Cлайд 1

Влияние обработки семян фасоли растворами химических веществ на рост и развитие растений

Cлайд 2

Цель исследования: выяснить стимулирующее влияние обработки семян различными химическими веществами на развитие растений фасоли. Гипотеза: Обработка семян оказывает стимулирующее влияние на развитие растений

Cлайд 3

Задачи исследования: дать научное описание стимулирующего влияния различных химических веществ на развитие растений; освоить методику эксперимента по выявлению стимулирующего влияния различных химических веществ на развитие растений; по предложенной методике исследовать стимулирующее влияние шести химических веществ на развитие растений фасоли; сделать выводы по полученным результатам о стимулирующем влиянии химических веществ на рост и развитие растений.

Cлайд 4

Актуальность исследования: Современное растениеводство не может обойтись без специальных приемов, способствующих повышению урожайности растений, улучшающих их рост и развитие, предохраняющих от заболеваний и вредителей. В настоящее время на практике используют предпосевную обработку семян. Однако, нет полных сведений, какие химические вещества и как влияют на семена определенных растений, как действует обработка семян на различные фазы растения. В связи с этим, тема нашего исследования актуальна.

Cлайд 5

ПРАКТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ 1 проба – 1% раствор пищевой соли 2 проба – % раствор глюкозы 3 проба –1% раствор питьевой соды 4 проба –1% раствор борной кислоты 5 проба –1% раствор марганцевокислого калия 6 проба –вода.

Cлайд 6

Cлайд 7

Cлайд 8

Cлайд 9

Результаты исследования показали многие химические вещества являются регуляторами роста растений; некоторые химические вещества оказывают тормозящее действие. В данном случае это раствор борной кислоты; стимулирующее действие химических веществ проявляются на разных стадиях развития растений фасоли; пищевая соль влияет на скорость созревания плодов; питьевая сода влияет на скорость появления зародышевого корешка, на динамику всходов; марганцевокислый калий влияет на высоту растений; глюкоза влияет на урожайность.

Минеральные элементы играют большую роль в обмене веществ растений, а также коллоидно-химических свойств цитоплазмы. Нормальное развитие, рост и физиологические процессы не могут быть без минеральных элементов. Они могут играть роль структурных компонентов растительных тканей, катализаторов различных реакций, регуляторов осмотического давления, компонентов буферных систем и регуляторов проницаемости мембран.

Некоторые элементы, в том числе железо, медь и цинк, требуются в очень небольших количествах, но они необходимы, поскольку входят в состав простетических групп или коферментов определенных ферментных систем.

Другие элементы, такие, как марганец и магний, функционируют в качестве активаторов или ингибиторов ферментных систем.

Некоторые элементы, например бор, медь и цинк, необходимые для функционирования ферментов в незначительных количествах, в более высоких концентрациях очень ядовиты. Медь – входит в состав окислительных ферментов полифенолоксидазы и аскорбиноксидазы. Железо – входит в состав цитохромов и ферментов каталазы и пероксидазы. Марганец - стимулирует дыхание растений, окислительно-восстановительные процессы, фотосинтез, образование и передвижение сахаров. Основная его функция, заключается в активации ферментных систем. Кроме того, он влияет на доступность железа. Среднее содержание марганца в растениях равно 0,001%.

Избыток или недостаток макро или микроэлементов отрицательно сказывается на растениях. Высокая концентрация элементов вызывает коагуляцию коллоидов плазмы и её отмирание.

В настоящее время загрязнение окружающей среды, в том числе и тяжелыми металлами, возрастает с каждым годом, что оказывает негативное воздействие на почвы и растения и представляет угрозу для здоровья человека.

Избыточное поступление тяжелых металлов в организмы нарушает процессы метаболизма, тормозит рост и развитие, ведет к снижению продуктивности сельскохозяйственных культур.

