Поляков Владимир
Ученический проект по физике «Сравнения влияний биологической и электромагнитной обработки семян»
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа№3»
станицы Советской Кировского городского округа
Ставропольского края
«Сравнения влияний биологической и электромагнитной обработки семян на время прорастания, рост и развития культурных растений (на примере гороха)»
Работа ученицы 9а класса
МБОУ «СОШ№3»
Евдокимовой Серафимы
Руководитель
Публикация «Ученический проект по физике „Сравнения влияний биологической и электромагнитной обработки семян“» размещена в разделах
- Детские проекты, исследовательная деятельность
- Проекты. Проектная деятельность
- Физика
- Школьные, ученические проекты, исследовательские работы
- Темочки
учитель физики
Поляков В. Г.
станица Советская
Кировского городского округа Ставропольского края
2018-2019 уч. год
Оглавление
1. Введение….
1.1. Актуальность….
1.2. Гипотеза….
1.3. Цель и задачи….
1.4. Методы исследования…
1.5. Значимость работы….
1.6. Место проведения работы….
2. Основная часть
2.1. Основные сведения о регуляторах роста растений….
2.2. Исследования влияния стимуляторов на прорастания и рост гороха
2.2.1. Методика эксперимента…
2.2.2. Проведения эксперимента и его результаты….
2.2.3. Выводы….
3. Заключение…
1. Введение
В настоящее время неотъемлемой составляющей современных сельскохозяйственных технологий является комплексное применение удобрений, стимуляторов роста растений и средств защиты растений. Это связано с обострением экологических, биоэнергетических и экономических проблем.
Стимуляторы роста растений, а точнее было бы их назвать регуляторами роста, в последнее время приобретают все большую популярность. И дело не только в том, что они способствуют росту урожайности – они обеспечивают повышенное качество культурных растений выращиваемых сельскохозяйственными производителями. Стимуляторы роста успешно используются в полеводстве, овощеводстве и садоводстве для ускорения укоренения при размножении, уменьшения предуборочного опадания плодов, с целью задержки цветения, прореживания цветков и завязей, для замедления прорастания клубней, корнеплодов и луковиц при хранении, для борьбы с сорняками и т. д. Но, как любые активные вещества, регуляторы роста требуют очень осторожного обращения с ними. Передозировка очень опасна: можно не только не получить ожидаемого эффекта, но столкнуться с прямо противоположным результатом. В высоких концентрациях эти же препараты оказывают действия, угнетающие физиологические процессы в растении. Большинство из биологически активных веществ в низких и очень низких концентрациях играют роль стимуляторов роста, способствуют повышению иммунитета, активизируют плодоношение.
Всё окружающее пространство пронизано электромагнитным излучением. Солнце, окружающие нас тела, антенны радиостанций и бытовые приборы испускают электромагнитные волны. Электромагнитные волны влияют на жизнь живых организмов. Ускоряет ли воздействие электромагнитных волн всхожесть семян
В домашних условиях с этой целью можно использовать натуральные биологические стимуляторы, содержащиеся в алоэ, золотом усе и меда и бытовые приборы, которые излучают электромагнитные волны.
Для изучения этого вопроса предполагаем, что можно использовать влияние веществ названных растений и электромагнитное излучения на скорость прорастания семян гороха.
Таким образом сравнения влияния на рост и развитие растений натуральных биологических стимуляторов с электромагнитными волнами является актуальной проблемой.
1.1. Актуальность
Сегодня, когда России испытывает на себе бремя многочисленных санкций на ввоз импорта, и особенно семенного потенциала, необходимо использовать весь научно- исследовательский потенциал для создания совершенных технологий производства сельскохозяйственных культур. Большое значение в этом имеет предпосевная обработка семян культурных растений.
Предпосевная обработка семян – важнейший элемент агротехники, позволяющий повышать их всхожесть, а в конечном итоге – урожайность растений.
1.2. Гипотеза
Натуральные биологические стимуляторы и электромагнитные волны бытовых предметов оказывают влияние на развитие семян гороха, но в различной степени.
1.3. Цель и задачи
Целью работы является сравнить влияния биологических стимуляторов с влиянием электромагнитных волн на всхожесть рост и развития культурных растений на примере гороха.
Для достижения цели исследования необходимо решить следующие задачи:
1. Изучение основных положений, касающихся учения о биологических стимуляторах роста и о влияние электромагнитных волн на жизнедеятельность растений.
