Влияние избытка минеральных элементов на растение. Влияние избытка железа на растения

Избыток железа у растений

• Овощи
  • Виды и сорта овощей
  • Посадка и уход
  • Выращивание
  • Огород на окне
• Ягоды
  • Ягодники
  • Кустарники
  • Размножение и уход
• Фрукты
• Цветы
  • Описание цветов
  • Выращивание цветов
  • Комнатные цветы
  • Уход за цветами
• Защита
  • Болезни растений
  • Вредители растений
  • Средства роста и защиты
  • Укрывные материалы
• Работы в саду
  • Инвентарь
  • Календарь работ
• Cоветы
  • Сорняки
  • Почва
  • Удобрения
  • Вопросы и ответы
• Ландшафт
  • Газоны
  • Идеи дизайна
  • Цветники и клумбы
  • Деревья и кустарники
• Умный сад
  • Книги Кизима Галины
  • Книги Курдюмова Николая

Поиск

• Карта сайта
• Вход\Регистрация
• Контакты

• Овощи
  • ВсеВиды и сорта овощейПосадка и уходВыращиваниеОгород на окне Овощи

    Выращивание помидор дома

    Овощи

    Посадка чеснока под зиму когда и как правильно

    Овощи

    Лучшие сорта томатов в одной таблице

    Овощи

    Какие сидераты лучше сеять осенью?

• Ягоды
  • ВсеЯгодникиКустарникиРазмножение и уход Ягоды

    Весенняя подкормка клубники

    Размножение и уход

    Уход за земляникой весной

    Ягоды

    Лучшие сорта клубники с описанием

    Ягоды

    Правила обрезки смородины черной

• Фрукты
  • Фрукты

    Пищевая ценность и состав авокадо

    Фрукты

    Айва — состав и полезные свойства

    Фрукты

    Апельсин: пищевая ценность и состав

    Фрукты

    Абрикос

    Фрукты

    Банан

• Цветы
  • ВсеОписание цветовВыращивание цветовКомнатные цветыУход за цветами Цветы

    Укрытие и обрезка роз, подготовка к зиме

    Цветы

    Пересадка пионов-когда лучше, весной или осенью

    Цветы

    Вредители роз и борьба с ними

    Цветы

    Можно ли заставить лилии цвести два раза за лето

• Защита
  • ВсеБолезни растенийВредители растенийСредства роста и защитыУкрывные материалы Болезни и вредители

    Медведка на участке, как с ней бороться

    Болезни и вредители

    Борьба с муравьями — народные средства

    Укрывные материалы

    Пленка Светлица для теплиц — характеристики и сравнение

    Укрывные материалы

    Укрывной материал спанбонд [Области применения]

• Работы в саду
  • ВсеИнвентарьКалендарь работ Работы в саду

    Капельный полив своими руками

    Работы в саду

    Бытовая насосная станция водоснабжения

sadik-i-ogorod.ru

Влияние продуктов коррозии железа на растения.

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение Тогучинского района Тогучинская СОШ №4

Исследовательская работа по химии на тему:

Влияние продуктов коррозии железа на растения.

Выполнила: ученица 10 класса

Озерова Анастасия

Руководитель: Кисленко С.А.

Тогучин

2012 г

Содержание:

Введение________________________________________

1. Теоретическая часть_______________________________

   1. Понятие коррозии______________________________

   2. Влияние соединений железа на живые организмы.____

   3. Описание растения, взятого для эксперимента_______

2. Экспериментальная часть___________________________

3. Выводы по практической части работы________________

4. Заключение______________________________________

5. Список литературы________________________________

Введение:

Свалки являются признаком несоответствия экологическим стандартам жизнедеятельности городов и других населенных территорий, поскольку в настоящее время промышленность и жилые массивы производят большое количество отходов, которые невозможно бесследно переработать по причинам технологического и экономического характера.

Несанкционированные или плохо оборудованные свалки представляют собой угрозу для окружающей среды. Отравляющие вещества со свалок могут проникать в грунтовые воды, а также естественным водотоком загрязнять реки и другие водоёмы.

Стихийные свалки металлических отходов давно уже стали бичом крупных городов России. Они загрязняют почву, имеют неэстетичный вид и потенциально травмоопасны, ведь куча металла рано или поздно может обрушиться на прохожих. Кроме этого под действием окружающей среды происходит разрушение металлов с образованием различных соединений.

Соединения металлов оказывает большое влияние на почву, растения и на человека в том числе. Важное место при разработке мероприятий по охране природной среды от загрязнения техногенными выбросами занимает изучение поглощения металлов растениями.

Проблема поступления металлов в растения имеет 2 практических аспекта:во-первых, растения являются промежуточным резервуаром, через который металлы переходят из воды, воздуха и, главным образом, почвы в организмы человека и животных, в связи с чем необходима разработка методов защиты пищевых цепей от проникновения токсикантов в опасных концентрациях;во-вторых, доказана токсичность некоторых металлов для самих растений – как для низших, так и для высших, что ставит ряд вопросов о реакции растений на избыток металлов в среде.

Объектом нашего исследования является железо. В обычной атмосфере железо неустойчиво: даже в относительно чистом воздухе сельской местности оно покрывается ржавчиной. Гораздо хуже обстоит дело если свалки железа находятся рядом с водоемами, так как влага является одним из факторов увеличения скорости коррозии.

Цель нашей работы выяснить какие процессы происходят с железным ломом после того как он попадает на свалку и как это влияет на растительность.Исходя из цели, мы поставили перед собой следующие задачи:

1. Изучить литературу по данному вопросу.

2. Выяснить от чего зависит скорость коррозии железа.

3. Установить влияние продуктов коррозии железа на водную растительность.

I. Теоретическая часть.

1. Понятие коррозии.

«Ржа есть железо» - гласит русская народная поговорка.

Слово коррозия происходит от латинского «corrodere», что означает разъедать. Таким образом, коррозией называют самопроизвольный процесс разрушения материалов и изделий из них под химическим воздействием окружающей среды. Несмотря на широкое внедрение в нашу сегодняшнюю жизнь полимерных материалов, стекла, керамики, основным конструкционным материалом продолжает оставаться железо и сплавы на его основе. С изделиями из железа мы на каждом шагу встречаемся в быту и знаем, как много хлопот доставляют его ржавление и сама ржавчина. Ржавлением называют только коррозию железа и его сплавов. Другие металлы коррозируют, но не ржавеют. В повседневной жизни человек чаще всего сталкивается с коррозией железа. Строгие расчеты показывают, что большинство металлов имеет склонность к коррозии. Поэтому удивительно не то, что металлы коррозируют, а то, что изделия из них могут существовать длительное время. Скорость, с которой протекает коррозия, не поддается теоретическому вычислению. Как правило, она определяется опытным путем. Скорость, прежде всего, зависит от характера образующихся продуктов коррозии и прочности их сцепления с металлом. Гидратированный оксид железа Fе2O3•h3О и является тем, что люди называют ржавчиной. Это рыхлый порошок светло-коричневого цвета. Многие металлы при коррозии покрываются плотной, хорошо скрепленной с металлами оксидной пленкой, которая не позволяет кислороду воздуха и воде проникнуть в более глубокие слои и потому предохраняет металл от дальнейшего окисления. Например, алюминий – очень активный металл, однако его поверхность покрывается плотной пленкой оксида Al2O3, которая защищает металл от воздействия воды и кислорода. Проблема защиты металлов от коррозии возникла почти в самом начале их использования. Люди пытались защитить металлы от атмосферного воздействия с помощью жира, масел, а позднее и покрытием другими металлами и прежде всего легкоплавким оловом (лужением). В трудах древнегреческого историка Геродота (V в. до н.э.) уже имеется упоминание о применении олова для защиты железа от коррозии. Установлено, что коррозии железа способствует наличие в нем серы. Современных людей поражает устойчивость к коррозии некоторых античных предметов, изготовленных из железа. Одной из причин этого является низкое содержание в нем серы. Обычно в железо она попадает из каменного угля при доменной выплавке из руд. Продукты коррозии железа имеют различный состав, зависящий от условий в которых протекает коррозия. Часто образуются такие соединения как гидроксид железа(II), гидроксид железа (III), смесь оксидов двух и трехвалентного железа.

