«Условия необходимые для развития растений.» Учебно-исследовательская работа

Омский Научный центр Сибирского отделения Российской академии наук

Региональная общественная организация «Омский совет ректоров»

Омское региональное отделение Всероссийской общественной организации

«Русское географическое общество»

Детская областная общественная организация

«Научное общество учащихся «Поиск»

БОУ «Воскресенская СОШ»,  Калачинского района

XXIII

Муниципальная научно-практическая конференция

школьников и учащейся молодежи

Тема: «НОУ «Условия необходимые для развития растений.»

Учебно-исследовательская работа

Научное направление: окружающий мир

Выполнил :

ученица  2 кл.

БОУ «Воскресенская СОШ»

Бухтоярова Лилия

Научный руководитель: 

учитель начальных классов

БОУ «Воскресенская СОШ»,         Калачинского района

 Исакова Ольга Васильевна

 2018 год

Оглавление

   Аннотация……………………………………………….стр 3

   Введение…………………………………………………стр.-4

1. Глава 1. Сбор информации о жизни растений...……   стр.-4

2. Глава 2. Собственный опыт ( практическая работа)    стр.-12

Заключение………………………………………………  стр.-13

Литература…………………………………............ .         стр. -14

Приложение  1……………..……………………………   стр.- 15

Приложение  2……………..……………………………   стр.-16

Аннотация:

На уроках Окружающего мира  рассказали нам, что растения, как и животные, являются живыми организмами, которые питаются, дышат и размножаются, для роста и развития растений необходимы: воздух, свет, вода, тепло. Нам хотелось разобраться так ли это на самом деле?

Основополагающий вопрос

Актуально ли изучение жизни растений в домашних условиях?

Проблемные вопросы

Что необходимо растениям для жизни в естественной среде?

Что необходимо растениям для жизни в домашних условиях?

Можно ли вырастить в квартире, в условиях  Сибири растения, которые растут в огороде ?

Сравнить некоторые моменты жизни растений в естественных условиях.

Гипотеза: Предположим, что для жизни и роста    растений  не нужны свет, тепло, вода, значит можно вырастить растение в темноте, на холоде и без полива. Можно  ли вырастить зимой  в своей квартире растения, которые  летом дают  плоды  на огородах.

Задачи. 

• Собрать информацию и провести эксперименты по заданной теме;
• Понаблюдать, как развиваются растения в комнатных условиях, в темноте, без тепла, без полива;
• Попытаться вырастить плоды зимой  в своей  квартире  в условиях  Сибири;
• Проанализировать полученную информацию и сделать выводы.

План исследования:

     Исследовательская работа  разделяется на две части: теоретическую и практическую. В теоретической части я  изучил вопросы проращивания семян и обработал необходимую  информацию. В практической части использовал опытно-экспериментальные методы исследования, по результатам которых мною были сделаны соответствующие выводы.

Практическое применение данной работы возможно на уроках окружающего мира, технологии. в кружковой работе, при работе на пришкольном участке.

В теоретической части я изучил литературу и обработал информацию об овощах. Выяснил для чего нужен свет. вода и тепло для роста и развития растения.

Введение:

Чтобы овощные растения хорошо росли, обеспечивали нас своими плодами (независимо от того, корнеплоды это или листья), им требуются определенные условия. Факторы, без которых невозможно существование и развитие растений,— тепло, свет, воздух, питательные вещества. Только их наличие и рациональное сочетание позволят овощным культурам расти, развиваться и плодоносить. При этом надо помнить, что факторы внешней среды одинаково важны и невзаимозаменяемы, т.е. усиленный полив не компенсирует недостаток света или питания; что колебание какого-либо из них изменит воздействие остальных; что разные культуры имеют различные потребности, они могут меняться даже у одного растения в зависимости от фазы его развития.

Глава 1. Сбор информации о жизни растений

Тепловой режим

Чтобы повысить урожайность и качество овощей, надо не только знать, каким образом факторы внешней среды влияют на них, но и уметь регулировать их в соответствии с периодами развития растений.

