Исследовательская работа на тему: Влияние различной почвы на прорастание семян кресс-салата

Управление образования Администрации

муниципального образования « Город Можга»

Муниципальное бюджетное общеобразовательное

учреждение средняя общеобразовательная школа

№ 6 им. А.Н. Сабурова

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

«Влияние различной почвы на прорастание семян»

Выполнила:

Мануилова Юлия

Сергеевна.,

Ученица 5б класса

Руководитель:

Романова Людмила

Анатольевна.,

учитель биологии

2015г.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение…………………………………………………………………………...3

Глава I. Биология кресс-салата………………………………………...…………5

1. Биоиндикация, биологические особенности кресс-салата………...………5

2. Факторы влияющие на прорастание семян…………………………..……..8

Глава II. Всхожесть семян кресс-салата в различных почвах………………...10

2.1. Методика исследования всхожести семян кресс-салата…………...……..10

2.2. Итоги исследования по определению всхожести семян кресс-салата в различных почвах………………………………………………………………..13

Заключение……………………………………………………………………….16

Список использованной литературы…………………………………...………17

Введение

Я прочитала в книжке что по растениям можно определить состояние окружающей среды, меня это заинтересовала, и я решила об это поподробнее узнать. Так как у меня есть огород мне было важно узнать состояние почвы, и можно ли это определить с помощью растений. Я взяла для исследования почву со своего огорода и попросила тоже самое сделать своих одноклассников.

Так я и мои одноклассники проживаем ы разных районах г. Можги, экологическая обстановка в этих районах я предполагаю разная. Одноклассники по моей просьбе принесли почву для исследования со своих приусадебных участков: это ул. Ягодная, ул. Пушкина, пер. Элеваторский. Исследование почвы я провела методом биоиндикации с помощью кресс-салата.

Кресс-салат - однолетнее овощное растение, обладающее повышенной чувствительностью к загрязнению почвы тяжёлыми металлами, выбросами автотранспорта и др. вредными веществами.

Факторы, определившие выбор кресс-салата:

• Этот биоиндикатор отличается быстрым прорастанием семян и почти стопроцентной всхожестью, которая заметно уменьшается в присутствии загрязнителей.

• Привлекательны также и весьма короткие сроки эксперимента. Семена кресс- салата прорастают уже на 3-4 день, и на большинство вопросов эксперимента можно получить ответ в течении 10- 15 суток.

Цель исследования : Оценить состояние почвы в разных районах г. Можги с помощью кресс-салата (биоиндикатора).

Задачи исследования:

1. Провести отбор проб почвы.

2. Выявить всхожесть кресс- салата на различных почвах.

3. Установить степень загрязнения почвы.

4. Выяснить возможные причины загрязнения почвы.

Объект исследования: кресс-салат.

Предмет исследования: всхожесть семян кресс-салата в различных почвах.

Гипотеза: всхожесть семян кресс-салата зависит от состояния (качества) почвы, если почва загрязнена - всхожесть снижается.

Практическая значимость работы заключается в том ,что данный метод определение всхожести семян позволяет быстро в домашних условиях определить наличие загрязнения в почве.

Глава I . Биология кресс-салата

1.1.Биоиндикация, биологические особенности кресс-салата

Биоиндикация - метод, позволяющий судить о состоянии окружающей среды по особенностям развития организмов-биоиндикаторов¹. Термин "биоиндикация" чаще используется в европейской научной литературе, а в американской его обычно заменяют аналогичным по смыслу названием "экотоксикология".

Биоиндикация может осуществляться на всех уровнях организации живого: биологических макромолекул, клеток, тканей и органов, организмов, популяций (пространственная группировка особей одного вида), сообществ, экосистем и биосферы в целом. Признание этого факта - достижение современной теории биоиндикации.

Биоиндикацию часто путают с биотестированием. Но если при биоиндикации организмы извлекаются из природы и по их состоянию оценивают степень загрязнения, то при биотестировании качество воды, почвы оценивается посредством лабораторных объектов (животных, растительных, одноклеточных), помещённых в тестируемую среду уже в лаборатории.

О возможности растительности биоиндекатора писал геолог А.М. Карпинский. Большой вклад в развитие биондикации внес русский ученый почвовед В.В. Докучаев . В качестве биоиндикатора я использовала в своей работе растение кресс-салат.