Наибольшую опасность представляют те металлы, которые при нормальных условиях необходимы растениям как микроэлементы, К ним в первую очередь относятся цинк, медь, марганец, кобальт и другие. Накапливаясь в растениях вызывают отрицательные эффекты. При избытке меди у растений наступает хлороз и некроз молодых листьев, жилки остаются зелёными, железа прекращается рост корневой системы и всего растения. Листья при этом принимают более темный оттенок. Если же в силу каких-либо причин избыток железа оказался очень сильным, то листья начинают отмирать и осыпаться без всяких видимых изменений. Нефтепродукты нарушают проницаемость мембран, блокируют действие ряда ферментов, негативно действуют на растения, снижают урожайность и сроки созревания плодов.

Городская научно - практическая конференция школьников «День науки»

Исследовательский проект по теме:

«Влияние химических веществ

на рост и развитие растений»

Работу выполнила: ученица 9б класса

МБОУ «Гимназия №2»

Башкирева Мария

Руководители:

учитель биологии

Чараева Светлана Александровна, учитель химии

Русакова Елена Витальевна

г. Курчатов

Введение…………………………………………………………………3

ГлаваI .Теоретическая часть……………………………………………6

1.1 История исследования………………………………………………6

1.2 Растения в условиях загрязнения окружающей среды……………6

1.3 Влияние различных химических веществ на живые организмы…8

ГлаваII . Экспериментальная часть…………..…………………………11

2.1.Описание эксперимента……………………………………………...12

2.2. Результаты исследования………………………………………….. 13

2.3. Микроскопическое исследование……………………………….. 14

Заключение……………………………………………………………….15

Список литературы………………………………………………………16

Интернет ресурсы………………………………………………………..17

Введение

Обоснование выбора темы проекта и ее актуальность

Велико значение зеленых растений в природе, они оздоровляют воздух, обогащают его кислородом, необходимым для дыхания всех живых существ, и очищают от углекислого газа. Для того что бы растения нормально росли и развивались, нужны благоприятные условия внешней среды. Необходимые условия – тепло, воздух, вода, питание, свет. Из-за загрязнения окружающей среды вредные соединения проникают в почву и из неё всасываются корнями, что негативно сказывается на состоянии и росте представителей флоры. Рассмотрим влияние некоторых факторов на рост растений под воздействием химических веществ.

Одним из наиболее опасных видов химического загрязнения природной среды является загрязнение тяжелыми металлами, к числу которых относятся железо, цинк, никель, свинец, медь и хром. Многие тяжёлые металлы, такие как железо, медь, цинк, молибден, участвуют в биологических процессах и в определенных количествах являются необходимыми для функционирования растений, животных и человека микроэлементами. С другой стороны, тяжёлые металлы и их соединения могут оказывать вредное воздействие на организм человека, способны накапливаться в тканях, вызывая ряд заболеваний. Не имеющие полезной роли в биологических процессах металлы, такие как свинец и ртуть, определяются как токсичные металлы.

Среди разнообразных загрязняющих веществ тяжёлые металлы (в том числе ртуть, свинец, кадмий, цинк) и их соединения выделяются распространенностью, высокой токсичностью, многие из них - также способностью к накоплению в живых организмах. Они широко применяются в различных промышленных производствах, поэтому, несмотря на очистительные мероприятия, содержание соединений тяжёлых металлов в промышленных сточных водах довольно высокое. Они также поступают в окружающую среду с бытовыми стоками, с дымом и пылью промышленных предприятий. Многие металлы образуют стойкие органические соединения, хорошая растворимость этих комплексов способствует миграции тяжёлых металлов в природных водах.

ГОУ Гимназия 1505

«Московская городская педагогическая гимназия-лаборатория»

«Влияние различных веществ на рост и развитие растений»

Руководитель:

Москва, 2011 г.