Овощные культуры нормально растут, закладывают продуктивные органы только при определенном тепловом режиме. Источник тепловой энергии, так необходимой растениям (и не только им),— это солнечная радиация. Не последнюю роль играют и органические вещества, внесенные в грунт, потому что разложение навоза и компоста сопровождается выделением тепла.

Реакция овощных культур на тепловой режим различна, что во многом определяется их происхождением. По отношению к теплу овощные культуры подразделяются на несколько подгрупп:

морозо- и зимостойкие, к которым принадлежат щавель, многолетние луки, эстрагон, чеснок и др. Они легко переносят небольшие похолодания (до -8—10 °С), а их подземные органы (корни и корневища) неплохо зимуют под снегом. Овощи трогаются в рост, когда температура воздуха повышается до +1 градуса, понятно, что интенсивный рост наблюдается при более высоких показателях (+15—20 °С);

холодостойкие (корнеплоды, шпинат, репчатый лук, двулетние капустные растения и др.). Отличительной способностью растений данной группы является то, что они переносят небольшие похолодания (до -1—2 °С) достаточно долго, что без какого-либо вреда для себя несколько дней они могут выдерживать температуру-3—5 °С. Для прорастания семян холодостойких культур требуется температуpa +2—5 °С, а для активного роста и развития — +17—20 °С. Дальнейшее повышение температуры (более +25—28 °С) приводит к угнетению растений, а если показатели поднимаются выше +30 °С, то развитие овощных растений останавливается, что связано с особенностями их физиологии;

 умеренно холодостойкие. В эту группу входит картофель, ботва которого погибает уже при 0 градусов (как у теплолюбивых растений), а для интенсивного роста и развития клубней требуется температура +15—20 °С;

 теплолюбивые, которым противопоказаны даже кратковременные заморозки (растения погибают, если температура опускается ниже 0 °С). Оптимальный тепловой режим для помидоров, перцев, баклажанов, огурцов и других — +20—30 °С, но они способны выдерживать и температуры, близкие к +40 °С;

 жаростойкие, для которых наилучшей будет такая же температура, как у теплолюбивых растений, но и показатель +40 °С и более заметного вреда им не наносит.

В разные фазы вегетации потребность овощных культур в тепле различна (приложение № 1.), что обязательно должно быть учтено при выращивании рассады .

Оптимальный тепловой режим для овощных культур реально создать в условиях защищенного грунта, т.е. в парниках и теплицах. В открытом грунте это сделать несколько сложнее, поскольку придется прибегнуть к определенным агротехническим приемам. Если вы планируете выращивать ранние и теплолюбивые овощи, то для них желательно подготовить высокие грядки, которые быстрее прогреваются солнцем; поможет мульчирование почвы, поскольку покрытие ее различными неткаными и органическими материалами повышает температуру грунта на несколько градусов, а накопление тепла в нем возрастает примерно на 40—45%; тепловой режим стабилизируется и улучшается, если путь господствующим ветрам преграждает кулиса из высокорослых культур, например кукурузы, подсолнечника и др.

Свет для растений

Без света невозможны фотосинтез и накопление пластических веществ. Только при его наличии овощные растения синтезируют и аккумулируют органические вещества, закладывают плоды. При этом особую важность приобретают интенсивность освещения (для основной части растений достаточно 20 000—30 000 лк) и спектр солнечного света, а именно его видимая часть. Среди областей % спектра солнечной радиации наибольшее значение для растений имеют красные, оранжевые, фиолетовые и синие лучи.

Овощные культуры обладают разной потребностью в свете, его продолжительности, спектральном составе и интенсивности. По последнему признаку (он должен быть обязательно учтен при планировании огорода) они подразделяются на такие группы:

очень требовательные (фасоль, помидор, огурец, баклажан и др.);

среднегребовательные (многолетние овощи, шпинат, капуста и др.); S нетребовательные (петрушка, сельдерей, салат и др.).

В зависимости от того, как долго в течение дня растение нуждается в освещении, они представлены следующими группами:

растения короткого дня (огурец, баклажан, фасоль, кабачок, некоторые сорта помидоров и др.), для нормального развития которых требуется световой день продолжительностью менее 12 ч;

 растения длинного дня (капуста, морковь, петрушка, пастернак, свекла, репа и др.), нуждающиеся в том, чтобы световой день длился более 13 ч;

 растения нейтрального дня (арбуз, спаржа, отдельные сорта огурцов и помидоров и др.), которые хорошо себя чувствуют при любых условиях.