1. Влияние соединений железа на живые организмы.

Коррозия железа и других металлов также вызывают серьёзные экологические последствия. Утечка опасных веществ из разрушенных коррозией трубопроводов приводит к загрязнению окружающей среды, что отрицательно воздействует на здоровье и жизни людей.

Рассмотрим влияние железа на воду, растения и человека.

Железо, как микроэлемент участвует в процессах кроветворения, в создании гемоглобина, без него ткани мозга и желез внутренней секреции, как и всего тела, не могут быть обеспечены кислородом. Железо необходимо не только для создания кровяных телец и работы мышц, но и для создания многих металлоферментов, приводящих в действие разнообразные жизненные процессы, особенно в тканях мозга — этой самой высокоорганизованной формы живой материи. Дефицит железа в организме встречается довольно часто. У человека в результате этого развиваются болезни крови, появляются упадок сил, общее ухудшение самочувствия, неестественная бледность кожи.

Все знают о том, что "низкий уровень железа - это плохо". И только в последнее время заговорили, что и в повышенном содержании этого элемента нет ничего хорошего. Ведь помимо переноса кислорода железо регулирует работу иммунной системы, принимает участие в работе щитовидной железы, способствует выведению токсинов из организма, участвует в процессах регенерации, улучшает состояние кожи, структуру волос и ногтей... Словом, большинство процессов в наших клетках протекает с участием железа. Но при его избытке происходят реакции, похожие на образование ржавчины: молекулы железа окисляются и повреждают живые ткани.

Повышенное содержание железа в воде придает ей буроватую окраску, неприятный металлический привкус, вызывает зарастание водопроводных сетей и водоразборной арматуры, является причиной брака в текстильной, пищевой, бумажной химической и др. отраслях промышленности. Избыток железа в питьевой воде вреден для здоровья человека. При продолжительном введении в организм железа, оно накапливается в печени в коллоидной форме оксида железа, получившей название гемосидерина, который вредно действует на клетки печени, вызывая их разрушение. Поэтому воду с повышенным содержанием железа необходимо обезжелезивать.

Железо в растениях содержится в незначительных количествах. Физиологическая роль железа заключается в том, что оно входит в состав ферментов, а также участвует в синтезе хлорофилла, в дыхании и в обмене веществ. При недостатке железа в листьях растений нарушается образование хлорофилла, в результате чего развивается хлороз листьев, который проявляется в первую очередь на молодых верхних листьях и побегах (листья теряют зеленую окраску, бледнеют и преждевременно опадают). Избыток железа случается довольно редко, при этом прекращается рост корневой системы и всего растения. Листья при этом принимают более темный оттенок. Если же в силу каких-либо причин избыток железа оказался очень сильным, то листья начинают отмирать и осыпаться без всяких видимых изменений.

1. Описание и условия обитания растения, взятого для эксперимента.

Валлиснерии — настоящие водные растения (гидрофиты), приспособленные к жизни в реках или озёрах. Это растения с длинным тонким ползущим корневищем. Растение распространено в пресноводных водоёмах тропиков и субтропиков Западного и Восточного полушарий, некоторые виды продвинулись в зону умеренного климата. В России (на Нижнем Дону и Нижней Волге, в Предкавказье и на Дальнем Востоке) произрастает один вид — Валлиснерия спиральная (Vallisneria spiralis L.).

Валлиснерии считаются неприхотливыми в содержании, выдерживающие довольно значительные колебания температуры, не предъявляют особых требований к химическому составу воды, хорошо растут как при естественном, так и искусственном освещении. Однако растение погибает от присутствия в воде окиси железа (ржавчины)

Экспериментальная часть

Эксперимент 1

Для начала мы определили, в какой воде (морской, речной, водопроводной) железо корродирует сильнее. Для этого мы готовим раствор солей близкий по составу к морской воде (в 97 мл воды растворяем 2,4г хлорида натрия, 0,25г хлорида магния, 0,2г сульфата магния, 0,04г хлорида калия). Наливаем в одну колбу указанный раствор и кладем в него железный гвоздь, во вторую колбу наливаем речную воду, кладем гвоздь, в третью колбу наливаем водопроводную воду и тоже кладем гвоздь. Три колбы оставляем до следующего дня. На следующий день отмечаем, что в морской воде железо коррозирует сильнее всего, а слабее в водопроводной.

+++ - сильная коррозия

++ - средняя коррозия

+ - слабая коррозия

Эксперимент 2

Оборудование: колбы – 6 шт., пробирки, штативы, пипетки, водоросль валлиснерия.

Реактивы: роданид калия, гексацианоферрат (III) калия (красная кровяная соль), универсальная индикаторная бумага.

В шесть колб наливаем воду из аквариума и помещаем водоросли.

В ходе эксперимента систематически проверяем колбы с водорослями на: цвет, запах, pH, наличие ионов трех- и двухвалентного железа

Первый день эксперимента

Взяв шесть колбочек с водорослями, мы видим, что цвет во всех прозрачный. Запах в колбах слегка болотный. Следующее, что мы делаем – проверяем воду на pH. Опускаем индикаторные бумажки в пробы с водой, цвет не изменяется, это дает нам понять, что среда нейтральная. Далее мы в две пробирки наливаем FeCl3 (хлорид железа), затем в одну из них добавляемK3(Fe(CN)6) (красную кровяную соль), а в другую роданид калия KCNS. В первой пробирки цвет стал синий, а во второй красный (качественные реакции на ионы железа) Затем берем двенадцать пробирок с пробами воды, в первые шесть добавляем K3(Fe(CN)6), а в другие KCNS. Мы видим, что реакции на ионы железа отрицательные.

В чистом виде железо используется редко, поэтому в эксперименте используем комбинации железа с различными металлами. Это позволит нам на практике увидеть каким образом контакт с другим металлом влияет на степень и скорость коррозии железа.

После того как провели исследование качества воды в колбах помещаем во вторую – железный гвоздь, в третью – железный гвоздь, соединенный с цинком, в четвертую – железный гвоздь со свинцом, в пятую – железный гвоздь с медью, в шестую – железный гвоздь с оловом. В первую колбу ничего не помещаем (она контрольная). Оставляем колбы на несколько дней.

Третий день эксперимента

В первой колбе ничего не изменилось

Во второй колбе образовалась ржавчина.

