Проект по химии Гидропоника. Мой эксперимент

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение Даниловская средняя общеобразовательная школа им. А. С. Макаренко.

Проект: Гидропоника. Мой эксперимент.

Проект выполнен учащимися 8 «А» класса Жирковой Ириной, Морозовой Людмилой. Руководители проекта Любецкая Н. В. , Киреева Е.Е.

Даниловка 2014

Методический паспорт учебного проекта.

Типология проекта.

Творческий. Информационный. Межпредметный. Групповой. Практический.

Цель проекта.

Выявить влияние макроэлементов N P K на рост и развитие комнатных растений, используя метод гидропоники.

Задачи.

1.Познакомиться с методикой постановки опытов по гидропонике.

2. Научиться взвешивать минеральные удобрения, необходимые растениям.

3.Подсчитать общий прирост стеблей, листьев, корней у контрольных и опытных растений.

3.Выяснить, как влияют различные удобрения на рост и развитие растений.

Ожидаемые результаты:

1. Заинтересовать учащихся новым способом выращивания комнатных растений.

2. Привитие навыков исследовательской работы.

3. Приобретение опыта выступлений.

Сроки реализации проекта: декабрь 2013-март 2014 гг.

Актуальность.

1. Гидропоника имеет большие преимущества по сравнению с обычным (почвенным) способом выращивания:

2. Так как растение всегда получает нужные ему вещества в необходимых количествах, оно растет крепким и здоровым, и намного быстрей, чем в почве. При этом урожайность плодовых и цветение декоративных растений увеличивается в несколько раз.

3. Корни растений никогда не страдают от пересыхания или недостатка кислорода при переувлажнении, что неизбежно происходит при почвенном выращивании.

4. Так как расход воды легче контролировать, нет необходимости каждый день поливать растения. В зависимости от выбранной ёмкости и системы выращивания нужно добавлять воду гораздо реже - от раза в три дня до раза в месяц.

5. Не возникает проблемы недостатка удобрений или их передозировки.

6. Исчезают многие проблемы почвенных вредителей и болезней (нематоды, медведки, грибковые заболевания, гнили, и пр.), что избавляет от применения ядохимикатов.

7. Сильно облегчается процесс пересадки многолетних растений - не надо освобождать корни от старой почвы и неизбежно травмировать их. Надо лишь перевалить растение в большую посуду и досыпать субстрат.

8. Нет необходимости покупать новую почву для пересадки, что сильно удешевляет процесс выращивания комнатных растений.

9. Так как растение получает только нужные ему элементы, оно не накапливает вредных для здоровья человека веществ, неизбежно присутствующих в почве (тяжелые металлы, ядовитые органические соединения, радионуклиды, избыток нитратов и др.), что очень важно для плодовых растений.

10. Ну, и, наконец, нет необходимости возиться с землей: руки всегда чистые; гидропонные сосуды мало весят; в доме, на балконе или в теплице чисто и опрятно, нет посторонних запахов, летающих над горшками , и прочих неприятных сопутствующих почвенному выращиванию факторов.

Содержательная часть проекта.

Введение.

Предварительная подготовка заключается в ознакомлении с теорией вопроса по различным источникам: учебная литература, интернет. Знакомство с методом гидропоники. Узнать о влиянии каждого элемента на рост и развитие растений.

Влияние и значение элементов на жизнедеятельность растений

Азот

Азот - наиболее широко используемый макроэлемент, важнейший строительный материал растений, увеличивает зеленую (вегетативную) массу растений, и как следствие - урожайность. Участвует в образовании белков. Как важная составная часть, находится в нуклеопротеидах и нуклеиновых кислотах, входит в состав молекулы хлорофилла, витаминов (например, тиамина), алкалоидов.

Среди всех минеральных удобрений, азотные являются наиболее опасными при передозировке: излишний азот накапливается в овощах в виде нитратов и нитритов, вредных для здоровья человека. Нитраты в растениях накапливаются не только при избытке азота, но и при недостатке молибдена и железа, способствующих восстановлению нитратного азота (NO₃) до аммиачного (NH₄).

Признаки дефицита азота: торможение роста растений; у овощных культур старые листья приобретают желто-зеленый цвет; у плодовых листья дополнительно окрашиваются в красный цвет, после завязывания плодов часть их осыпается, а оставшиеся вырастают мелкими, с плотной мякотью.