Если правильно воздействовать на световые условия, можно регулировать сроки цветения растений, повышать их урожайность. Например, всем известно, что редис, шпинат, репчатый лук часто подвержены стрелкованию и цветушности. Чтобы предупредить эти нежелательные явления, можно искусственно уменьшить световой день, установив переносные каркасы и в определенное время (как правило, монтаж такой своеобразной ширмы производят с 20 до 8 ч) набросить на них материал, плохо пропускающий свет, а с наступлением утра снять его.

Другой способ, который также используется,— это позднелетний посев, т. е. редис, салат, лук на перо, редька и иные культуры, высаженные во второй половине июля, обязательно порадуют своим урожаем.

Кроме того, оптимальной освещенности в открытом грунте позволяют добиться такие агротехнические приемы, как прореживание густых посевов, прополка, правильная ориентация грядок (последнее имеет непосредственное отношение к планированию огорода).

В закрытом грунте световой режим легче регулируется, в частности, если света недостаточно, применяют досвечивание специальными лампами, если его много, то прибегают к затенению грядок.

Стремиться к соблюдению светового режима особенно важно при выращивании рассады, поскольку при высокой температуре и плохой освещенности сеянцы очень быстро вытягиваются. Более всего растения нуждаются в свете с появлением всходов (мы еще вернемся к этой теме и рассмотрим ее более подробно).

Углекислый газ

Как и все живые существа, растения, в том числе и овощные, дышат, а для фотосинтеза им нужен углекислый газ. Кислородом растения обеспечивает атмосфера, корневая система получает его из почвенного воздуха. Если с первым все понятно, то со вторым дело усложняется тем, что корневая система растений имеет конкурентов, в роли которых выступают аэробные микроорганизмы. Кроме того, если почва уплотненная и покрыта коркой, возникшей после полива, то доступ воздуха значительно затрудняется. Поэтому, когда вы рыхлите почву или мульчируете ее, вы спасаете растения от кислородного голодания, следствием чего может стать гибель семян (они просто не прорастут) и сеянцев, а взрослые начнут отставать в росте и развитии. Нарушение агротехники, в частности переувлажнение почвы, при котором вода вытесняет воздух из почвенных пор, также приводит к нехватке кислорода.

Не менее важно и количество углекислого газа, источником которого, помимо воздуха, является почва (установлено, что при правильной агротехнике 1 м2 почвы выделяет 1—2 г углекислого газа). В ней углекислый газ является продуктом жизнедеятельности микроорганизмов. При рыхлении, внесении органических удобрений надпочвенный слой воздуха и верхние слои почвы обогащаются углекислым газом, поскольку кислород интенсифицирует дыхание корней и работу микроорганизмов, разлагающих органику, в процессе которых происходит выделение углекислого газа.

Газовый обмен в условиях защищенного грунта тоже поддается регулированию. Для этого достаточно поставить емкость, на треть наполненную коровяком, и залить ее водой. Чтобы растения не испытывали нехватку кислорода, теплицы и парники должны вентилироваться.

Влага

Значение воды в жизни растений невозможно преувеличить. Это один из трех наиболее важных факторов, влияющих на растения. При недостатке влаги (впрочем, как и при избытке) говорить о хорошем урожае не приходится. Вода выступает не только как элемент питания растений, но и как регулятор их температуры и обмена веществ. В связи с этим надо различать такие понятия, как:

 потребность в воде. Это то количество влаги, которое обеспечивает нормальный рост, развитие и плодоношение овощных культур. Известно, что для этого необходим всего лишь 1 % поступающей воды, остальное идет на транспирацию (дыхание) растений;

 требовательность к влаге, т.е. оптимальный для данной культуры уровень влажности грунта в конкретный период вегетации.

Как потребность, так и требовательность растений к воде определяются различными факторами, в частности:

 биологическими особенностями растений;

 фазой вегетации;

 развитостью корневой системы;

 строением листового аппарата;

 условиями окружающей среды (светом, теплом, характером почвы, наличием минеральных веществ и др.).