В третьей колбе изменений нет.

В четвертой образовался налет ржавчины и слизь на водоросли.

В пятой колбе образовался налет ржавчины на гвозде.

В шестой колбе также образовался налет и ржавчина.

Пятый день эксперимента

В первой и третьей колбах изменений нет. В остальных развивается ржавчина на гвозде, реакция на ионы железа отрицательная. В четвертой колбе водоросль почти погибла.

Девятый день эксперимента

В четвертой и пятой колбах обнаружены ионы трехвалентного железа. В колбе номер четыре растение погибло.

Одиннадцатый день эксперимента

В первой и во второй колбах никаких изменений. В остальных колбах водоросли погибли.

Выводы по практической части работы.

1. Наиболее сильно железо коррозирует при наличии в воде солей (в морской воде).

2. Скорость и степень коррозии железа зависит от того в контакте с каким металлом оно находится.

3. Одним из способов защиты железа от коррозии является применение протектора (контакта с наиболее активным металлом). В результате нашего опыта мы убедились, что цинк является хорошим протектором.

4. Соединения железа, образующиеся в результате коррозии, губительно влияют на водные растения.

Т.о. мы можем рассматривать коррозию как фактор загрязнения окружающей среды.

Заключение.

Природа - не только среда, окружающая нас, но всенародное достояние и богатство, за которое каждый гражданин нашего общества в ответе.

В.А.Сухомлинский

Неблагополучная экологическая ситуация в 60-х годах прошлого века и ужесточение (в основном через экономику и законодательство) экологических требований привели к изменениям в промышленном производстве, энергетике, транспорте в направлении усиления природоохранных и средозащитных функций.

Беспечное и беспорядочное отношение к отходам производства сменилось организованным их складированием и захоронением, созданием специализированных полигонов и хранилищ. При этом мало кто задумывается о том, что и в таком виде они могут наносить ущерб окружающей среде.

Вернувшись к теме нашего исследования, добавим, что 1/3 вводимого в эксплуатацию металла подвергается коррозии. Часть его переплавляется и снова возвращается в промышленность. Но всё-таки 10% от общей массы - теряется безвозвратно. Ежегодно из-за коррозии теряется около четверти всего произведенного в мире железа. Затраты на ремонт или замену судов, автомобилей, приборов и коммуникаций, водопроводных труб во много раз превышают стоимость металла, из которого они изготовлены. И это лишь одна сторона вопроса. Более существенно то, что коррозия вызывает серьезные экологические последствия: ее продукты вызывают загрязнение окружающей среды, отрицательно воздействуют на жизнь и здоровье людей. В своей работе мы раскрыли лишь крошечную часть проблемы.

Список литературы.

1. О.С. Габриелян, «Химия», 9 класс

2. Никитин Л.П., Новиков Ю.Б. Окружающая среда и человек. М.: Высшая школа, 1980; Химия и охрана природы. Методические письма и рекомендации. Вып. 4. Курск, 1973, с. 90–97.

3. Будников Г.К. «Тяжелые металлы в экологическом мониторинге водных систем», М:1998

4. Материалы «Википедии»

multiurok.ru

Микроэлементы. Железо

Физиологическая роль микроэлемента. Железо (Fe) является микроэлементом, который усваивается растениями в самом большом количестве. Содержание железа и марганца в листьях растений достигает сотых долей процента, в то время как концентрация цинка выражается тысячными долями, а содержание меди – не превышает десятитысячных долей процента. Именно поэтому железо иногда относят к макроэлементам, хотя по своим физиологическим функциям оно является типичным микроэлементом.

Железо является функциональной составляющей, частью ферментативных систем растений. Особенно важна его роль в окислительном и энергетическом обменах, а также в образовании хлорофилла. Поэтому органические соединения, в состав которых входит железо, прежде всего, необходимы растениям для протекания биохимических процессов, происходящих во время дыхания и фотосинтеза.

Таким образом, в биохимии растений железу отводится одна из ключевых ролей, поскольку:

· процессы образования хлорофилла проходят при участии железа;

· при фотосинтезе, органические комплексы железа принимают участие в перенесении электронов;

· негемовые железосодержащие белки принимают участие в восстановлении нитритов и сульфатов;

· железо принимает непосредственное участие в метаболизме нуклеиновой кислоты.

Симптомы дефицита. Дефицит железа – проблема для многих сельскохозяйственных культур. Большинство типов почв содержит достаточное количество железа для обеспечения им растений. Недостаток железа наблюдается в основном на карбонатных щелочных почвах в засушливых условиях с плохим воздушным режимом. Нехватка этого элемента отрицательно влияет на многие физиологические процессы, происходящие в тканях растений, приводит к ослаблению их роста и развития и, как следствие, снижению урожайности.

Характерным признаком недостатка железа является хлороз наиболее молодых листьев, при этом жилки листа становятся видны детально (межжилковый хлороз). При сильном дефиците железа листья приобретают желтую до белизны окраску. В этом случае удобрение железом проводить уже бесполезно. У капусты цветной листья мраморно-хлоротичные, вначале и позднее – полностью хлоротичные. У свеклы столовой молодые листья хлоротичные с заметной красной окраской. У томата появляется интенсивный пятнистый хлороз, возникающий у оснований долей вершинных листьев. Стебель и вершины также желтеют.

Симптомы избытка микроэлемента. Избыток железа случается довольно редко, при этом прекращается рост корневой системы и всего растения. На кислых почвах в условиях избытка влаги или на засоленных с низким содержанием фосфора и оснований избыточные концентрации железа могут оказывать токсический эффект на растения. Темно-зеленые листья, замедленный рост, темно-коричневые до пурпурных листья у некоторых растений (бронзовая болезнь риса), поврежденные листья и некротические пятна – наиболее распространенные проявления токсического действия железа. Если в силу каких-либо причин избыток железа оказался очень сильным, листья начинают отмирать и осыпаться без всяких видимых изменений.

При избытке железа затрудняется усвоение фосфора и марганца, поэтому могут проявляться и признаки недостатка этих элементов. Однако растения, хорошо обеспеченные питательными веществами, особенно кальцием и диоксидом кремния, могут выдерживать очень высокие концентрации железа.

Потребность сельскохозяйственных культур в железе. Из всех металлов-микроэлементов в растении наибольшее содержание приходится на долю железа. Нормальный уровень содержания железа в зеленых листьях большинства растений – 100-200 мг/кг сухого вещества. Очень требовательны к железу такие растения, как овес, рис, шпинат, плодовые деревья.

Содержание элемента в различных типах почв. Концентрация железа в почвенных растворах колеблется в пределах 30-550 мкг/л, возрастая с повышением кислотности (до 2000 мкг/л). Минимальные значения содержания растворимого железа отмечают при щелочных значениях рН. Именно поэтому кислые почвы богаты неорганическим железом вплоть до токсичных уровней, а в щелочных, хорошо аэрируемых почвах низкие концентрации растворимого железа не могут удовлетворить потребности растений. При высоком значении рН и обогащении почвы фосфором железо осаждается в виде солей и становится менее доступным для растений. Поэтому внесение минеральных солей железа в почву не позволяет устранить его недостаток у растений, поскольку ионы железа сразу же переходят в недоступное состояние. Отрицательно действуют на физиологическую активность железа также избыток кальция и марганца в почвенном растворе. Нитратное питание ограничивает, а аммонийное усиливает поглощение растениями железа. Для почвенного железа характерно сильное сродство к подвижным органическим комплексам и хелатам.

