Содержание
Влияние окружающей среды на жизнь растений | Статья по окружающему миру (старшая группа):
Влияние окружающей среды на жизнь растений
Наша планета-это удивительный, чудесный мир. Все, что нас окружает, называется природой. Да и сам человек-часть природы. Задолго до того, как появились люди, на земле уже были растения. Без них не смогло бы выжить практически ни одно существо. Люди, а также многие животные, птиц и насекомые употребляют растения в пищу. Если хочется отдохнуть и укрыться от палящего солнца или дождя можно спрятаться в тени кроны деревьев. А в погожий летний денек так приятно пробежаться босяком по росе. Но самое главное-растения выделяют кислород, который нужен человеку и животным для дыхания. Таким образом, в природном сообществе важнейшую роль играют растения.
Растения, как и животные являются живыми организмами, которые питаются, дышат и размножаются. Все, что окружает живые организмы, называется средой их обитания или окружающей средой. Среда обитания представляет собой все тела (живые и неживые), а также явления природы. Отдельные компоненты среды, которые воздействуют на организмы, называют факторами среды. Для правильного развития растений необходимы 5 факторов: воздух, свет, вода, тепло и питательные вещества, а также атмосферное давление. Факторы неживой природы-это любые взаимодействия живых организмов.
Воздух необходим растениям для дыхания. Растение дышит, поглощая воздух через мельчайшие отверстия (устьица), расположенные главным образом на листьях. При недостатке воздуха в почве семена плохо прорастают, растения слабо растут.
Свет необходим растениям для образования белка, крахмала, сахара и прочих. При недостатке света растения наклоняются в сторону света, вытягиваются и становятся хилыми.
Вода необходима растениям со времени прорастания семени, до получения урожая. Большое количество воды необходимо для растворения питательных веществ в почве. Недостаток воды в почве значительно понижает урожай.
Температура имеет большое значение в жизни растений. Как низкая, так и высокая температура задерживает рост растений и может привести к их гибели. По отношению к теплу все растения разделяются на две основные группы: холодостойкие и теплолюбивые.
Питательные вещества растения берут из почвы и воздуха. Корни всасывают из почвы воду с растворенными в ней минеральными веществами, а листья поглощают из воздуха углекислый газ.
Главными питательными веществами для растений служат: азот, фосфор, калий, известь, железо, сера, магний, бор, цинк и другие. Следовательно, для получения высокого уровня роста необходимо, чтобы в почве имелось достаточное количество этих веществ.
Растения также влияют на окружающую среду. Они участвуют в поддержании постоянства состава воздуха (выделяют кислород и углекислый газ). Принимают участие в формировании почвы (корневые системы поглощают одни вещества и выделяют другие). После гибели растения большая часть веществ возвращается обратно в почву.
Корни закрепляют склоны холмов, оврагов, предохраняют почву от эрозии.
Лесопосадки используются для защиты полей от суховеев и пожаров.
Исходя из вышесказанного можно сделать вывод, что на растения влияют природные факторы, но и растения также положительно влияют на окружающую среду.
Пустить корни в городе / +1
Экология
Как растения приспосабливаются к жизни в мегаполисах и что влияет на их состояние
Иллюстрация: Анна Сазанова
Города продолжают разрастаться. Уже через 30 лет в них будет проживать почти 70% мирового населения. Стремительная урбанизация ведет к загрязнению почвы, воды и воздуха, сокращению площади природных территорий, утрате биоразнообразия, причем не только в городах, но и за их пределами. Озеленение территорий считается одним из самых эффективных способов снизить влияние городских агломераций на окружающую среду. Растения выполняют множество разных функций, начиная от декоративной и заканчивая санитарно-гигиенической. При этом они подвержены негативному воздействию городов и вынуждены адаптироваться к жизни в условиях постоянного стресса.
Как урбанизация влияет на растения
Городская среда оказывает заметное влияние на физиологические, биохимические и морфологические характеристики растений. Об этом говорят исследователи из Удмуртского государственного университета (УдГУ), которые изучали видовой состав, эколого-биологическое состояние и семенное размножение насаждений в Ижевске и малых городах Липецкой области. Так, под воздействием аэротехногенных выбросов (загрязнение воздуха промышленными объектами. — Прим. Plus-one.ru) у растений начинает снижаться фотосинтетическая функция. Это становится причиной ухудшения их морфометрических параметров (признаки, отражающие адаптацию организмов к среде обитания, большинство из которых связаны с процессами роста, например: фитомасса листьев, площадь одного листа, высота растения, число соцветий. — Прим. Plus-one.ru). В частности, у лиственных пород уменьшается количество и размер листьев, а у хвойных — снижается масса хвоинок. Из-за высоких температур и дополнительного освещения меняется сезонное развитие растений: деревья цветут в течение менее продолжительного времени, раньше начинают сбрасывать листья, у них увеличиваются сроки вегетации.