Введение…………………………………………………………………………3

Теоретическая часть

1.1 Факторы роста и развития растения………………………………………………….5

1.2 Влияние тяжелых металлов на рост и развитие растений…………………………6

2. Экспериментальная часть

2.1. Результаты исследования. Анализ сухого остатка……………………………….14

3. Заключение……………………………………………………………………………….19

Список литературы……………………………………………………………………….21

Введение

Актуальность исследования. Крупными по размерам очагами интенсивного загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами являются мегаполисы: Москва - один из них. В таком густонаселенном городе необходимо учитывать воздействие солей тяжелых металлов на здоровье человека как в жилищах, так в рабочих и учебных местах. Актуальность моего исследования следует из того, что жилища и рабочие места практически всегда плохо проветриваются, а на источники тяжелых металлов обычно не обращают внимания. Особенно, вредному воздействию солей тяжелых металлов подвержены растения, которые есть в каждом доме или квартире. Растения легко накапливают различные вещества и не способны к активному движению. Следовательно, по их состоянию можно судить об экологической обстановке. А поскольку растения являются биоиндикаторами, т. е многие изменения имеют специфические проявления, они идеально походят для исследовательской работы. Таким образом, в данной работе необходимо выяснить, как именно соли тяжелых металлов влияют на рост и развитие растений.

Целью исследования является накопление и обработка данных о влиянии солей тяжёлых металлов на рост и развитие растений, а так же сравнение информации из используемой литературы с результатами научного эксперимента, который я собираюсь провести и затем описать в моей работе. Перед тем как начать экспериментальную деятельность мною были поставлено несколько важных задач :

Таблица развития растений

1 Растения 3 и 4 группы поливались растворами, превышающими ПДК (Предельно Допустимая Концентрация)

CuSO4 - 0,05г/10л - превысили в 10 раз

Pb(NO,02мг/10л - превысили в 200 раз

Группа растений	Дата наблюдения	Наблюдение (рост растений)
(Контроль)
	1шт сломалась 2.9 см-5.7см
	2шт сломались 3.4 см-6.3см
	1шт сломалась, перестали впитывать воду. Размер растений: 3,8см-6.8см
	1шт сломалась, начал расти настоящий лист, сильно выросли стебли растения, прекратила полив растений 3.9см-6.8см начал прорезаться настоящий листик
	4.1см-7.2см, поливку так и не начала, растения не до сих пор не впитывают воду.
	4.3см –7,5см
	4.5см–7.7см последний день наблюдений, в связи с гибелью большинства растений
	Самые маленькие из всех групп растений. Размер растений: 1.5см–2.5см
	1шт сломалась 2.5см-4.9см
	1шт погибла, растения стали хилыми, выглядят хуже остальных групп растений. Размер растений: 3.6см-6.2см
	2шт сломались, перестали поливаться, так как перестали впитывать воду. Размер растений 3.8см-6.7см
	4.1см-7см, появился настоящий лист
	Практически не изменились в росте, настоящий лист стал ещё больше, поливать не начала, так как воду до сих пор не впитывают
	4.2см-7.3см, самое большое количество выживших растений
	4.6см-7.4см, последний день наблюдений, в связи с гибелью большинства растений
III группа
	1шт погибла 1.5см-3.2см
	1шт сломалась 2.7см-6см
	растения выглядят хилыми, 1шт завяла, становятся тёмно-зелёного цвета, гораздо темнее, чем остальные группы растений. Размер растений: 3.2см-6.7см
	1шт завяла, 5шт упало, 1шт сломалась, начали плохо впитывать воду. Размер растений: 3.3см-6.9см
	Начал прорезаться новый настоящий листик, растения совсем перестали впитывать воду, в связи с этим прекратила полив 7шт растут, остальные упали и сломались. Размер растений 3.4см-7.3см
	Практически все растения упали, выглядят вялыми и безжизненными по сравнению с остальными группами растений 2шт упали
	3.7см-7.8см стоят только 5шт, все остальные упали, выглядят безжизненно
	3.8см-8см последний день наблюдений, в связи с гибелью большинства растений
IV группа (Pb)
	1.6см-2.3см 1шт завяла
	Несколько растений упало начинают заворачиваться листья 2.7см-5.8см
	1шт упала и сломалась, все растения наклонились в одну сторону, ещё сильнее завернулись листья. Размер растений: 3.1см–6.2см
	2шт упали и сломались, начал расти настоящий лист прекратила поливать, т к растения перестали впитывать воду. Размер растений: 3.4см–6.7см,
	2шт упали, хорошо виден настоящий лист, некоторые растения выглядят достаточно хилыми. Размер растений 3.6см–7см
	1шт сломалась, практически все растения выглядят хилыми и безжизненными, практически не изменились в росте, самый большой настоящий лист из всех групп растений
	Выглядят больными, 1шт завяла. Размер растений: 4.5-7.9
	4.6см-8см последний день наблюдений, в связи с гибелью большинства растений