Виды железосодержащих удобрений и их применение. В качестве железосодержащих удобрений применяют сульфат железа (содержит около 20% железа) и хелаты железа (10-17% железа). Большинство исследователей считают, что хелатная форма железа эффективнее при листовых подкормках. Однако есть результаты, показывающие, что неорганическая форма железа при условии корректного применения адъювантов имеет такой же эффект, особенно на технических культурах – кукурузе, сорго.

Хелаты железа состоят из трех компонентов: ионов железа, хеларирующего агента (EDTA, DTPA, EDDHA, аминокислоты, гумино- и фульвокислоты, лимонная кислота) и ионов натрия или аммония. Различные агенты удерживают ион железа с разной силой при разных значениях рН. При высоких концентрациях кальция и магния эти элементы способны замещать в хелате ион железа. Возможность и скорость такого замещения также зависит от хелатирующего агента.

Хелат Fe-EDTA стабилен при рН ниже 6. При рН 6,5 около 50% железа переходит в недоступную форму, поэтому его использование не имеет смысла на щелочных и карбонатных почвах, где он легко замещается кальцием. Хелат Fe-DTPA более устойчив (до рН 7,0), железо в нем не замещается кальцием. Хелат Fe-EDDHA наиболее устойчив (работает в диапазоне рН до 11), однако он самый дорогой.

Предпосевная обработка семян. Концентрация железа для многих сельскохозяйственных растений при обработке семян неорганическими солями железа составляет 1-2,5%. Однако гораздо чаще железо включают в комплексы микроэлементов для обработки семян. Для культур, чувствительных к дефициту железа, для обработки семян эффективно использовать хелат Fe-EDDHA. Он представляет собой сухой порошок, который смешивают с водой и обрабатывают этим раствором семена перед посевом. Лучшие результаты достигаются путем совмещения предпосевной обработки и листового внесения Fe-EDDHA в течение вегетации культуры.

Внесение железосодержащих удобрений в почву. Обычно неорганические формы для внесения в почву не используют из-за быстрого закрепления железа в почве, хотя для бедных на железо почв в некоторых регионах мира это практикуют. В американских исследованиях рядковое внесение 80 кг сульфата железа на гектар повышало урожайность кукурузы на 15%.

При почвенном внесении хелаты железа с EDDHA и EDDHMA будут наилучшим выбором, обеспечивая стабильность препаратов и доступность железа на очень щелочных почвах. Хелаты железа с HEDTA, DTPA и EDTA также можно использовать для почвенного внесения на почвах с рН>6. Внесение в почву хелатов железа – эффективный способ доставить этот элемент в растение, однако исторически стоимость таких обработок была слишком высока. В настоящее время разработан ряд препаратов для обработки семян, содержащих в составе Fe-хелаты и приемлемых по цене. Таким образом, железо попадает в почву и сразу используется проростками.

Внекорневые подкормки. Для предотвращения и лечения хлорозов путем листовых подкормок эффективны как хелатные формы железа, так и неорганические (сульфат железа, нитрат железа). Для листовых подкормок хелаты с EDTA используются в подавляющем большинстве случаев, в том числе и для железа. При очень жесткой воде можно использовать Fe-DTPA. Концентрация железа в растворе по д.в. – 0,5 мг/л.

Большое значение имеет концентрация железа – поглощение листьями усиливается с уменьшением концентрации этого элемента в растворе.

Еще один, достаточно экзотический пока для наших условий способ внесения железа – инъекции растворов микроэлементов в плодовые деревья. Так, весеннее и осеннее введение 1% раствора сульфата железа в яблони позволило устранить хлороз, вызванный недостатком железа, на 3-4 года и было очень малозатратно. В настоящее время разрабатываются методы, снижающие инфицирование деревьев при инъекциях в них различных препаратов, что является основным препятствием для распространения этого способа.

Хелаты железа в жидких готовых удобрениях разрушаются под действием света, соответственно, рекомендуется хранить такие препараты в затемненном месте.

agrostory.com

Влияние цинка, меди, железа и кальция на растение

   Существуют элементы, которые крайне важны для полноценного развития растений. И среди них стоит отметить цинк, медь, железо и кальций. Разумеется, все они, как и многие другие вещества, оказывают воздействие в комплексе. Но разобраться с их значением легче по отдельности.

Как цинк влияет на растение

   По отношению к цинку все культуры можно (с определённой долей условности) разделить на три группы. В первую будут входить те, для кого этот элемент особенно важен. Речь идёт о кукурузе, винограде, льне и о прочих.

   Картофель, лук, огурцы, капуста, фасоль, горох и другие реагируют на цинк несколько слабее. Тем не менее он тоже для них важен. А вот для большинства зерновых и для моркови его отсутствие или же присутствие проходит практически незаметно.

   Цинк необходим для окислительно-восстановительной реакции в организме растения. Если его не хватает, та практически прекращается. Что сказывается как на общем состоянии культуры, так и на её развитии. И, разумеется, влияет на урожайность.

   Цинк влияет на накопление зелёной массы. Без него у растения могут начаться проблемы с гормонами, вернее, с их выработкой. А ещё благодаря этому элементу культура лучше переносит жару, холод и засуху. Особенно тяжело переживают недостаток цинка цитрусовые.

  Однако и избыток воспринимается растениями не лучше. Появляется риск деформации органов, что особенно хорошо просматривается на цветках. Кроме того, нередко начинается хлороз листьев.

Как медь влияет на растение

   Медь участвует в ряде важных для растения обменных процессах. Она также нужна для дыхания, с её помощью окисляется витамин С, ассимилируется азот. Медь необходима для образования хлорофилла. Благодаря этому элементу регулируется гормональный баланс культуры. А ещё при достаточном его количестве растение оказывается более устойчивым перед резкими скачками температуры, а также перед засухой.

   При нехватке же меди у культуры может начаться хлороз. Кроме того, заметно замедляется рост, страдает цветение. Растение способно даже начать увядать. Если речь идёт о злаках, то у них не появляется колос, а верхушка начинает белеть. Большой вред дефицит этого металла причиняет урожаю: количество плодов резко сокращается.

   Избыток меди приводит к ненормальной пигментации, деформации органов, особенно ярко проявляющейся у цветов. Кроме того, у некоторых растений также может замедлиться рост.

Как железо влияет на растение

   Железо участвует в процессе окисления, оно необходимо растению для выработки хлорофилла. Кроме того, без этого элемента не будет производиться достаточно энергии. Агрономы отмечают его роль и в процессе дыхания.

   Именно поэтому растения очень тяжело переносят нехватку железа. В частности, у кустарников верхушечная зелёная часть исчезает практически полностью. Появляется серьёзное нарушение обмена веществ и яркие признаки этой проблемы. Молодые листья начинают страдать хлорозом, они бледнеют. Замедляется рост растений, а при цветении появляются на удивление мелкие бутоны. При сильной и продолжительной нехватке железа растение просто погибает.

   Однако и избыток железа нежелателен. Опознать такую проблему можно по отмиранию листьев без изменения окраски. При этом заметно замедляется рост культуры, начинают страдать верхушки. Если проблема зашла далеко, то часть растения может начать увядать.