Наибольшее значение имеет характер корневой системы: чем более она развита, тем лучше она способна снабжать растение влагой. У овощных культур корневая система бывает:

 сильно разветвленной, которая в состоянии охватить в глубину и ширину от 2 до 5 м. Такую корневую систему имеют тыква, хрен;

 среднеразветвленной (до 1—2 м), типичной для моркови, помидора и др.;

сильно разветвленной поверхностной (15— 20 см), встречающейся у капусты, огурца, баклажана и пр.;

слабо разветвленной (10—15 см), характерной для различных луков. По требовательности к воде овощные растения классифицируются на группы, нуждающиеся:

в очень высокой влажности грунта (огурец, различные виды капусты, редис и др.), поскольку при недостаточно развитой корневой системе они обладают значительной зеленой массой (у огурца она примерно в 25 раз больше корневой системы, у капусты — в 11 раз), которая испаряет большое количество влаги. Если подобные культуры испытывают нехватку воды, они задерживаются в развитии, урожайность резко падает. Для высоких урожаев требуются регулярные поливы;

 в высокой влажности, но при этом рационально расходующие воду У репчатого лука, чеснока, лука-порея корневая система не отличается особой мощностью, но при этом и зеленая масса не слишком большая;

 в умеренной влажности, но независимо от этого активно потребляющие воду. Такими являются свекла, кабачок, патиссон, горох, морковь и некоторые другие, имеющие развитую корневую систему, способную добывать воду из глубины, и развитый листовой аппарат;

 в малой влажности, какой довольствуются баклажан, помидор и петрушка.

Высокой урожайности овощных культур способствует соответствующее им количество влаги в почве, причем оптимальное для конкретного периода вегетации. Есть овощи, которые испытывают острую потребность в воде во время нарастания зеленой массы (лук) или роста кочана (капуста). У корнеплодов такая необходимость возникает в начале вегетации, когда корневая система еще не достигла нужного объема; у тыквы, кабачка — во время формирования плодов.

 Доращивание представляет собой содержание овощных культур по окончании вегетативного периода с целью получения дополнительных плодов. Его практикуют для петрушки, сельдерея, лука-порея, пекинской капусты и др.

Другие важные факторы для роста растений

Для роста и развития овощных культур имеют значение и характер почвы, и степень насыщенности ее питательными веществами. Но эти факторы непосредственно на планирование огорода влияния не оказывают, поэтому, не умаляя их важности, мы, не рассматривая их детально, только напоминаем о них.

Итак, одним из главных факторов, от которого зависят сроки созревания овощных культур, является обеспечение их достаточным количеством света и тепла. Поэтому первое требование, которое следует предъявить к огородному участку — это высокая степень освещенности, ведь известно, что среди овощных растений практически нет таких, которые хорошо растут и обильно плодоносят в условиях дефицита света. Следовательно, под огород необходимо отвести самое солнечное место на участке. Его вы сможете легко определить по такому признаку — с него снег сходит в первую очередь. Если говорить об идеальной ситуации, то огород должен быть открыт солнечным лучам с раннего утра (в крайнем случае с полудня) до позднего вечера. Профессионалы считают, что только в этом случае молено рассчитывать на максимальный урожай, не прибегая к усиленной подкормке растений удобрениями.

Объяснение связи между степенью освещенности и урожайностью овощных культур очень простое и обусловлено их природой. Если растение испытывает нехватку света, ему приходится усиленно наращивать зеленую массу (листья), чтобы процесс фотосинтеза протекал с необходимой интенсивностью. Это возможно только при условии наличия большого количества питательных веществ, которые овощи могут получить лишь с внесением дополнительных порций удобрений. Таким образом, чем гуще тень, в которой находятся грядки, тем больше потребуется удобрений (мы сейчас не рассматриваем финансовую сторону вопроса, хотя для огородника-практика это тоже имеет немалое значение).