Фосфор - одно из основных макросоставляющих , повышающих урожайность и качество продукции. Благодаря своему активирующему действию, фосфор играет решающую роль при фотосинтезе, передаче энергии и водорода (дыхании), передаче наследственных свойств, образовании клеточных мембран, ускоряет переход растений в репродуктивную фазу. Положительно влияет на генеративные органы растения - особенно важны для культур, товарными органами которых являются семена и плоды (зерновые, плодовые, ягодные, большинство овощей).

Признаки дефицита фосфора: овощные растения приостанавливают рост, листья и молодые стебли приобретают цвет от темно-зеленого до сине-зеленого; у плодовых - стебли и отдельные листья становятся сизо-розовыми или приобретают коричнево-зеленую окраску.

Калий

Калий - основное составляющее, повышающее урожайность, качество и устойчивость растений. Положительно влияет на устойчивость растений к засухе, низким температурам, вредителям и грибковым заболеваниям, позволяет растениям экономичнее и продуктивнее использовать воду, усиливает транспорт веществ в растении и развитие корневой системы. Весьма важным является то, что калий интенсифицирует синтез и транспортировку в репродуктивные органы растений. Благодаря усилению синтеза витамина С плоды приобретают более яркую окраску и аромат, дольше хранятся.

Признаки дефицита калия: у растений снижается тургор, листья вянут и поникают (становятся гофрированными). Калийная недостаточность начинается с краев листа - образуются светло-зеленые пятна, которые при усилении голодания становятся коричневыми - «краевой ожог».

Кальций

Кальций участвует в водном, углеводном и азотном обмене, нейтрализует действие органических кислот, регулирует процессы обмена веществ, регулирует водный баланс клетки и физиологическую уравновешенность, необходим растению для образования нуклеиновых кислот, с ним тесно связаны фотосинтез и энергетический обмен.

Важнейшая роль кальция - участие в построении клеточных мембран и поддержании их структурной организации, мембранного потенциала. Поддерживая структуру клеточных мембран плодов и овощей, кальций предотвращает преждевременное старение и как следствие - улучшаются возможности по хранению и транспортировке плодов.

Признаки дефицита кальция у овощных культур наиболее заметны на молодых листьях, которые становятся хлоротичными (образование светло-желтых пятен); старые - напротив, приобретают темно-зеленую окраску и увеличиваются в размерах. У плодовых деревьев молодые листья мельчают, скручиваются, на некоторых образуются бледно-голубоватые пятна, ростовые почки часто отмирают и опадают, молодые корни становятся коричневыми. У некоторых сортов яблони отмечается поражение плодов горькой ямчатостью и бурой пятнистостью кожуры - их проявление усиливается при сырой, холодной погоде, когда перемещение кальция в плоды задерживается.

Магний

Магний - его дефицит особенно часто наблюдается на легких почвах. Влияет на все процессы в клетках растения, где происходит передача химической энергии и ее накопление (фотосинтез, дыхание, гликолиз и др.). Вместе с кальцием магний участвует в построении пектиновых веществ клеточных стенок. Более чем 300 ферментов активируются магнием благодаря его специфическому связыванию в комплексы. Оказывает положительное влияние на транспорт и усвоение фосфора.

Признаки дефицита магния: междужилковый хлороз у старых листьев, листья твердеют и становятся ломкими (преждевременно засыхают и опадают). Признаки голодания сначала заметны у основания побега текущего года, затем распространяются к верхушке побега, где остается несколько тонких темно-зеленых листьев. У вишни и некоторых сортов яблони междужилковый хлороз начинается с середины листа (листья между жилками становятся пурпурно-красными). У вишни и груши пятна на листьях часто имеют почти черный цвет - плоды медленно созревают и обычно непригодны к хранению.

Сера

Сера участвует в обмене и транспорте веществ, в общих процессах ионного равновесия в клетках растений. Входит в состав белков, являясь одним из исходных продуктов для биосинтеза аминокислот.

Признаки дефицита серы: листья приобретают светло-зеленую окраску, а позже желтую, частично с красноватым оттенком. В отличие от недостатка азота (который сначала проявляется на старых листьях), недостаток серы проявляется сначала на молодых. Стебли становятся тонкими, хрупкими, одеревеневшими и жесткими. У растений семейства капустных листья становятся узкими и удлиненными.