Как кальций влияет на растение

   Не меньше всех остальных элементов важен для растения кальций. Он влияет на обмен углеводов и белков. Причём особенно нужен Са молодому растению ещё на начальной стадии развития. Кальций необходим для нормального развития корневой системы.

   Если его не будет хватать, культура перестанет развиваться. В первую очередь пострадают молодые побеги: они завянут и станут отмирать. Края листьев становятся белыми, кроме того, они закручиваются вниз.

   А что происходит с самой культурой? Растение начинает поглощать собственные запасы питательных веществ. Когда те полностью закончатся, оно погибнет. Обратите внимание: если Са будет слишком мало, могут начать страдать корни. К примеру, они часто в такой ситуации загнивают.

   Избыток кальция приводит к тому, что к растению перестаёт поступать железо. А ещё появляются проблемы с усвоением бора, азота и калия. В итоге появляются светлые пятна отмирающих листьев. Чтобы не допустить такого, не стоит поливать растения жёсткой водой.

   Подводя итоги, стоит отметить: принципиален баланс. Как избыток, так и недостаток важных для растения элементов может его уничтожить. Поэтому стоит обращать внимание на состояние культуры и предпринимать меры при первых же признаках нарушения. Чем раньше вы начнёте разбираться с ситуацией, тем больше шансов спасти растение и, возможно, урожай.

morezeleni.ru

Влияние избытка минеральных элементов на растение

Значительное накопление или недостаток тех или иных необходимых растению элементов питания негативно сказывается на жизнедеятельности растений. Это связано с нарушением процессов, осуществление которых обеспечивается наличием питательных элементов.

Влияние концентрации макроэлементов в среде на функционирование растений имеет вид одновершинной кривой, по типу кривой нормального распределения. В диапазоне оптимальных концентраций обмен веществ и ростовые процессы протекают наиболее активно, а при снижении обеспеченности или избыточной концентрации физиологические процессы могут нарушаться.

Избыточное количество азота в питательной среде вызывает излишний рост вегетативной массы, задержку формирования репродуктивных органов и созревания урожая. Вытягивание стебля при слабом развитии механических тканей приводит к полеганию посевов, нередко наблюдаемому у высокостебельных сортов зерновых культур. Аммонийные формы азота легко метаболизируются и не накапливаются в растении. Избыток нитратов обычно концентрируется в вакуоли и не угнетает растение. Но в организме человека и животных нитраты превращаются в высокотоксичные соединения — нитриты и нитрозоамины. Проникая в кровь, нитриты отравляют организм, превращая гемоглобин в метгемоглобин, который не способен переносить кислород к тканям и органам.

Сельскохозяйственные культуры проявляют различную чувствительность к избытку питательных элементов. Например, к избытку хлора слабо чувствительны зерновые и сахарная свекла, но у картофеля и льна он вызывает существенные повреждения и снижение урожая. У картофеля первые признаки повреждений появляются после цветения. Дольки листьев складываются лодочкой вдоль главной жилки, на их краях появляется светло-коричневый ободок. Листья засыхают, но не опадают. Ботва рано отмирает. Такие нарушения возникают при внесении под картофель весной удобрений, содержащих большое количество хлора (чаще всего хлористый калий). Избыток хлора отрицательно сказывается на синтезе крахмала, поэтому наряду с понижением урожайности снижается и качество клубней.

К избытку марганца чувствительны сахарная и кормовая свекла, люцерна, клевер и некоторые другие культуры. Такие условия складываются на кислых почвах. Внесение извести или доломита решает эту проблему.

Для элементов, токсичных для растений, существуют пороговые концентрации, после их достижения наблюдается резкое угнетение процессов жизнедеятельности. Это относится в первую очередь к тяжелым металлам — элементам с атомной массой больше 50. Среди них имеются необходимые для жизнедеятельности растений — Cu, Zn, Co, Cr, Mn. Они потребляются в малых количествах и входят в состав многих растительных ферментов, но накапливаясь в повышенных концентрациях, становятся токсичными для растений. К токсичным относятся также другие металлы функциональная роль которых к настоящему времени не установлена(Cd, Hg, Pb).

Загрязнение среды тяжелыми металлами имеет антропогенную природу. Основными источниками их поступления в окружающую среду являются выбросы промышленных предприятий и автотранспорта, сточные воды, фосфорные и известковые удобрения. С 1 т вносимого с минеральными удобрениями Р2О5 (5 т простого суперфосфата) в почву попадает 20 г меди, 100 г свинца, 300 г мышьяка.

В растение тяжелые металлы поступают преимущественно через корневую систему из почвы, в меньшей степени — через листья.

Они вызывают многочисленные изменения и нарушения, происходящие на разных уровнях организации: молекулярном, субклеточном, клеточном, тканевом и организменном. Они тормозят рост корней, увеличивают проницаемость мембран, повреждают процесс сборки микротрубочек, тормозят синтез ДНК, угнетают процессы фотосинтеза и оттока ассимилятов из листьев, взаимодействуя с SH-группами белков. Взаимодействие тяжелых металлов с SH-группами белков — один из наиболее известных отрицательных влияний, приводящих к инактивации ферментов, изменению нативных свойств белков, нарушению клеточного метаболизма и физиологических процессов. Более 100 ферментов инактивируются тяжелыми металлами, и это влечет за собой угнетение процессов, в которых ферменты участвуют.

Степень нарушения процессов и биохимических реакций зависит от токсичности металлов, концентрации в окружающей среде, продолжительности действия, чувствительности к ним конкретного сорта.

Для функционирования в условиях избыточных концентраций тяжелых металлов растения располагают рядом механизмов защиты и детоксикации.

На уровне клеточной стенки происходит связывание металлов, в цитоплазме — детоксикация с помощью хелатирования пептидами и белками. Хелаты — это вещества, образующие с металлом комплексную соль, в которой металл закреплен по всем валентностям и находится внутри молекулы, поэтому его возможности вступать в реакцию резко снижаются. Неактивные комплексы с металлами могут образовывать сахара, органические кислоты, пептиды, фенолы. Например, яблочная и лимонная кислоты могут связывать никель, цинк. Пептиды, богатые аминокислотой цистеином, инактивируют цинк, свинец, кадмий, образуя с ними соединения фитохелатины.

Растения, устойчивые к тяжелым металлам, способны аккумулировать их в вакуолях в виде нерастворимых комплексов с органическими кислотами. У них отмечено повышение активности антиоксидантных ферментов, содержания глутатиона, пролина и полиаминов, изменение баланса фитогормонов в сторону повышенного синтеза ингибиторов роста — абсцизовой кислоты и этилена, выведение избытка металла из клеток, снижение транспорта их из корней в побеги.

Но универсальных механизмов устойчивости к тяжелым металлам не существует. На поддержание клеточного гомеостаза и повышение устойчивости растений к тяжелым металлам направлен весь комплекс приспособлений.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

www.activestudy.info

Влияние тяжелых металлов на растения

Химический состав растений, как известно, отражает элементный состав почв. Поэтому избыточное накопление ТМ растениями обусловлено, прежде всего, их высокими концентрациями в почвах. В своей жизнедеятельности растения контактируют только с доступными формами ТМ, количество которых, в свою очередь, тесно связано с буферностью почв. Однако способность почв связывать и инактивировать ТМ имеет свои пределы, и когда они уже не справляются с поступающим потоком металлов, важное значение приобретает наличие у самих растений физиолого-биохимических механизмов, препятствующих их поступлению.

