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

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

1.2    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-биоиндикаторов[1]. 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.

     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.

     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:

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

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

http://kafbop.psu.ru/bioindikaciya/

http://findfood.ru/product/kress-salat

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