2. Проведение опытов с биологическими стимуляторами роста.
3. Проведение опытов по определению влияния электромагнитных волн на растения
4. Определения метаболизма у проросших семян гороха с помощью перманганата калия.
1.4. Методы исследования
Для выполнения задач исследования используется теоретический и практический методы. Теоретический метод: поиск, изучение и анализ научной и научно-популярной литературы по данному вопросу.
Из практических методов исследования используется: наблюдение, измерение и проведение экспериментов.
1.5. Значимость работы
Материал данной работы может быть использован на уроках биологии, так как в учебниках этот важный вопрос не освещается. А методика проведения экспериментов – как материал для практических занятий элективного курса.
Методика предпосевной обработки семян может использоваться КФХ и всеми желающими, у кого есть огород.
1.6. Место проведения работы
1. Регион Северо-Кавказский
2. Почвенно-климатическая зона: 3
3. Адрес: край Ставропольский
Кировского городского округа станица Советская
Характеристика земельного участка
1. Географическое расположение восточная часть Кировского района.
2. Рельеф участка пологий, слегка гофрированный склон, светло-каштановые почвы, слегка подвержены водной эрозии.
3. Характеристика расположенных на территории или вблизи участка: имеются линии электропередач, авиалинии; населенные пункты, производственные и жилые объекты не влияют на экологическую чистоту земельного участка
Характеристика почв участка
Типы почв и их разности: светло-каштановые, тяжело-суглинистые, карбонатные
Глубина горизонта А+Б (см) и его характеристика:
60 см гумус серый
3. Содержание гумуса в пахотном слое (%) : впахотном горизонте 3-4%, постепенно снижается до 1,5-2% Б2
Реакция почвенного раствора (рН) : рН-8, щелочная среда
Содержание в почте основных элементов питания (N, P, K, Ca и др.) Р2О5 -31-45 млн/кг почвы
К2О –401-600 млн/кг почвы
Наличие солонцов и их мощность: засоленности до 1,5 м
Физические свойства (влажность, теплопроводность, влаго- и воздухопроницаемость и др.) : гигроскопичность составляет 5,9-6,9%.
Глубина залегания грунтовых вод и их химический состав: 2-5 м.
Виды и интенсивность проявления эрозии почв: слабо проявленная водная.
Площадь земель, требующих поверхностного и коренного улучшения: 118 га.
Площадь неэксплуатируемых земель и по каким причинам: нет.
Погодно-климатические условия участка
1. Количество выпадающих атмосферных осадков в сравнении со среднемноголетними: 350
за год: 378
по сезонам года: I-37мм; II-134мм, III-150мм, IV-56мм
по месяцам: 2,5; 10,4; 17,6; 34,7; 33,7; 57,2; 49,2; 76,5; 18,7; 14; 37,2; 64,5.
2. Температура воздуха в сравнении с среднемноголетней (средняя, максимальная, минимальная) :
за год: cредняя- 16, максимальная - 46, минимальная- -33
по сезонам года : Зима: средняя- 5-6, максимальная- 20, минимальная- -33
Весна: средняя -8, максимальная - 32, минимальная- -30
Лето : средняя - 25, максимальная - 45, минимальная – 10
Осень: средняя -11, максимальная - 25, минимальная - -15
3. Влажность воздуха в сравнении с среднемноголетней (средняя, максимальная, минимальная) :
по сезонам года: <30% июль – август.
4. Количество безоблачных дней в году: 160 дней
5. Продолжительность безморозных периодов (дней) : 310
6. Направление и интенсивность действия (м/сек) ветров: северо-западное и северо-восточное
7. Периоды, продолжительность и интенсивность действия экстремальных условий:
жары- максимальная температура и продолжительность ее действия:35-46 град. С июль;
засухи - минимальная относительная влажность воздуха, продолжительность периода ее действия: 30% июль-август;
суховеев и пыльных бурь - продолжительность и интенсивность действия: 6-7 дней. Уровни потери урожая с/х культур от болезней, сорняков, вредителей: до 30 %
2. Основная часть Электромагнитные волны.
Электромагнитное излучение (электромагнитные волны) — это распространяющееся в пространстве возмущение электрических и магнитных полей.
В зависимости от длины волны различают гамма-излучение, рентгеновское, ультрафиолетовое излучение, видимый свет, инфракрасное излучение, радиоволны и низкочастотные электромагнитные колебания. [2.].