Кресс-салат -обладает повышенной чувствительностью к загрязнению почвы тяжёлыми металлами, а также загрязнению воздуха газообразными выбросами автотранспорта. Салат не любит расти на кислых почвах.²

Кресс-салат, являясь однолетним травянистым растением, в пору своего максимального роста достигает высоты 50 сантиметров, но случается это редко, так как употребляют его в пищу совсем в молодом состоянии. Кресс-салат можно назвать уникальной культурой, потому что он представляет интерес не только для огородников, но и для кулинаров. Интересно, что этот вид салата не требует особого ухода, поэтому его нередко выращивают на подоконнике в городской квартире. Он замечательно растет в обычных горшках, соседствуя с домашними растениями. В пищу его используют практически всегда в сыром виде, в связи с тем, что в сушеном виде полезные свойства кресс-салата теряются, а его своеобразный аромат не лучшим образом преобразуется в неприятный запах.

Гурманы утверждают, что кресс-салат способен превратить любое блюдо в изысканный деликатес. Зеленые ростки салата используются при приготовлении различных салатов и холодных супов. Хорош он и как приправа или гарнир к рыбным и мясным блюдам, сыру, колбасам. Обогащая витаминами пищу, кресс-салат улучшает вкус картофеля, омлета или яичницы.

Родиной этого растения считается Иран. В диком виде растение встречается в Африке (Египет, Эфиопия), а также в Азии - от восточного побережья Средиземного моря до Пакистана.

Польза кресс-салата:

Не секрет, что это маленькое растение скрывает в себе большую жизненную силу. Польза кресс-салата заключатся в содержании таких жизненно важных минеральных солей как калий, кальций, железо, медь и магний, наряду с витаминами K, E, C, B, D и A. В последнее время кресс-салат причисляют к продуктам, которые обладают противораковыми свойствами. Европейские ученые заявляют, что употребление в пищу этого салата способно предотвратить повреждение клеток крови, следовательно, уберечь нас от такого страшного заболевания как рак крови. Очень хотелось бы им верить.

Не обошел кресс-салат и область красоты, то есть косметологию, где очень уважительно относятся к этому растению. Экстракт молодых ростков нередко является важной составляющей многих косметических средств, которые действуют на эпидермис в качестве антиоксиданта. Для стареющей кожи польза кресс-салата проявляется при ежедневном обтирании лица кубиками льда, приготовленными из смеси минеральной воды и сока этого чудесного.³

Вред кресс-салата:

Вред кресс-салата потребителям практически неизвестен и может сказаться лишь в случае индивидуального неприятия этого продукта питания, выражаясь в различных аллергических реакциях.

Кресс салат имеет несколько видов: кудрявый, цельнолистный, посевной.

Среди салатных культур лидером по скороспелости является кресс-салат. Всходы его появляются при хорошем увлажнении почвы уже через сутки-двое, а через 10-15 дней уже можно собирать первый урожай листьев. Приятный, слегка острый вкус обусловлен наличием горчичного масла. Его можно выращивать в течение всего года - летом в открытом грунте, а зимой в защищенном грунте и в комнатных условиях - это другая ценная особенность этого салата.

Всходы кресс-салата появляются на 3-4-й день после посева. Семядольные листья у рассеченнолистных сортов трехлопастные, у цельнолистных - цельные. После образования 7-11 настоящих листьев (в зависимости от разновидности, сорта и погодных условий) в Краснодарском крае у растений наблюдается вытягивание побега.

Кресс-салат является перекрестноопыляющейся культурой. При искусственной изоляции цветки способны к самоопылению, но развиваются плохо выполненные, щуплые семена. Пыльцу переносят в основном насекомые - пчелы и мухи.

Кресс-салат хорошо произрастает на самых различных почвах. Лучшие результаты дает при посеве на легких почвах. При культуре на больших площадях лучше всего помещать его на 3-й год после внесения навоза.

Кресс-салат является холодостойкой и очень скороспелой культурой.

1.2. Факторы, влияющие на прорастание семян.

