Прорастить в этой воде семена фасоли;
- Определить, влияет ли качество воды из разных источников на прорастание семян
- Наверное, быстрее прорастут семена в воде, взятой из источника.
- Возможно, солёной водой поливать нельзя, так как семена могут не прорасти.
- Изучение литературы
- Забор воды из разных источников
- Эксперимент
- Наблюдение
- Анализ результатов
1 этап: подготовительный – изучение литературы
2 этап: основной — проведение эксперимента
3 этап: заключительный — анализ полученных результатов
Глава I. Теоретическая часть
Главное беспокойство всех земледельцев весной – прорастут ли посевы и появятся ли своевременно всходы. Особенно это связано с открытым грунтом.
Прорастание семян — процесс перехода семян от состояния покоя к интенсивной жизнедеятельности, в результате чего трогается в рост зародыш и образуется проросток, из которого развивается молодое растение [ 2 ] . Для прорастания семя должно попасть в благоприятные условия: часто оно нуждается в более низкой или высокой температуре, в наличии воды или предварительном просушивании. Прорастание иногда невозможно из-за толстой кожуры, не пропускающей воду и кислород [ 10 ] .
- Условия прорастания семян
- Растениям нужна вода
Вода – вещество привычное и необычное. Ученые утверждают, что нет на земле вещества более важного для нас, чем обыкновенная вода (Приложение 1).
Без воды невозможна жизнь: в живых организмах массовая доля воды составляет от 50% до 99%. Вода – главная составная часть тела растений. Вода хороший растворитель — это еще одно удивительное свойство. Только в растворенном виде вещества земли проникают в клетку семян.
Семена, попав в благоприятные условия, прорастают и дают жизнь новому растению (Прорастание 2). Прорастание семян обычно начинается с момента проникновения воды в семя. Для прорастания семян различных растений требуется разное количество воды. Особенно много воды нужно семенам бобовых растений (гороха, фасоли). Поэтому семена данных видов растений, а также некоторых овощных растений перед посевом желательно замачивать. Вода, таким образом, является необходимым условием прорастания семян. Проникнув в семя, вода вызывает его набухание — семя несколько увеличивается в объеме [ 7 ] .
Но, если воды будет много, семена не прорастут, так как им нужен и воздух. Единственным исключением являются семена болотных растений, например риса, которые прорастают только под водой. Для прорастания этих семян достаточно небольшого количества воздуха, растворённого в воде [ 1 ] .
На прорастание семян влияют также температурные условия. Одним растениям для прорастания их семян нужно много тепла, другим — мало. Например, семена огурца и тыквы прорастают при температуре +15. +18 0 о , а семена перца — при +25 0 о . Семена гороха, редиса, льна, укропа прорастают при температуре +2. +5 0 о . Растения, семена которых при прорастании требуют высокой температуры, называют теплолюбивыми, а растения, прорастающие при низких температурах, называют холодостойкими [ 7 ] .
Преобладающему числу видов растений для прорастания семян свет не требуется. Но есть растения, семена которых прорастают только в темноте (например, чернушка) или только на свету (петуния). Влияние света на прорастание семян проверили на простейшем опыте. Взяли две тарелки и на каждую из них положили тряпочку, смочили их и на каждую положили для проращивания семена гороха. Накрыли влажной тряпочкой. Затем одну тарелку поместили в темноту (в шкаф), а другую — поставили на свет. Дней через 5-7 увидели, что семена, которые содержались в темноте, проросли лучше, чем на свету [ 7 ] .
Таким образом, для прорастания семян необходимы три условия: наличие воды, воздуха и тепла. Если не будет соблюдать хотя бы одно из условий, семена не прорастут (Приложение 3). Поэтому при посеве семена надо помещать во влажную разрыхлённую почву, нагревшуюся до определённой температуры.
Фасоль представляет собой однолетнее растение, относящееся к семейству бобовых (Приложение 4). Плоды фасоли – бобы плоской или цилиндрической формы, имеющие перегородки между семенами. Семена фасоли – крупного размера, окрашены в различные цвета (Приложение 5). Дикорастущая фасоль не встречается.