Из данных, приведенных в таблице, следует, что по сравнению с контрольной группой растения поливаемые раствором нитрата свинца росли более интенсивно, рост кресс-салата поливаемых талой водой и раствором сульфата меди был замедлен.

Состояние растений различных групп отличалось: через 6 дней наблюдения растения 2 и 3 группы начали ломаться, у растений 4 группы стали заворачиваться листья. У растений, поливаемых талой водой отставание в росте наблюдалось раньше других (через 8 дней), кресс-салат со свинцом опередил в росте растения контрольной группы.

2.2. Анализ сухого остатка на ионы свинца и меди.

После окончания исследования скорости роста кресс-салата, мной был проведен анализ сухого остатка на наличие ионов свинца и меди в каждом образце. Для этого растения были высушены, каждая группа растений сожжена отдельно, и проанализирована на наличие ионов. Далее приведены примеры качественных реакций на ионы свинца и ионы меди:

1. Качественная реакция на ионы свинца: ионы свинца в растворе определяют с помощью йодид иона I -

В качестве источника йодид - ионов был взят раствор йодида калия.

2. Качественная реакция на ионы меди: ионы меди в растворе определяют с мощью сульфид ионов S2-

В качестве источника сульфд-ионов был взят раствор сульфида натрия.

Результаты анализа:

В контрольной группе растений не определился ни один из исследуемых ионов. В группе растений, поливаемых талым снегом определились ионы свинца и в очень малом количестве ионы меди. В сухом остатке растений, поливаемых раствором, содержащим меди были обнаружены лишь следы меди. В группе растений, поливаемых раствором нитрата свинца определились ионы свинца только на следующий день.

В результате проводимой работы, я пришла к следующим выводам:

1. Свинец стимулирует рост кресс-салата, при этом вызывает скручивание листьев и преждевременную гибель растений.

2. В растениях накапливается медь и вызывает небольшое замедление роста кресс-салата и ломкость стеблей.

3. Анализ растений, поливаемых талой водой показал, что в снеге собранном вдоль дороги на ул. Игральная содержатся и ионы свинца и ионы меди, что губительно влияет на рост и развитие растений.

3. Заключение

Проведенное изучение литературных источников и экспериментальное исследование дали возможность сравнивать полученные данные.

3.1. Литературные сведения

Сведения из литературы свидетельствуют о том, что при избытке свинца происходит снижение урожайности, подавление процессов фотосинтеза, появление темно-зелёных листьев, скручивание старых листьев и опадание листвы. В общем влияние избытка свинца на рост и развитие растений изучено недостаточно.

Медь вызывает токсические отравления и преждевременную гибель растений.

3.2 Экспериментальные данные

Проведенное нами исследование по выращиванию растений кресс-салата в условиях поступления различных ионов тяжелых металлов (свинец и медь), а также влияние талого снега на рост и развитие салата показало, что свинец вызывает усиленный рост растений при скручивании листьев; медь замедляет скорость роста и усиливает ломкость стеблей. Талый снег вызывает раннее отставание в росте и усиленную ломкость растений.