Электромагнитные волны — неизбежные спутники бытового комфорта. Они пронизывают пространство вокруг нас и наши тела: источники электромагнитного излучения согревают и освещают дома, служат для приготовления пищи, обеспечивают мгновенную связь с любым уголком мира. [5.].
Как электромагнитные волны влияют на живые организмы и здоровье человека
Электромагнитные процессы играют решающую роль в обеспечении нормальной жизнедеятельности организма.
Более ста лет назад естествоиспытатель Трандо установил, что в магнитном поле все химические реакции, в том числе и в живых организмах, протекают с иной скоростью, чем в вакууме. Под влиянием магнитного поля резко активизируются все процессы внутри организма. Но сам по себе биологический эффект воздействия электромагнитного излучения малых уровней стал изучаться лишь во второй половине двадцатого века.
В нашей стране исследования влияния электромагнитных полей на человека и животных ведутся больше 50 лет. Проведя сотни экспериментов, российские ученые установили, что более всего подвержены влиянию растущие ткани, эмбрионы. Выяснилось, что электромагнитные поля влияют также на нервную и мышечную ткани, могут провоцировать неврологические нарушения и бессонницу, а также сбои в работе желудочно-кишечного тракта. Они меняют и частоту сердечных сокращений, и артериальное давление. [1]
Сегодня человек подвергается мощному воздействию искусственных (техногенных) электромагнитных полей. Долгие годы считалось, что электромагнитные поля оказывают на организм лишь тепловое воздействие. Сейчас считается установленным факт воздействия на организм электромагнитного излучения даже незначительной интенсивности.
Доказано, что организм человека реагирует на электромагнитное воздействие довольно сложным образом. Влияние электромагнитного поля нельзя характеризовать как однозначно негативное — электромагнитное излучение используется в физиотерапии для лечения многих заболеваний, оно может ускорять заживление тканей и оказывать, противовоспалительный эффект. [6].
Итак, все бытовые электроприборы являются источниками электромагнитного излучения, причем, чем выше мощность, тем агрессивнее поле. Наиболее мощное оно у СВЧ-печей, холодильников с системой «без инея», электроплит и мобильных телефонов. Сравнительно безвредным считается низкочастотное излучение, распространяющееся от электросети дома : поле расходится от проводов, даже когда цепь не замкнута и электричество по ним не течет, но в значительной мере экранируется заземленными проводящими материалами, например стенами дома. Магнитную составляющую электромагнитных полей экранировать труднее, зато она исчезает, когда электроприбор выключен. Исключение -электроприборы с трансформатором, выключенные, но остающиеся подсоединенными к сети (телевизор, видео). Более опасным считается высокочастотное электромагнитное излучение, источники которого — радио- и телепередатчики, а также радары [4.].
2.2. Исследования влияния стимуляторов на прорастание и рост семян гороха
2. 2.1. Методика эксперимента
Методика проведения
1. Подготовительный этап «Предпосевной обработки семян».
При неоднородности посевных семян потребуется сортировка. Отбор семян бобовых культур очень важен, и обязателен. Поскольку возможность занесения в почву вместе с посевным материалом опасного вредителя – зерновки, очень
велика. Пустые, уродливые, мелкие, поврежденные семена необходимо выбраковывать. Отбираются семена (при малых посевных количествах) вручную и погружают в растворы поваренной соли (4-5%). Пустые или неполные семена всплывают, а полные оседают на дно посуды. После этого осевшие семена следует промыть от соли под проточной водой и просушить.
Правила при замачивании семян.
Замачивание семян применяется для ускорения проращивания. При этом семена запасаются влагой, набухают, и вероятность к проращиванию у семян повышается.
2. Проращивание семян в растворах биостимуляторов.
1. Приготовить растворы сока алоэ, золотого уса, меда. Для
приготовления сока растений необходимо в ступку поместить измельченные листья алоэ или золотого уса и пестиком растереть их. Выделившейся сок в размере 2 мл смешать с 20 мл воды в колбе. Пропорции медового раствора аналогичны (2мг меда на 20 мг воды).
2. Залить полученными растворами набухшие семена.
3. Доливать равное количество воды по мере уменьшения воды в чашках.
4. Количество повторов опыта – 2 раза.