При световом дефиците и избытке удобрений страдает не только количество полученных плодов, но и их качество — достаточно сказать, что овощи накапливают нитраты и нитриты, весьма вредные для здоровья человека. Если недостаток света достигает критической точки, растения вытягиваются, слабеют и могут погибнуть от заболеваний и вредителей. Их не защитят даже мощные современные химические средства.

Не менее важное условие, которое при организации огорода следует соблюдать в обязательном порядке,— выбор для него ровного места. Это не только облегчит уход за растениями (прежде всего полив, поскольку при небольшом уклоне даже в пределах одной грядки одни растения будут испытывать нехватку влаги, а другие — ее избыток, и придется принимать меры для предотвращения такого положения), но и обеспечит их достаточным количеством света. На плоском участке, у которого отсутствует явно выраженный уклон, ориентируйте грядки с севера на юг, тогда солнце, перемещаясь в течение дня с востока на запад, будет равномерно освещать их с обеих сторон.

На участке, имеющем уклон, ваши действия зависят от его величины. Если он небольшой, то вскапывайте грядки поперек склона. Это позволит предотвратить смывание плодородного слоя вниз. Если склон очень крутой и других вариантов для огорода не предвидится, то следует либо выровнять участок (на ваше решение должно повлиять и такое соображение: не исключено, что с точки зрения ландшафтного дизайна разрушение склона нежелательно, вполне вероятно, что благодаря такому рельефу можно придать участку особую декоративность, поэтому сначала все взвесьте, потом режьте), либо устроить террасы. (Кстати, земляные работы потребуют определенных затрат, ведь придется использовать тяжелую технику.)

Имеет значение и ориентация склона по сторонам света. Отводить под огород северные склоны специалисты не рекомендуют, поскольку, как правило, они лежат в густой тени и рассеивают солнечный свет, что плохо сказывается на росте и развитии огородных культур. Это относится и к нижней части склона, тем более северного, поскольку такие участки обычно поздно освобождаются от снега, плохо прогреваются солнечными лучами, что отодвигает сроки посадки растений. В таких условиях о ранних овощах можно и не мечтать.

Плохо дренированные участки тоже нежелательны, так как корневая система растений будет страдать от дефицита кислорода, загнивать и погибать. Если выбора нет, то придется предусмотреть устройство дренажной системы, что также потребует определенных вложений и последующего ухода за дренами.

Огородную зону не должны заслонять от солнца рослые деревья, высокие изгороди, различные постройки. Но не следует впадать и в другую крайность и открывать огород всем ветрам, которые могут разрушить микроклимат на участке, поломать растения и, соответственно, снизить урожай. Овощные растения защитят от ветра плодово-ягодные и декоративные кустарники, высаженные по периметру огорода с учетом розы ветров.

Качество обработки почвы определяет скорость прорастания семян, углубление корней в почву. Поэтому вся система подготовки почвы к выращиванию овощных культур должна создавать благоприятные условия для их роста и развития.

Размещение огорода вдоль автомобильной трассы с интенсивным движением нельзя назвать удачным, поскольку вредные вещества (а это вся таблица Менделеева!), содержащиеся в выхлопных газах, непременно осядут на растениях и впитаются ими, что отнюдь не полезно для нашего здоровых.

Если не вы выбирали участок или если вам приходится брать то, что дают, придется позаботиться хотя бы о защите растений и себя. Если ваш участок отделяет от дороги менее 100 м, то по этой стороне создайте плотную стену из живой изгороди, которая будет функционировать как зеленый фильтр. (Напоминаем, что листву, опавшую с таких кустарников, нельзя закладывать в компост и использовать в качестве мульчи.)

Огородные культуры, как и растения вообще, нуждаются в регулярных поливах, поэтому наличие поблизости источника воды — еще одно важное условие формирования урожая. По большей части овощи состоят из воды, поэтому получение сочной зелени на высушенной почве — задача трудновыполнимая. Помимо этого, фотосинтез невозможен при дефиците влаги (скорость, с которой он протекает, снижается, и процесс может полностью прекратиться), поскольку от количества образующихся органических веществ зависит величина урожая (известно, что при фотосинтезе создаются пластические вещества — своеобразный строительный материал растений).