Почва - особое природное образование, обладающие рядом свойств, присущих живой и неживой природе, сформировавшееся в результате длительного преобразования поверхностных слоев литосферы под совместным взаимообусловленным взаимодействием гидросферы, атмосферы, живых и мертвых организмов.⁴

Кислотность почвы.

Повышенная кислотность почвенного раствора ухудшает рост корней, отрицательно действует на набухаемость семян. Отрицательно сказывается на росте и развитии растений. Ухудшается использование растениями питательных веществ почвы и удобрений. На кислых почвах происходит вымывание элементов питания, обеднение перегноя. Отрицательное действие высокой кислотности в значительной степени связано с увеличением растворимости соединений алюминия, железа и марганца в почве. Повышенное содержание их в растворе ухудшает растения.

Загрязнение почв.

Почвы загрязняются различными химическими веществами, пестицидами, отходами сельского хозяйства, промышленного производства и коммунально-бытовых предприятий.

Поступающие в почву химические соединения накапливаются и приводят к постепенному изменению химических и физических свойств почвы, снижают численность живых организмов, ухудшают ее плодородие.

Загрязнение почв и нарушение нормального круговорота веществ происходит в результате не дозированного применения минеральных удобрений и пестицидов. В ряде отраслей сельского хозяйства пестициды применяют в больших количествах для защиты растений и борьбы с сорняками. Ежегодное их применение, часто по несколько раз в сезон, приводит к их накоплению в почве и ее отравлению.

Главными источниками загрязнения являются:

Жилые дома и бытовые предприятия. В числе загрязняющих веществ преобладает бытовой мусор, пищевые отходы, фекалии, строительный мусор, отходы отопительных систем, пришедшие в негодность предметы домашнего обихода; мусор общественный учреждений - больниц, столовых, гостиниц, магазинов и др. Транспорт так же влияет на загрязнение почвы.⁵

Содержание гумуса в почве.

Гумус (перегной) - сложное сочетание особых, присущих только почве органических веществ, синтезированных почвенными микроорганизмами в процессе разложения мертвых растительных и животных организмов. Это наиболее характерная и существенная часть почвы, с которой тесно и неразрывно связано почвенное плодородие. В перегное (гумусе) содержатся и сохраняются основные элементы питания растений.

Гуминовые вещества: стимулируют дыхание растений даже в условиях острого дефицита кислорода. Под действие гуминовых веществ потребление кислорода листьями молодых растений увеличивается, а в условиях засушливой погоды уменьшается, повышают качество сельскохозяйственной продукции.

Глава II. Всхожесть семян кресс- салата в различных почвах.

2.1. Методика исследования всхожести семян кресс-салата.

Прежде чем ставить эксперимент по биоиндикации загрязнений с помощью кресс- салата, партию семян ( предварительно приобретенных в магазине семян, фирма- « Наша дача», сорт -«Весенний»), предназначенных для опытов, проверила на всхожесть. Для этого семена кресс-салата проращивала в чашках Петри, в которые насыпаю промытый речной песок слоем 1 см. Сверху его покрывала фильтровальной бумагой и на нее разложила определенное количество семян. Перед раскладкой семян песок и бумагу увлажняю до полного насыщения водой. Сверху семена закрыла фильтровальной бумагой и неплотно покрывала стеклом.

Проращивание веду в помещении при температуре 20- 25 °С. Нормой считается 90-95 % семян в течение 3-4 суток. Процент проросших семян от числа посеянных называют всхожестью.

Всхожесть семян, приобретенных в магазине составила 98%.

Определение всхожести семян.

15.01.2015 19.01.2015

После определения всхожести семян приступаю к проведению эксперимента:⁶

1. Для высева брала одинаковое количество семян (30 шт.)

2. Забор пробных образцов почвы в разных районах г. Можги массой 200 г. с 3 участков.

3. В качестве контроля был взят заведомо чистый субстрат (покупная почва)

4. Субстрат во всех чашках был увлажнен отстоянной водопроводной водой до насыщения.

5. В каждую чашку на поверхность субстрата были уложены семена кресс-салата.

6. Семена были покрыты теми же субстратами почти до краев чашки.

7. Увлажняла верхние слои субстратов до влажности нижних.

8. В течение 10 дней наблюдала за прорастанием семян.

9. Все чашки были помещены в одинаковые условия.

Закладка опыта.