2.1 Выращивание фасоли
Почву для выращивания фасоли готовят осенью. Семена фасоли ранних сортов нужно замачивать в воде комнатной температуры. За несколько дней семена прорастут. Сеют семена фасоли в мае на глубину 3–4 см. Чтобы фасоль быстро дала всходы, ее посевы накрывают пленкой. Пленку снимают в начале лета, так как на этой стадии у растения уже имеются боковые побеги. Фасоль – неприхотливое растение. Она любит свет и тепло, поэтому ее высеивают не раньше конца мая. До появления всходов – а это произойдет спустя неделю после посева семян – растение нуждается в регулярном рыхлении, поливе и прополках
2.2 Полезные свойства фасоли
Фасоль содержит в своих плодах все необходимые человеческому организму вещества: белок, калий, фосфор, магний и цинк, сера, железо. Фасоль повышает сопротивляемость человеческого организма к многочисленным инфекциям. Помимо этого, она обладает уникальными очищающими свойствами. Благодаря успокаивающему эффекту, растение благотворно воздействует на нервную систему. Регулярное употребление бобов является гарантией против возникновения зубного камня. Фасоль восхищает своими противомикробными и ранозаживляющими свойствами.
Фасоль может похвастаться содержанием практически всех минералов и веществ, которые легко усваиваются
Наиболее распространенной является фасоль многоцветковая и обычная. Так же выращивают другие разновидности: рисовую, золотистую, остролистую. Фасоль так же различают по форме куста. Она может быть кустовая и вьющаяся. Так же фасоль можно различать по строению бобов. Спаржевую (сахарную) можно употреблять вместе с семенами в пищу. Спелые семена употребляют при наличии лущильной фасоли [ 3 ] . Фасоль бывает красной, чёрной, стручковой, белой, зелёной, каждая из которых имеет уникальные полезные свойства.
2. 4 Семена фасоли
Плоды фасоли представлены в виде бобов, в которых содержится около 8–10 семян. В зависимости от сорта, их длина может варьироваться от 5 до 25 мм. Оттенок семян фасоли может быть и красным, и белым, и фиолетовым, и серым, и даже темно-коричневым. Так как фасоль является теплолюбивым растениям, ее семена могут прорасти только при температуре выше 10 градусов тепла [ 6 ] .
Прежде чем начать проращивание семян фасоли, нужно их тщательно отсортировать, удалив все заплесневелые, сморщенные, поврежденные семена и убрав лишний мусор. Технология проращивания фасоли очень проста: качественные семена положить на влажную ткань, прикрыть сверху вторым слоем ткани и намочить слегка водой до влажного состояния. Но от избытка воды семена могут загнить [ 5 ] .
На одном из сайтов я нашла рекомендации по проращиванию фасоли оригинальным способом, в банке (Приложение 6) [ 4 ] .
- Опыты с проращиванием фасоли и кока-колой
В одном из летних школьных загородных лагерей провели опыт по выращиванию фасоли. Опыт был посвящён тому, как влияют различные жидкие среды на живые организмы. Так, помимо кока-колы, фасоль проращивалась на таких жидких средах, как: спрайт, морская вода, рассол, обычная водопроводная хлорированная вода [ 9 ] .
Результаты получились следующие: семена фасоли, которые поливались рассолом, сморщились, кое-где появилась плесень, ни один росток не проявился (Приложение 7). Все семена фасоли, которые проращивались под воздействием спрайта покрылись плесенью, есть несколько проклюнувшихся семян (Приложение 8). Семена, попавшие под воздействие кока-колы не только покрылись плесенью, но и очень неприятно пахли, проклюнувшихся семян практически нет (Приложение 9). Семена, которые поливались морской водой немного покрылись плесенью, есть хорошо проросшие фасолины (приложение 10). Проращивание семян фасоли под воздействием обычной хлорированной воды (контрольный опыт) показало самые лучшие результаты (Приложение11). Я думаю, что ребята, которые делали этот опыт, да и я тоже, подумаем, пить ли кока-колу. Какое же действие она оказывает на наш организм? Но это предмет другого исследования [ 9 ] .
Выводы: Я нашла очень интересный материал о проращивании семян, о воздействии разных жидкостей на проращивание семян.
Источник