3. Проращивания семян под действием электромагнитных волн
1. Набухшие семена поставить рядом с работающими бытовыми приборами излучающими электромагнитные волны (компьютер и 10 сотовых телефонов)
2. Время воздействия компьютера 3дня по 3 часа.
3. Время воздействия 10 сотовых телефонов 3дня по 3 часа
4. Высаживание проросших семян в куветы с почвой
1. Проросшие семена пересадили в куветы с почвой, для дальнейшего роста
2. Наблюдения за ростом растений.
5. Определения метаболизма у растений
1. Растения из всех куветов очистили от почвы, промыв их проточной водой
2. Приготовили вытяжку из растений
3. Приготовили 10% раствор перманганата калия (лат. Kalui permanganas)-KMno4
4. Пропустили вытяжку из растений через перманганат калия
6. Итоги экологического проекта
1. Выводы
2. Заключение
2.2.2. Проведение эксперимента и его результаты
Закладка опыта. 3.04.2018 год
1. Я взяла семена гороха после проверки их на всхожесть
2. По 10 семян разложил в чашки Петри, пронумеровал их.
И разместила их на полочках при одинаковом освещении и температуре в кабинете№5 нашей школы (Фотография 1).
Опыт № 1 семена обработаны 10% раствором алоэ
Опыт № 2 семена обработаны 10% раствором меда
Опыт № 3 семена обработаны 10% раствором золотого уса
Опыт № 4 вокруг семян включались 10 сотовых телефонов
Опыт № 5 семена поставила на компьютерный стол рядом с монитором.
Опыт № 6 (контрольный) семена поставила на подоконник.
Наблюдение
Каждые 3 дня в одно и то же время, я проверяла образцы, следила, чтобы температура, освещение и влажность были одинаковые. Раз в три дня в одно и то же время, я отмечала изменения, происходящие с семенами гороха, фотографировал их. Результаты своих наблюдений записывала в таблицу. (Приложение 1)
Описание опыта
Описание опыта через 3 дня 07.04.2018г. (Приложение 2. Фотография 1)
Опыт № 1. Семена проросли.
Опыт № 2. Семена набухли.
Опыт №3. Семена проросли.
Опыт №4. У семян помещённой рядом с сотовыми телефонами немного виден белый зародыш.
Опыт № 5. Семена, помещённые рядом с компьютером, набухли, увеличились в размере, стал хорошо виден зародыш белого цвета, у 2 семян появились зародышевые корешки.
Опыт № 6 (контроль). Семена, помещённые на подоконник, увеличились в размере, у 4 семян чётко виден зародыш белого цвета, появились зародышевые корешки; у 2 семян появились зародышевые листья светло-зелёного цвета.
Таблица 1. Результаты исследования
Эксперимент Количество часов до появления корней
Первый опыт Второй опыт
Опыт№1 12 часов 12 часов
Опыт№2 48часов 46 часов
Опыт№3 18 часов 20 часов
Опыт№4 40часов 40 часов
Опыт№5 34 часов 26 часов
Опыт№6 36 часов 36 часов
Описание опыта через 7дней 11.04.2018г. (Приложение 2. Фотография 2)
Опыт № 1. Семена хорошо проросли, сформировался росток и корни.
Опыт № 2. Семена набухли, у 3 семян появились маленькие зародышевые корешки белого цвета.
Опыт № 3. Семена проросли, хорошо сформировался побег и корни.
Опыт№ 4. Семена увеличились в размере, во всех семенах немного виден зародыш белого цвета; у одного семени появился первый зародышевый корешок.
Опыт № 5. У 7 семян появились зародышевые корешки; у 3 семян появились зародышевые листья светло-зелёного цвета длиной 3-5 мм.
Опыт№6. Семена хорошо набухли, начали формироваться корни и росток.
Описание опыта через 10 дней 14.04.2018г. (Приложение 2)
Опыт № 1. У всех семян проявились зародышевые корешки, у 3 семени появились 4 зародышевых листа длиной 1 см, а длина ранее выросших трёх зародышевых листьев увеличилась до 4-5 см; цвет этих листьев стал тёмно-зелёным.
Опыт № 2. Семена набухли, увеличились в размере, стал чётко виден
зародыш белого цвета; у 3 семян появились зародышевые корешки.