Механизмы устойчивости растений к избытку ТМ могут проявляться по разным направлениям: одни виды способны накапливать высокие концентрации ТМ, но проявлять к ним толерантность; другие стремятся снизить их поступления путем максимального использования своих барьерных функций. Для большинства растений первым барьерным уровнем являются корни, где задерживается наибольшее количества ТМ, следующий – стебли и листья, и наконец, последний ≈ органы и части растений, отвечающие за воспроизводительные функции. Уровень накопления ТМ разными растениями в зависимости от их генетических и видовых особенностей при одинаковом содержании ТМ в почвах.

Отмечаются случаи, когда разные сорта одной культуры, произрастающие на одинаково загрязненной почве, содержали различные количество ТМ. Данный факт, по-видимому, обусловлен присущим всем живым организмам внутривидовым полиморфизмом, способным проявить себя и при техногенном загрязнении природной среды. Это свойство у растения может стать основой генетически – селекционных исследований с целью создания сортов с повышенными защитными возможностями по отношению к избыточным концентрациям ТМ.

Несмотря на существенную изменчивость различных растений к накоплению ТМ, биоаккумуляция элементов имеет определенную тенденцию, позволяющую упорядочить их в несколько групп:

1) Cd, Cs, Rb – элементы интенсивного поглощения;

2) Zn, Mo, Cu, Pb, As – средней степени поглощения;

3) Mn, Ni – слабого поглощения;

4) Se, Fe, Ва – элементы, труднодоступные растениям.

Другой путь поступления ТМ в растения ≈ некорневое поглощение из воздушных потоков. Оно имеет место при значительном выпадении металлов из атмосферы на листовой аппарат, чаще всего вблизи крупных промышленных предприятий. Поступление элементов в растения через листья (или фолиарное поглощение) происходит, главным образом, путем неметаболического проникновения через кутикулу. ТМ, поглощенные листьями, могут переноситься в другие органы и ткани и включаться в обмен веществ.

Токсичность тяжелых металлов связана с их физико-химическими свойствами, со способностью к образованию прочных соединений с рядом функциональных группировок на поверхности и внутри клеток.

Таким образом, действие металлов на растительный организм зависит от природы элемента, содержание его в окружающей среде, характера почвы, формы химического соединения, срока от момента загрязнения. Формирование химического состава растительного организма определяется биохимическими особенностями различных видов организмов, их возрастом и биохимическими закономерностями связи между элементами в организме. Содержание одних и тех химических элементов в различных частях растений.

Важную роль в защите растений от избытка поступающих из почвы в корни ТМ выполняет корневая система. Задерживая избыточные ионы, корни тем самым способствуют сохранению в наземных органах невредных (благоприятных) концентрации химических элементов.

Связывание ТМ органическими соединениями не всегда означает перевод в малоподвижное состояние. Отмечается, что некоторые комплексы ТМ с органическими лигандами способны проходить через мембраны легче, чем ионы этих металлов, и затем внутри клетки распадаться.

При сильном загрязнении среды обитания поток ТМ становится столь большим, что может наблюдаться повышенное содержание их не только в вегетативных органах, но и в органах запаса ассимилятов. Растения выглядят угнетенными (хлорозы, некрозы), снижается их продуктивность. Это указывает на нарушение течения метаболических процессов. При очень сильном загрязнении среды обитания растения прекращают развитие, гибнут.

Растения загрязняются также с поверхности в результате оседания из воздуха на листья и стебли металлосодержащих частиц. Поверхностное загрязнение может быть значительным.

Накопление ТМ растениями, произрастающими на загрязненных почвах, в значительной степени зависит от уровня загрязнения. Однако сильная прямая корреляция между этими показателями обнаруживается не всегда, поскольку поток ТМ из почвы в растения определяется не только валовым содержанием, но и концентрацией в почве их подвижной формы, что тесно связано с химическим составом техногенных выбросов, защитными (буферными) возможностями почвы. Вблизи завода (0- 1,5 км) накопление ТМ столь велико, что возделывание сельскохозяйственных культур опасно для здоровья человека и животных.

Свинец в растения в основном поступает через корни, тем не менее, он способен поглощаться и через листья. Накопление атмосферного свинца у растений вблизи автомобильных дорог может достигать 40% от его количества в растениях. Основное количество свинца сосредоточено в вегетативных органах, тогда как в репродуктивных органах накапливается 4-7% от его количества в растениях.

Под влиянием марганца целый ряд почвенных микроорганизмов, участвующих в усвоении растениями атмосферного азота, усиливают свою активность.

Среднее содержание марганца в растениях равно 0,00 1%. Марганец служит катализатором процессов дыхания растений, принимает участие в процессе фотосинтеза. Марганец входит в состав либо является активатором ряда ферментативных систем; регулирует отношение железа, тем самым влияя на окислительно-восстановительные процессы, совершающиеся с помощью железа.

Марганец усиливает гидролитические процессы, в результате чего нарастает количество аминокислот, способствует продвижению ассимилятов, образующихся в процессе фотосинтеза от листьев к корням и другим органам.

Токсичные для растений концентрации ТМ в зависимости от свойств почв могут варьировать в значительной степени. Эти уровни колеблются в 2-5 раз для различных ТМ при выращивании сельскохозяйственных культур. Критические уровни содержания ТМ в сухих растениях и растительных кормах (мг/кг вещества): для свинца -10-20 и 10-30; для никеля 26-154.

Уровень содержания ТМ в почве, при котором происходит снижение продуктивности растений в 5-6 раз, называется токсичным.

Наряду с физиологическими системами, ограничивающими поступление ТМ, растения располагает мощным аппаратом, выводящим их при выделении метаболитов. От избыточного количества ТМ растения могут освобождаться с корневыми выделениями, в процессе транспирации и дыхания. Растения транспортируют вместе с влагой значительное количество ТМ, составляющее целые проценты от их содержания в растительном организме.

Проблема избыточного накопления ТМ в растениях затрагивает широкий круг вопросов, касающихся механизмов поглощения, транспорта, метаболизма и распределения его в органах и тканях. Биогенные элементы играют существенную роль в обеспечении физико-биохимических барьеров, при проникновении ТМ в растения.

Избыточные концентрации ТМ отрицательно влияют на синтез и функции многих биохимических активных соединений: ферментов, витаминов, пигментов и др. Повышенные по сравнению с фоном концентрации ТМ существенно влияют на фотосинтетическую деятельность растений.

При изучении белкового обмена растений показано, что избыточная концентрация ТМ влияет на уменьшение содержания альбуминов и возрастает количество проламинов, глютелинов и нерастворимого остатка. Это указывает на снижение содержания лизина. Растения обладают способностью ограничивать накопление элементов – загрязнителей в надземных органах, особенно в органах запасания ассимилятов.