Железо

Железо активно участвует в процессах обмена веществ, активизирует дыхание, влияет на образование хлорофилла. Железо входит в состав ферментов, участвующих, прежде всего, в окислительно-восстановительных реакциях. В растение железо поступает в виде ионов Fe²⁺ и Fe³⁺, а также в незначительных количествах в виде молекул хелатных соединений и концентрируется (около 80%) в белке хлоропластов, т.е. в листьях.

Признаки дефицита железа: задерживается рост растений, молодые листья становятся хлоротичными. При остром дефиците листья белеют, и лишь жилки листа по краям остаются зелеными. Из старых листьев в молодые железо не передвигается. Часто страдают от недостатка железа плодовые культуры, особенно при выращивании на карбонатных или переизвесткованных почвах - происходит так называемый известковый хлороз. Деревья с сильно развитым хлорозом плохо цветут, резко снижается урожай плодов.

Марганец

Марганец участвует в обменных реакциях в клетках растений, в процессах фотосинтеза, образования хлорофилла, белковом обмене, синтезе витамина С (аскорбиновой кислоты), усиливает накопления сахара.

Большинство почв содержит достаточное количество усваиваемого марганца, однако его недостаток может наблюдаться на легких (песчаных) почвах, где он подвержен сильному вымыванию из верхних слоев почвы. Недостаток марганца может также проявляться на высокогумусных и на подзолистых почвах, после их известкования.

Признаки дефицита марганца у растений различны. У картофеля поверхность листа становится неровной - жилки остаются внизу, а междужилковое пространство выпячивается. У огурца молодые листья принимают светло-зеленую окраску, а по краям - желтоватую. Позднее процесс охватывает всю пластинку листа, а жилки остаются окрашенными в ярко-зеленый цвет. У столовой свеклы листья становятся темно-красными. На самых молодых листьях растений появляются бледно-голубые пятна между сосудами листа.

Постановке опытов с водными культурами предшествует практическая работа по распознанию минеральных удобрений. На этой основе выполняются все последующие работы по длительному выращиванию культурных растений на полном растворе минеральных солей или с исключением одной из них. Практические работы можно проводить: в зимнее время - выращивание молодых растений традесканции, хлорофитума, циперуса. В весеннее время по выращиванию проростков помидоров, огурцов, сальвии, петунии и других декоративных растений. Работу необходимо начать с приготовления питательных растворов и оборудования сосудов, необходимых для водной культуры растений. К этому времени необходимо подготовить укоренившиеся черенки комнатных растений. Опыт по укоренению черенков заложен 24 декабря 2013. Выращивание на водных растворах неприхотливых комнатных растений значительно упрощает работу по уходу за ними, а также и первоначальные наблюдения за их развитием. Содержание и последовательность проводимых опытов могут быть определены в виде заданий - инструкций.

Задание. Выращивание растений на водных растворах минеральных солей.

1. Приготовить полный питательный раствор минеральных удобрений. Широкое применение получил раствор Ф. Кноппа. На один литр воды взять: Кальциевая селитра Са(NO)3 - 1гр, фосфат калия КН2РО4 - 0,25 гр, сульфат магния МgSO4 - 0,25гр, хлорид калия - КCl-0,125гр, хлорид железа FeCl3 - 0,0135гр. Второй питательный раствор приготовить без азота, третий раствор без фосфора, четвертый - без калия.

2. 20 января укоренившиеся черенки были перенесены в раствор Кноппа. Опишите растения, взятые для опыта: укажите длину стеблей, количество листьев , их окраску, общую длину корней; провести те же измерения контрольного растения; сравнить результаты, занести в дневник. 4. Через каждые 15 дней у опытных и контрольных растений отмечать, как изменилась общая длина стеблей ( главных и боковых), общая дина корней; изменилось ли количество листьев, их размеры, окраска; какие другие изменения произошли во внешнем виде опытных растений по сравнению с контрольными.

3. Результаты наблюдений заносить в таблицу каждые две недели.

Дата

Опытные растения без фосфора.

Длина стебля

Количество листьев

Длина корней

хлоро-

фитум

бего-

ния

традес-

канция

хлоро-

фитум

бего-

ния

традес-

канция

хлоро-

фитум

бего-

ния

традеск-

канция

3. 02.

-

5,5 см.

6,5 см.

9, общ. длина

65, 5 см.

5, общ.

дл.20 см.

7, общ длина

14,5см.

4 см.

2 см.

3 см.

17.02

-

7

14

9,

общ

Дл.86 см.