3.3 Выводы

Сравнивая данные из литературных источников и полученные экспериментальные данные, мы пришли к выводу, что литературные источники подтверждены исследованием. Однако имеются особенности: мы не проводили исследование влияния свинца на урожайность растений, интересным является тот факт, что свинец в группе растений поливаемых раствором нитрата свинца, определялся только на следующий день. Дополнительное изучение литературных данных показало, что свинец накапливается в первую очередь в корнях растений. Для анализа сухого остатка на ионы свинца и меди мы брали только надземную часть побега. Повышение концентрации ионов меди в растворе в 200 раз от ПДК не дало ожидаемых результатов – вместо предполагаемой скорой гибели кресс-салата, наблюдалось отставание в росте. Наличие ионов свинца и меди в талом снеге не вызвало суммарного эффекта (усиленный рост растений и ломкость стеблей), а замедлило скорость роста и развития растений при повышении ломкости.

Приложения

https://pandia.ru/text/78/243/images/image002_28.jpg" width="468" height="351 src=">

Развитие растений кресс-салата

https://pandia.ru/text/78/243/images/image004_28.jpg" width="456" height="342 src=">

Ломкость стеблей в отдельных группах кресс-салата

Список литературы.

Добролюбский и жизнь,- М.: Мол. Гвардия, 1956. Дробков и естественные радиоактивные элементы в жизни растений и животных, - Научно-популярная серия., М.: АН СССР, 1958. Вредные химические вещества. Неорганические соединения I-IV групп, Под ред. проф. Филова. В. А. - М.: Химия, 1988. Шапиро Я. С. Биологическая химия, М.- Издательский центр Вентана-Граф, 2010. Общая химия, Под ред. , - М.: Высшая школа, 2005. Подгорный, - М.: Издательство сельскохозяйственной литературы, журналов и плакатов, 1963. , Ковековдова в почвах и растениях г. Уссурийска и Уссурийского района, - Эл. журнал Исследовано в России, 2003. zhurnal. ape. *****/articles/2003/182.pdf Медицинский справочник. www. *****

семя ячмень облучение лазер

Самая важная и эффективная часть обработки - химическая, или протравливание семян.

Еще 4 тысячи лет назад в Древнем Египте и Греции семена вымачивали в луковом соке или перекладывали при хранении кипарисовой хвоей.

В средние века, с развитием алхимии и, благодаря ей, химики, стали вымачивать семена в каменной и калийной соли, медном купоросе, солях мышьяка. В Германии популярны были самые простые способы - выдерживание семян в горячей воде или в растворе навоза.

В начале 16 века было замечено, что семена, побывавшие во время кораблекрушения в морской воде, дают посевы, которые меньше поражаются твердой головней. Гораздо позже, 300 лет назад, эффективность предпосевной химической обработки семян была научно доказана в ходе опытов французского ученого Тиле, который исследовал влияние обработки семян солью и известью на распространение через семена твердой головни.

В начале 19 века использование препаратов с мышьяком как опасных для жизни человека было запрещено, но в начале 20 века стали использовать ртутьсодержащие вещества, которые запретили к применению только в 1982 году, причем только на территории Западной Европы.

И только в 60-е годы прошлого века были разработаны системные фунгициды для предварительной обработки семян, и индустриальные страны стали их активно применять. С 90-х стали применяться комплексы современных высокоэффективных и сравнительно безопасных инсектицидов и фунгицидов.

В зависимости от технологии обработки семян выделяют три ее вида: простое протравливание, дражирование и инкрустирование.

Стандартное протравливание - это самый распространенный и традиционный способ обработки семян. Чаще всего используется в приусадебных и фермерских хозяйствах, а также в семеноводстве. Увеличивает вес семян не более чем на 2%. Если образующий пленку состав покрывает семена полностью, их вес может увеличиваться до 20%

Инкрустирование - семена покрываются липкими веществами, обеспечивающими закрепление химических веществ на их поверхности. Обработанные семена могут стать тяжелее в 5 раз, но форма не изменяется.

Дражирование - вещества покрывают семена толстым слоем, увеличивая их вес до 25 раз и изменяя форму на шаровидную или эллиптическую. Наиболее «мощное» дражирование (пеллетирование) делает семена до 100 раз тяжелее.