Растения являются хорошими индикаторами, позволяющими определить степень загрязнения почв соединениями тяжелых металлов. Степень накопления соединений тяжелых металлов в растениях определяется уровнем загрязнения почв, расстоянием от техногенного источника, количеством атмосферных выпадений и видовыми особенностями растений. При этом повышенные концентрации соединений ТМ содержатся в корнях и листьях. Содержание соединений ТМ в растениях сельскохозяйственных районов в семь раз меньше, чем в растениях, растущих в зоне городов.

В связи с тем, что многие растения используются в пищу или корма возникает проблема взаимоотношения растений и тяжелых металлов в окружающей среде, она является актуальной и требует дальнейшего ее изучения.

Оценка уровней безопасного загрязнения почв ТМ проводится исходя из недопустимости повышения порога адаптационной возможности наиболее чувствительной группы населения и экологической адаптационной способности почвы. Почва служит естественным барьером на пути ТМ и сдерживает их поступление в растения и сопредельные среды. Предельная допустимая концентрация в почвах для РЬ-фон +20 мг/кг.

Сохранить почву в современных условиях практически невозможно, так как вся поверхность земного шара подвержена техногенному воздействию. Наиболее мощные потоки ТМ возникает вокруг предприятий черной и цветной металлургии. Исключение составляет свинец, в окружающую среду в большом количестве поступает также от автотранспорта. Урбанизация общества приводит к тому, что в почвах городов значительно повышается содержание.

biofile.ru

ВЛИЯНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ НА РАЗВИТИЕ КОМНАТНЫХ РАСТЕНИЙ

ВЛИЯНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ НА РАЗВИТИЕ КОМНАТНЫХ РАСТЕНИЙ

1МБОУ "Тучковская средняя общеобразовательная школа № 2"

1МБОУ "ТСОШ № 2"

Текст работы размещён без изображений и формул.Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Актуальность. Окружающая среда для растений является тем источником, откуда растения черпают необходимые для нормальной жизнедеятельности всевозможные вещества. В городе следует учитывать воздействие солей тяжелых металлов на здоровье человека как в домах, так на работе и в школе. Актуальность моего исследования заключается в том, что помещения, где мы находимся большую часть времени практически всегда плохо проветриваются, а на источники тяжелых металлов обычно не обращают внимания. Особенно, вредному воздействию солей тяжелых металлов подвержены растения, которые есть в каждом доме или квартире. Растения легко накапливают различные вещества и не способны к активному движению. Следовательно, по их состоянию можно судить об экологической обстановке. А поскольку растения являются биоиндикаторами, т. е многие изменения имеют специфические проявления, они идеально походят для исследовательской работы. Таким образом, в данной работе необходимо выяснить, как именно соли тяжелых металлов влияют на рост и развитие растений.

Гипотеза: Ионы тяжелых металлов губительно действуют на растения.

Цель работы: изучение воздействия солей тяжелых металлов на рост и развитие растений.

Задачи:

1. Обобщить теоретические сведения о влиянии солей тяжелых металлов на природу.

2. Сделать предварительный вывод о разрушительном действии солей тяжелых металлов на природу.

3. Сделать листовку - рекомендацию по необходимости утилизации отходов, содержащих тяжелые металлы в специальные контейнеры

4. Результаты работы представить на конкурс юных исследователей окружающей среды

Методы исследования:

1.сбор информации из различных источников

2. Лабораторный эксперимент

3. Анализ информации и сведений, полученных в результате опытов.

Теоретическая часть:

Факторы роста и развития растения.

Для успешного выращивания растений, необходимо знать основы их биологии: фазы роста, особенности развития, изменение потребностей по мере роста, а также учитывать факторы, непосредственно влияющие на их рост и развитие. Для того что бы растение начало расти и в дальнейшем благополучно развивалось необходимы определенные факторы развития. Самыми важными и незаменимыми являются свет, тепло, вода и кислород. Рассмотрим каждый из перечисленных факторов подробнее.

1. Свет. Свет является одним из важнейших факторов, влияющих на развитие растений, так как он необходим для синтеза органических веществ в процессе фотосинтеза. Благодаря свету, растение получает тепло и энергию, свет также стимулирует активность, ускоряет созревание плодов и определяет длительность цветения.

2. Тепло. Температура окружающей среды также оказывает влияние на рост и развитие растений. То или иное растение произрастает в разных климатических зонах, а значит и в разных температурных пределах.

3. Вода. Вода необходима для поддержания жизнедеятельности растения. Воду растения получают из почвы или из влажного воздуха.

4. Кислород. Также растения, несомненно, нуждаются в кислороде, так как с помощью «дыхания» в растение поставляется энергия (для ростовых процессов) и углекислый газ, который важен в процессе фотосинтеза.

5. Питание растений. Для нормального роста и развития растениям требуются различные элементы питания. Основные из них — азот, фосфор, калий, серу, магний, кальций, железо — растения получают из почвы.

Влияние тяжелых металлов на рост и развитие растений.

Тяжелые металлы - биологически активные металлы. Тяжелые металлы относятся к загрязняющим веществам, наблюдения за которыми обязательны во всех средах. Термин "тяжелые металлы", характеризующий широкую группу загрязняющих веществ, получил в настоящее время значительное распространение. Пристальное внимание тяжелым металлам в окружающей среде стало уделяться, когда выяснилось, что они могут вызывать тяжелые заболевания.

К тяжелым металлам относят более 40 металлов периодической системы Д.И. Менделеева с атомной массой свыше 50 атомных единиц: V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cd, Sn, Hg, Pb, Bi и др. В соответствии с классификацией Н. Реймерса, тяжелыми следует считать металлы с плотностью более 8 г/см3, такие как - Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Co, Sb, Sn, Bi, Hg.[2, стр. 9]

Тяжелые металлы, как известно, в малых количествах являются необходимой частью живых организмов. В биологии их называют микроэлементами. Но накопление тяжелых металлов может привести к сильному изменению состояния любого организма. Например, к снижению скорости роста, увяданию надземной части растения, повреждению его корневой системы или к изменению водного баланса и т д. У животных возникают заболевания различных систем органов: дыхательной, пищеварительной, эндокринной и нервной систем.

Кобальт. Соединения кобальта являются токсичными, вызывает болезни органов дыхания, онкологию, болезни нервной системы.

Марганец. У человека при избытке марганца развиваются болезни нервной системы. Снижается проводимость нервного импульса, как следствие повышается утомляемость, сонливость, снижается быстрота реакции, работоспособность, появляются головокружение, депрессивные, подавленные состояния.

Медь. При избыточном содержании функциональные расстройства нервной системы (ухудшение памяти, депрессия, бессонница) и многое другое.

Железо. Избыток железа (избыточная доза 200мг и выше) вызывает зашлаковывание организма на клеточном уровне, приводит к сидерозу.

Из известных 40 тяжелых металлов для описания были выбраны 4 (Со, Fe, Cu, Zn). Их влияние на организмы представляет наибольший интерес для изучения.

Экспериментальная часть:

1 Целью экспериментальной части исследования является обработка растворами солей тяжёлых металлов свинца, меди, железа, марганца, кобальта и цинка комнатных растений, а так же сравнение информации из используемой литературы с итоговыми результатами эксперимента.

2. В качестве биоматериала было взято растение Колеус, или как его иногда называют, крапивка, это выходец из Азии и Африки. Растение неприхотливое, что делает его самым удачным объектом для проведения опытов в те сроки, которые предполагает наш эксперимент.