19.01.2015 ( закладка опыта )

29.01.2015 ( полученные результаты )

Большое влияние на прорастание семян кресс-салата оказывает кислотность почвы. Поэтому я провела исследование кислотности почвы. Для этого, достаточно взять пригоршню земли (с глубины 3-6 см) и развести водой. Соотношение 1: 2, 5 для общих грунтов. Далее стеклянной палочкой необходимо размешать после чего оставить в покое на 15 мин. Потом перемешать и спустя 5 мин. опустить в отделившуюся жидкость лакмусовую бумагу.

Определение кислотности почвы.

Наличие гуминовых кислот определила визуально. В тёмных почвах кислот больше, в светлых гуминовых кислот меньше.

2.2. Итоги исследования по определению всхожести семян кресс-салата в различных почвах

После проведения исследования, полученные данные исследования я оформила в виде таблицы.

Таблица оценки скорости прорастания семян кресс - салата.

Исследуемый

Число проросших семян, %

%

Субстрат

3 сут.

4 сут.

5 сут.

6 сут.

7 сут.

8 сут.

9 сут.

10 сут.

11 сут.

Ул. Ягодная

10 шт.

15 шт.

20 шт.

25 шт.

25 шт.

26 шт.

26 шт.

27 шт.

27 шт.

89%

Пер. Элеваторский

18 шт.

23 шт.

25 шт.

27 шт.

27 шт.

27 шт.

28 шт.

28 шт.

28 шт.

93%

Ул. Пушкина

15 шт.

18 шт.

22 шт.

27 шт.

27 шт.

28 шт.

28 шт.

29 шт.

29 шт.

97%

Контроль

17 шт.

18 шт.

24 шт.

28 шт.

28 шт.

29 шт.

29 шт.

29 шт.

29 шт.

97%

Далее я интерпретировала таблицу.

При проведении опытов с кресс-салатом следует учитывать , что большое влияние на всхожесть семян оказывает кислотность почвы. По проведении мною опыта, кислотность на разных участках оказалась одинаковой ( pH 5-5,5) Соответственно, кислотность почвы не могла повлиять на число проросших семян.

Содержание гумуса может повлиять на прорастание семян. Наличие гуминовых кислот определила визуально. В контрольном образце на упаковке указано содержание гуминовых кислот (25%), поэтому почва черная.

Другие образцы почвы были намного светлее контрольного , значит гуминовая кислота меньше 25%.Самый светлый субстрат по ул. Ягодной.

Всхожесть семян на контрольном субстрате и субстрате с ул. Пушкина оказалось одинаковой (97%), хотя по внешнему виду почва значительно отличается. Значит содержание гуминовых кислот не влияет существенным образом на прорастание кресс-салата.

Значит, разную всхожесть семян можно объяснить тем, что почва, для исследования взята в разных районах г. Можги, имеет разную степень загрязнения. Наибольшая всхожесть ( 97%) составляет на субстрате, взятой с ул. Пушкина и контроль (покупная почва), (93%) составляет всхожесть на субстрата с пер. Элеваторского, (91%) на субстрате с ул. Ягодной.

В тех районах города, где были взяты пробы почв провели исследование движения автотранспорта.

Исследуемый

субстрат

Количество автотранспорта за час

Легковой автомобиль

Автобус

1.Ул. Ягодная

4

4 ( маршрут автобуса

№ 4 интервал 15 мин.)

2.Пер. Элеваторский

2

-

3.Ул. Пушкина

1

-

4.Контроль

-

-

Участок по ул. Ягодной примыкает к ул. Рабочей, где проходит маршрут автобуса № 4, интервал движения автобуса 15 мин. ( 4 автобуса в течение 1 часа),так же по этой улице за час проезжает 4 автомобиля. По пер. Элеваторскому, где взят образец почвы, движение автобуса не осуществляется . Автомобильный поток- 2 автомобиля в час. По ул. Пушкина автобусного маршрута нет, автомобильный поток - 1 машина в час. Соответственно, автотранспорт оказывает большое влияние на загрязнение почвы.

Различают разные уровни загрязнения:

1.Загрязнение отсутствует. Всхожесть семян достигает 90 - 100 %, всходы дружные, проростки крепкие, ровные. Эти признаки характерны для контроля, с которым следует сравнивать опытные образцы.