Если воды не хватает, реакция растений особенно в жаркую погоду следует незамедлительно: их тургор падает (они несколько привядают), листья скручиваются, чтобы сократить испарение влаги через устьица. В результате количество неорганических веществ, прежде всего углекислого газа, поступающего внутрь растений, резко падает, интенсивность фотосинтеза снижается.

При нехватке воды растения недополучают и минеральных веществ, которыми их обеспечивает корневая система, поскольку, не будучи растворенными в воде, они переходят в форму, которая не может бывать усвоена огородными культурами.

Все сказанное совершенно не означает, что более успешным будет огород на почвах, насыщенных водой. Подтопление огорода недопустимо, так как влечет за собой ряд негативных последствий: во-первых, при обильных осадках или поливах наблюдается застой воды из-за того, что она медленно просачивается в нижележащие слои почвы (это особенно типично для глинистых грунтов); во-вторых, корневая система растений буквально задыхается от недостатка кислорода. http://www.idealdomik.ru/sad-i-ogorod/vash-plodorodnyi-sad-i-ogorod/vyraschivaem-ovoschi/uslovija-neobhodimye-dlja-rosta-i-razvitija-rastenii/page-2.html

Глава 2. Собственный опыт

Практическая работа

Мне  чтобы провести эксперимент  были нужны: семена, почва, вода дренаж, четыре цветочных горшка.

Летом я собрал семена : фасоли

В цветочном магазине с мамой купили: почво-грунт питательный,   дренаж (керамзит).

     9 ноября я замочил фасоль , а 11 ноября  посеял семена  в мои  «горшочки»:
         I-й  оставили в комнате  t 24⁰ С, без  дополнительного освещения;
         II-й поставили  в шкаф, где мало света, отметила «без света»;
         III-й поставила на подоконник t 17-18⁰ С отметила «без тепла»;
Все горшки ежедневно поливали водой комнатной температуры
          IV-й оставили в комнате, но не поливали, отметила «без воды».
Ежедневно наблюдал и записывал в дневник, фотографировал (приложение 2).

  Первые всходы появились в шкафу и в комнате на 3 день, а на подоконнике на 6 день, без полива всходов нет. Из этого я сделал вывод, что для появления всходов нужны тепло и влага  

  На 6-11 день в комнате растения –зеленые , на 12 день появился 3 листок,

на подоконнике за этот период  фасоль растет очень медленно, листья мелкие, некоторые  погибли,    

  В шкафу стебель тонкий, быстро вытягивается, листья побледнели, пожелтели,    

Без полива всходов нет  

  Следовательно для развития и роста растений необходимы свет и тепло и вода.  

    За период с 16-28 день

На подоконнике рост прекратился, растение стало погибать, без полива всходов нет. В комнате стояли пышные зеленые листья.    

   В комнате  на 42 день появились цветы. Цветение было обильным в течении недели, но плодов мало.

 Этим опытом я доказал, что растениям необходимы дополнительные условия, для получения хорошего урожая.  

  Заключение:

 Своим опытом я доказал:

 Для появления всходов нужны тепло и влага.  

Для развития и роста растений необходимы свет и тепло и вода.     Вырастить,  как в огороде,  фасоль в квартире зимой не получилось, я думаю, что для развития растений зимой недостаточно солнечного света (короткий  световой день), влажности воздуха из-за отопления, и необходимы дополнительные  питательные вещества.

Мои исследования продолжаются.

Список литературы:

1. Атлас определитель. А.А. Плешаков, М.: Просвещение, 2012.
2. Декоративное садоводство. Учебник, М.: Колос, 2000. 
3. Окружающий мир. О В Федотова, М ; Академ- книга, 2015год.

   http://www.idealdomik.ru/sad-i-ogorod/vash-plodorodnyi-sad-i-ogorod/vyraschivaem-ovoschi/uslovija-neobhodimye-dlja-rosta-i-razvitija-rastenii/page-2.html

Приложение 1

Потребность овощных растений в тепле в зависимости от периода вегетации

Таблица

Первые всходы.

Вывод: для появления всходов нужны тепло и влага.

Развитие растений

Вывод: для развития и роста растений необходимы свет и тепло и вода.

Рост растений