3. В качестве токсичных ионов нами были выбраны ионы Со+2, Fe+, Mn+2, Cu+2, Zn+2)т. к. они накапливаются в растениях и не выводятся в результате обмена веществ. Кроме этого соли кадмия, цинка, железа и марганца могут вызывать тяжелые отравления организма.

4 Контроль (вода). Вода́ (оксид водорода) — бинарное неорганическое соединение с химической формулой Н2O. Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного — кислорода, которые соединены между собой ковалентной связью. При нормальных условиях представляет собой прозрачную жидкость, не имеет цвета (в малом объёме), запаха и вкуса.

5. Гумус (удобрение). Основной показатель плодородия почвы – содержание гумуса – важнейшей составной части органического вещества почвы.

Подготовка к исследованию.

Грунт для исследования был взят готовый, купленный в магазине.

Готовый грунт был разложен в одинаковые пластиковые стаканчики, количество почвы у всех образцов было одинаковым. Брали бутылки из под воды, обрезали и использовали их для эксперимента.

Срезанные с взрослых растений верхушечные черенки с несколькими листьями и используем для размножения. Молодые побеги можно было укоренить в воде, но зная неприхотливость растения калеус мы прикапывали их сразу в слегка влажную готового грунта. Произведена посадка молодых побегов в почву и полита определенной водой (заранее подготовленной) для продолжительного прорастания и образования корневой системы. Корни, как правило, появляются уже через неделю.

Концентрации выбраны условно из-за отсутствия аналитических весов в химической лаборатории школы. Кроме того, мы не ставили целью, посмотреть количественное влияние ионов солей тяжелых металлов.

В процессе эксперимента производилось регулярное наблюдение – ежедневное измерение растений, зрительная оценка состояния калеуса, фотосъёмка растений. Всего было взято группа из 6 растений, которые поливались водой содержащей тяжелые металлы и для контроля отстоявшейся водопроводной водой

1. Растения, которые поливались отстоявшейся водопроводной водой.

2. Растения, которые поливались водой, в которой растворен Сd SO4 (сульфат кадмия II)

3. Растения, которые поливались водой, Zn SO4 (сульфат цинка II)

4. Растения, которые поливались водой, где растворена смесь солей

5. Растения, которые поливались водой, Fe SO4 (сульфат цинка II)

6. Растения, которые поливались водой, содержащей CuSO4 (сульфат меди II).

На 10 день эксперимента, 22.06., в целом не наблюдалось заметных изменений. Хотя листья калеуса, поливаемых растворами сульфата кадмия и сульфата цинка уже на 10 день эксперимента отличались угнетенным состоянием.

Далее эксперимент продолжался, и наши действия заключались в наблюдении и поливе растений. Нас интересовало влияние токсичных растворов во времени на рост и развитие корневой системы калеуса.

1. Результаты эксперимента.

7.1 Данные на 25 августа 2017г.

1. Растения, которые поливались водой, в которой растворен Сd SO4 (сульфат кадмия II)

2. Растения, которые поливались водой, Zn SO4 (сульфат цинка II)

3. Растения, которые поливались водой, содержащей CuSO4 (сульфат меди II).

4. Растения, которые поливались водой, где растворена смесь солей

5. Растения, которые поливались водой, Fe SO4 (сульфат железа II)

6. Растения, которые поливались отстоявшейся водопроводной водой.

Результаты эксперимента.

Как видим из результатов эксперимента, в первых двух случаях наблюдается полный некроз растения. Таким образом, мы доказали, что ионы кадмия и цинка отрицательно влияют на растения, их присутствие в почве губительно.

Смесь солей железа, меди тоже оказали губительное влияние на колеус, однако, некроз этого растения наступил на более поздних сроках эксперимента. Растения отстают в росте, процессы фотосинтеза не активны, лист вялый, угнетенный, кончики листьев закручиваются.

Контрольный образец, поливаемый водопроводной водой, отличается активным ростом, размером листа, и, что увидим позднее, хорошо сформировавшейся корневой системой.

Рассмотрим подробнее: Некроз: где присутствуют Сd+2 и

И где полив производился раствором, содержащим Zn+2 В данном случае корневая система даже не сформировалась.

Формирование корневой системы. Это контрольный образец. Мощная корневая система, мочковатая, крупная, горшок заполнен полностью:

В результате наблюдений был отмечен неожиданный результат. Корневая система, образца, где производился полив раствором, содержащим смесь солей, развилась, хотя и меньше по сравнению с контрольным образцом. Предположили, что данное количество Cu+2 не оказало на растения сильного токсического эффекта. Например, известно, что в малых дозах медь используют в растениеводстве как бактерицидное средство (вызывающее гибель различных бактерий).

Формирование листа. Для сравнения были взяты листья, расположенные ближе к корню. Сранительный анализ представлен в таблице:

И на фото это отражено:

1.  

   1. Наблюдения во времени:

Заключение

По экспериментальным данным: Исследования по выращиванию колеуса условиях поступления различных ионов тяжелых металлов (кадмий, железо, цинк, медь), а также влияние отстоянной водопроводной воды на рост и развитие растения показало, что они усиливают скручивание листьев, концы листьев сохнут. Корневая система в случае солей кадмия и цинка вообще не развивалась. Гумус умеренно поддерживал рост растений, мы пришли к выводу, что литературные источники подтверждены исследованием. При продолжении эксперимента наблюдался гибель образца, который поливали смесью солей..

Вывод:

- Гипотеза о губительном влиянии ионов тяжелых металлов на растения подтвердилась.

- Тяжелые металлы(Cu, Ni, Со, Zn, Cd) в ионном виде принимают участие в процессах обмена веществ и обладают выраженной биологической ролью.

- Результаты нашей работы не утешительны. Большое содержание катионов металлов способно концентрироваться в организме растений и оказывать губительное действие, даже гибель.

- По результатам создана Листовка-рекомендация, призывающая к раздельному сбору отходов, содержащих ионы тяжелых металлов

Список литературы:

1. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. - М.: Высшая школа, 1988.

2. Казаренко В.М. Мягкоступова О.В., Исследовательский практикум.

3. Крискунов Е. А., Пасечник В. В., Сидорин А. П. Экология учебник для 9-го класса издательский лом "Дрофа" 1995

4. Химия в школе. - 2007г. - №5 - с.55-62.

5. Химия в школе. -1998. - № 4 -с.9-13.

6. Добролюбский О.К. Микроэлементы и жизнь. – Молодая гвардия, 1956

7. Интернет ресурс :

8. https://infourok.ru/proektnaya-rabota-uchaschihsya-na-temu-vliyanie-himicheskih-veschestv-na-rost-i-razvitie-rasteniy-1325349.html

10

Просмотров работы: 207

school-science.ru

• 
  Аконит растение польза и вред
• 
  Фуксия однолетнее или многолетнее растение
• 
  Бергамот фото растения их применение
• 
  Спирея растение посадка и уход
• 
  Растение похожее на мясо курицы
• 
  Астильба когда пересаживать взрослое растение
• 
  Сроки цветения растений в подмосковье
• 
  Хмель растение применение для сна
• 
  Топинамбур фото растения как вырастить
• 
  In vitro микроклональное размножение растений
• 
  Свитч препарат от болезней растений