Опыт № 3. У всех семян появились зародышевые корешки, у одного
семени появился светло-зелёный зародышевый лист длиной 1,5 мм; у
второго семени длина зародышевого листа увеличилась до 1 см, цвет
листа к верхушке приобрёл более тёмный зелёный оттенок.
Опыт № 4. Все семена увеличились в размере, хорошо виден белый зародыш; у 5 семян появились зародышевые корешки.
Опыт № 5. Все семена увеличились в размере, хорошо виден белый зародыш; у 9 семян появились зародышевые корешки.
Опыт №6. Все семена проросли у семени появились2 зародышевых листа длиной 1 см, а длина ранее выросших трёх зародышевых листьев увеличилась до 2-3 см; цвет этих листьев стал тёмно-зелёным.
После визуального осмотра все семена были пересаженные в куветы с почвой.
Описания опыта через 13дней 17.04.2018г.
Опыт№1 Дали росток 9 семян, всходы дружные, высота растений 5-8 см
Опыт№2 Появилось 3 ростка, высота растений 0,5-1 см
Опыт№3 Дали росток все 10 семян, всходы дружные, высота растений 7-10см
Опыт№4 Проросло 7 семян, растения разной высоты от 3-5 см
Опыт№5Проросло 8 семян, растения разной высоты от 2-5 см
Опыт№6 Проросли 9 семян, растения разной высоты от 3-7 см
Описания опыта через 17 дней 21.04.2018 г.
1. Растения вынуты из всех 6 куветов, и промыты проточной водой.
2. Из растений сделана вытяжка.
3. Вытяжка пропущена через 10% раствор перманганата калия
4. Определения метабализма у растений гороха.
Таблица№ 2: «Результаты метаболизма у растений»
Опыт№1
(алоэ) Опыт№2
(мед) Опыт№3
(золотой ус) Опыт№4
(сотовые телефоны) Опыт№5
(компьютер) Опыт№6
(контроль)
да нет да частично да частично
Вывод: Метаболизм был выявлен в опытах№2и №3
2.2.3. Выводы
Анализ проделанной работы позволяет сделать следующий вывод: наиболее активный рост гороха был зафиксирован у семян обработанных в растворе сока золотого уса, чуть медленнее прорастали семена в растворе сока алоэ и обработанные электромагнитными волнами от компьютера, медленнее в воде и обработанные электромагнитными волнами от сотовых телефонов и самые низкие показатели роста семян были зафиксированы у семян обработанные раствором меда.
Концентрация раствора меда оказалась очень высокой, что тормозило процесс развития зародышей в семенах гороха, доказывая нам тот факт, что доза биостимуляторов должна быть низкой.
3. Заключение
Исследовалось влияние на прорастание семян гороха натуральных биостимуляторов - сока алоэ, золотого уса, раствора меда и электромагнитного излучения идущего от сотовых телефонов и компьютера. Результаты показали, что раньше проросли семена в растворе с соком золотого уса и алоэ, затем – в контрольной чашке с водным раствором и обработанные электромагнитными волнами компьютера. Семена, проращиваемые в раствор с медом, росли очень медленно. Отсутствие предполагаемого активного роста семян в растворе меда связано с высокой концентрацией активных веществ, который произвели обратное воздействие на процесс роста гороха, замедлив или вовсе остановив его. Значит, выдвинутая гипотеза верна: натуральные биологические стимуляторы и электромагнитные волны оказывают влияние на развитие семян гороха, но в различной степени.
На основании полученных результатов можно сделать следующие выводы:
1. Алоэ, золотой ус и мед содержат натуральные биологические вещества, в низких дозах стимулирующие рост и развитие растений.
2. Максимально это свойство проявляется у раствора золотого
уса.
3. Электромагнитное излучение оказывает воздействие на рост и развитие растений. На начальном этапе оно стимулирует рост растений, а затем это воздействие затормаживает развитие растений.
4. В результате поставленного опыта я выяснила, что электромагнитные волны отрицательно влияют на скорость прорастания и формирования зародыша гороха.
Работа может иметь практическое значение. В быту экологически чистыми стимуляторами в низких дозах могут служить алоэ, золотой ус.
Они влияют на скорость прорастания семян, а также могут служить защитой растений от гнилостных микроорганизмов. В ходе эксперимента было установлено, что сок алоэ и золотого уса, а так же раствор меда (но его концентрация должна быть меньше 10%, можно использовать для сельскохозяйственных работ на этапе обработки семян гороха с целью повышения урожайности.