6,

общ

Дл. 22.5см.

7,

общ.

Дл.

20,5см.

3.03

-

7

17,5

10, общ. дл.112.5

см.

6, общ. дл.22,5 см.

9, общ дл.22,5

см.

17. 03

-

9

19

12, общ. дл.143,5

см.

6,общ. дл.22,5

см.

11, общ.

дл.25 см.

11см.

4

32

При-

рост

-

3,5 см

11,5 см

3/ 78 см.

1/ 2,5 см.

4/10,5 см.

8см.

2 см.

29 см.

Дата

Опытные растения без калия

Длина стебля

Количество листьев

Длина корней

хлоро-

фитум

бего-

ния

традес-

канция

хлоро-

фитум

бего-

ния

традес-

канция

хлоро-

фитум

бего-

ния

традеск-

канция

3. 02.

-

5см.

15,5 см бок. поб.

отсут.

9, общ. длина

82,5, 5 см.

4, общ.

дл.19см.

12, общ. длина

32см.

4

2

3

17.02

-

5см.

23 см,бок. поб. 6

10,

общ

Дл.105 см.

4,

общ

Дл. 19см.

12

общ.

Дл.

34см.

3. 03

-

5см.

23 см,бок поб. 9

11, общ дл. 128 см.

2, облом. Общ. дл.12,5

см.

16, общ дл.48,5

см.

17. 03

-

5 см.

26см, бок.

поб.11

12, общ. дл.164,5

см.

обло-

мились

26,

общ. дл.51,5

см.

16

12

27

-

10,5/ 11

3/ 82 см.

-

14/19,5см

12

10

14

Опытные растения без азота

Длина стебля

Количество листьев

Длина корней

хлоро-

фитум

бего-

ния

традес-

канция

хлоро-

фитум

бего-

ния

традес-

канция

хлоро-

фитум

бего-

ния

традеск-

канция

3. 02.

-

8 см.

6см.

8, общ. длина

78 см.

6, общ.

дл.26,5

см.

7, общ длина

18,5см.

4

2

3

17.02

-

10см.

10см,

бок. поб. 2

9,

общ

Дл.84см.

6,

общ

Дл. 26,5см.

8,

общ.

Дл.

22см.

3.03

-

10,5 см.

13см,бок поб. 2

9,общ дл.87,5

см.

6, общ. дл.26,5

см.

10, общ, дл.26 см.

17.03

-

14 см.

15 см,

бок. поб.1

9, общ. дл.89 см.

6, общ. дл.26,5

см.

11,общ. дл.27

см.

16

12

20

Прир.

6см.

9 см./1

1/11см.

0/0

4/ 9,5см.

12

10

17

Контрольные растения

Длина стебля

Количество листьев

Длина корней

хлоро-

фитум

бего-

ния

традес-

канция

хлоро-

фитум

бего-

ния

традес-

канция

хлоро-

фитум

бего-

ния

традеск-

канция

3. 02.

-

10см.

7,5см.

10, общ. длина

69,5 см.

3, общ.

дл.10

см.

8, общ длина

23см.

4

2

3

17.02

-

10см.

18,5см.

бок. Поб. 4

11,

общ

Дл.88см.

3,общ

Дл. 10см.

8

общ.

Дл.

27см.

3.03

-

10см.

19 см. бок поб.4

12, общ. дл. 120 см.

3, общ. дл. 13 см.

18, общ. дл.51см.

17. 03

-

10см.

22см.

бок. поб.6

12, общ.дл.

147см.

3, общ. дл.15

см.

24, общ. дл.69 см.

16

4

19

Прир.

-

0

14,5/6

0/5см.

16/46см.

12

2

16

Вывод:

1.Визуальный осмотр показал, что без азота растения выглядят значительно хуже. Они имеют наименьший прирост и бледно- зеленую окраску.

2. Наибольший прирост имеют растения с наличием в растворе азота и фосфора.

3.Цветение интенсивнее у растений с наличием в растворе азота и и фосфора.

4.Влияние К пока четко не определяется. Цветение интенсивнее у растений с наличием в растворе азота и калия.

Используемые источники литературы и Интернет ресурсы.

1. А. И. Никишов З. А. Мокеева «Внеклассная работа по биологии» Издательство М. « Просвещение» 1974 г.

wikipedia.org

gidroponika.com

grow.kalarupa.com

flowersweb.info