Для протравливания семян зерновых культур наиболее активно используются препараты раксил, премикс, винцит, дивидент, колфуго супер колор. Это фунгициды системного действия, убивающие споры каменной, пыльной и твердой головни, нематод, эффективно борющихся с фузариозом, септориозом и корневой гнилью. Они производятся в виде жидкостей, порошков или концентрированных суспензий и используются для обработки семян в специальных аппаратах из расчета 0,5-2 кг на 1 тонну семян.

В частных и фермерских хозяйствах применение сильно действующих химических препаратов не всегда оправдано. Сравнительно небольшие количества мелких семян овощных или декоративных культур, например бархатцев, моркови или томатов, можно обработать менее ядовитыми веществами. Важно не только и не столько уничтожить изначально всю инфекцию на семена, как сформировать у растения еще на стадии зародыша семени устойчивость к болезням, то есть стойкий иммунитет.

В начале прорастания также полезно воздействие стимуляторов роста, который будут способствовать развитию у растений большого количества боковых корней, создавая сильную корневую систему. Стимуляторы роста растений, поступившие в зародыш перед началом прорастания, вызывают активный транспорт питательных веществ в надземные части растения. Обработанные такими препаратами семена прорастают быстрее, всхожесть их повышается. Всходы становятся более устойчивыми не только к болезням, но и к перепадам температур, недостатку влаги и другим стрессовым условиям. Более отдаленными последствиями правильной предварительной обработки предпосевными препаратами считаются повышение урожайности и сокращение сроков созревания.

Многие препараты для предпосевной обработки семян создаются на гуминовой основе. Они представляют собой концентрированный (до 75%) водный раствор гуминовых кислот и гуматов, калия и натрия, насыщенный комплексом необходимых растению минеральных веществ, который также может использоваться и как удобрение. Производятся такие препараты на основе торфа, являясь его водной вытяжкой .

З.Ф. Рахманкулова с соавторами изучала влияние предпосевной обработки семян пшеницы (Triticum aestivum L.) 0.05 мм салициловой кислотой (СК) на ее эндогенное содержание и соотношение свободной и связанной форм в побегах и корнях проростков. В течение двухнедельного роста проростков наблюдали постепенное снижение общего содержания СК в побегах; в корнях изменения не выявлены. При этом происходило перераспределение форм СК в побегах - возрастание уровня конъюгированной и снижение свободной формы. Предпосевная обработка семян салицилатом приводила к снижению общего содержания эндогенной СК как в побегах, так и в корнях проростков. Наиболее интенсивно снижалось содержание свободной СК в побегах, в корнях - несколько меньше. Предположили, что такое снижение вызывалось нарушением биосинтеза СК. Это сопровождалось увеличением массы и длины побегов и особенно корней, стимуляцией суммарного темнового дыхания и изменением соотношения дыхательных путей. В корнях наблюдали увеличение доли цитохромного пути дыхания, а в побегах - альтернативного цианидрезистентного. Показаны изменения в антиоксидантной системе растений. Степень перекисного окисления липидов была более выражена в побегах. Под воздействием предобработки СК содержание МДА в побегах возрастало в 2,5 раза, в то время как в корнях оно снижалось в 1,7 раза. Из представленных данных следует, что характер и интенсивность воздействия экзогенной СК на рост, энергетический баланс и антиоксидантный статус растений могут быть связаны с изменением ее содержания в клетках и с перераспределением между свободной и конъюгированной формами СК .

Е.К. Еськов в производственных опытах изучил влияние предпосевной обработки семян кукурузы наночастицами железа на интенсификацию роста и развития, повышение урожайности зеленой массы и зерна этой культуры. В результате происходила интенсификация фотосинтетических процессов. Содержание Fe, Cu, Mn, Cd и Pb в онтогенезе кукурузы варьировало в широких пределах, но адсорбция наночастиц Fe на начальных стадиях развития растений влияла на уменьшение содержания этих химических элементов в созревающем зерне, чему сопутствовало изменение его био-химических свойств .

Таким образом, предпосевная обработка семян химическими веществами связана с большими затратами труда и низкой технологичностью процесса. Кроме того, использование с целью обеззараживания семян ядохимикатов наносит большой вред окружающей среде.