2.Слабое загрязнение. Всхожесть 60 -90%. Проростки почти нормальной длины, крепкие, ровные.

3.Среднее загрязнение. Всхожесть 20 - 60%. Проростки по сравнению с контролем короче и тоньше. Некоторые проростки имеют уродства.

4.Сильное загрязнение. Всхожесть семян очень слабая (менее 20%). Проростки мелкие и уродливые.

На ул. Ягодной слабое загрязнение, т.к. всхожесть составила 89%.На почвах с др. участков и контроль загрязнение отсутствует. Т.к. всхожесть достигла 93-97%.

Заключение.

В процессе работы, я выяснила, что биоиндикация - это метод, позволяющий судить о состоянии окружающей среды по особенностям развития организмов-биоиндикаторов. С помощью биоиндикатора - кресс-салата, я проводила исследование влияет ли загрязнение почвы на прорастание семян. По полученным результатам эксперимента оценка состояния почвы в исследуемых районах г. Можги удовлетворительна. Прорастание семян составляет - 93% (пер. Элеваторский) и 97% ( ул. Пушкина), что соответствует норме (90 - 100%), т.е. всходы дружные, проростки крепкие, ровные. Эти признаки характерны для контроля, с которым следует сравнивать опытные образцы. На ул. Ягодной прорастание семян составляет 89%, что говорит о слабом загрязнении, т.е. прорости почти нормальной длины, крепкие, ровные ( 60-90 %).

Моя гипотеза, что всхожесть семян кресс-салата зависит от состояния почвы, если почва загрязнена всхожесть снижается . Образец почвы я взяла со своего огорода, так же по моей просьбе принесли мои одноклассники.. Они проживают в разных районах г. Можги, где экологическая обстановка оказалась разная, что подтвердило мою гипотезу. О своих итогах, я расскажу своим одноклассникам, а они в мою очередь расскажут всё соседям и объяснят стоит ли сажать в их районе растения.

В будущем планирую продолжить данную работу по исследованию с кресс-салатом в двух направлениях:

1. Как влияет загрязнение на длину проростков семян кресс-салата.

2. Как влияет загрязнение на длину корней семян кресс-салата.

Так-же помогу другим одноклассникам провести эксперимент методом биоиндикации в их районах. В летние каникулы постараюсь опубликовать полученные результаты в газету.

Выполняя данную исследовательскую работу я многому научилась: работать с литературой, умение обращаться с лабораторным оборудованием и наблюдать за растениями.

Исследовав почву в своем огороде теперь я точно уверенна что она чистая, я с удовольствием буду сажать растения и есть из без опасения.

Литература

1. Ермолаева Н.Г. «Ваш сад и огород».- Справочник садовода- огородника - И.: Удмуртия, 1984.

2. Константинов В.Н., Челидзе Ю.Б « Экологические основы природопользования»- М.: Академия, 2001.

3. Лукьяница В.Н. « Справочник овощевода» Ал-а-Ата.: Кайнар, 1978.

4. Пакулова В.М., Иванова Н.В.- Природоведение. 5 класс. 4 е изд.- М.:- Дрофа, - 2010.

5. Плешаков А.А.- Окружающий мир. 3 класс. 8-е изд.-М.:-Просвещение,-2009.

6. Учебное пособие «Экология»- М.: Знание, 1999.

7. Сайты сети интернет:

ask-cheats.ru/arhiv/bio/salat.pdf

mse-online.ru/pochva/zasolennye-pochvy.html

kafbop.psu.ru/bioindikaciya/

findfood.ru/product/kress-salat

ruza-gimnazia.ru/index.php/issl/182-kress-salat-kak-obeekt

1 kafbop.psu.ru/bioindikaciya/

2 Учебное пособие «Экология»- М.: Знание, 1999, стр. 122.

3 findfood.ru/product/kress-salat

4 Константинов В.М., Челидзе Ю.Б. « Экологические основы природопользования» - М.: Академия, 2001, стр. 108.

5 Плешаков А.А.- Окружающий мир. 3 класс. 8-е изд.-М.:-Просвещение,-2009, стр. 28.

6 ask-cheats.ru/arhiv/bio/salat.pdf