Инфографика: Юлия Дорофеева
Исследователи выяснили, что к жизни в городе растения приспосабливаются по-разному, часть видов оказываются более устойчивыми к антропогенному влиянию. Адаптация к воздействию окружающей среды зависит в том числе от накопления в клетках деревьев, кустарников и трав веществ, замедляющих окислительные процессы. К ним относится, например, аскорбиновая кислота, участвующая в фотосинтезе. Так, в загрязненных почвах в клетках таких травянистых растений, как гравилат городской, купырь лесной, будра плющевидная, одуванчик лекарственный, ежа сборная, тысячелистник обыкновенный, аскорбиновая кислота накапливается. Это повышает эффективность антиоксидантной системы защиты и способствует повышению устойчивости этих растений к воздействию загрязнителей.
«Ответ» растений городу
Городская среда меняет репродуктивную систему некоторых растений. Примером тому может служить скерда вида Crepis sancta — сорняк, который можно встретить у дорог или вокруг деревьев. К такому выводу пришли ученые из Национального центра научных исследований Франции (Centre National de la Recherche Scientifique, CNRS), которые проанализировали особенности размножения популяции сорняка в городе Монпелье на юге Франции. Скерда размножается с помощью двух видов семян: более мелких и легких (похожи на парашютики), которые распространяются по воздуху, и более крупных и тяжелых — они падают на землю неподалеку. Когда легкие семена разлетаются на большие расстояния в городе, они часто оказываются на бетонном или асфальтовом покрытии. Крупные же семена попадают в трещины тротуаров, благодаря чему увеличиваются их шансы на прорастание. Ученые выяснили, что со временем растения, растущие в городе, начинают производить больше крупных семян по сравнению со своими сородичами из сельской местности. Таким образом, борясь за выживание в агрессивной среде, сорняки постепенно эволюционируют, причем для этого им требуется совсем немного времени — от 5 до 12 лет.
Исследователи из Университета Торонто Миссиссауга напоминают, как адаптировался к жизни в городской среде клевер: растение имеет здесь большие размеры и производит меньше синильной кислоты (HCN). Это ядовитое вещество с резким запахом, с помощью которого растения защищаются от насекомых и мелких млекопитающих. Ученые предполагают, что в условиях плотной застройки растения реже страдают от животных, поэтому у них нет необходимости синтезировать синильную кислоту в больших объемах. Кроме того, на урбанизированных территориях обычно устанавливаются более высокие температуры, что приводит к быстрому таянию снега. При отсутствии снега растения больше подвержены негативному воздействию низких температур, в результате чего и снижается выработка HCN. Специалисты добавляют, что трансформации в организме городских растений влияют на всех участников пищевой цепи, поэтому их необходимо постоянно отслеживать.
Сотрудник Калифорнийского университета в Беркли Макс Ламберт объясняет, что у растений есть четыре основные стратегии выживания в городе. Некоторые виды могут быстро приспосабливаться к новой среде и чувствовать себя там не хуже, чем в естественных условиях. Другие, чтобы «вписаться в городской пейзаж», начинают менять привычную модель поведения. Третьи, например скерда, могут начать эволюционировать и становиться более приспособленными к городу из поколения в поколение. Некоторые растения совсем не приживаются и либо покидают город, либо вымирают. Эксперт уверен, что заниматься сохранением видов нужно не только на особо охраняемых природных территориях, но и в городе — уникальном пространстве, в котором вынуждены сосуществовать совершенно разные представители флоры и фауны. Тот же тезис развивают и ученые из УдГУ, по словам которых для городов характерен «стихийный процесс заноса не свойственных данной местности видов растений».
Зачем городам нужны зеленые насаждения
Зеленые насаждения органично вписываются в городскую инфраструктуру и формируют ландшафты жилых районов. Они способствуют снижению уровня шума, улучшают микроклимат и создают более комфортные условия для проживания. «Насаждения обладают повышенной отражательной способностью листьев по сравнению с грунтовыми и асфальтовыми покрытиями, что способствует понижению температуры воздуха в районе древесных насаждений и созданию комфортной среды для человека», — признают удмуртские исследователи.
Деревья и кустарники также помогают снизить концентрацию транспортных и промышленных выбросов, в том числе благодаря своей способности накапливать вредные вещества в органах и тканях. Так, хорошими газо- и пылепоглощающими свойствами обладают распространенные на территории Москвы липы и клены, на долю которых приходится больше половины от общего количества зеленых насаждений в городе. Среди других распространенных в столице деревьев — тополь, ясень, береза, вяз, лиственница. Самыми часто встречающимися плодово-ягодными деревьями считаются рябина, яблоня и вишня. Все эти деревья быстро адаптируются к условиям городской среды и обладают высокой жизнеспособностью, подчеркивается в докладе о состоянии окружающей среды в столице в 2019 году.
Инфографика: Юлия Дорофеева
Скрытая опасность
Однако сотрудники Национального исследовательского совета Италии (Consiglio Nazionale delle Ricerche, CNR, государственная научно-исследовательская организация) Сильвия Финески и Франческо Лорето подчеркивают, что зеленые насаждения могут вредить людям. Так, для защиты от вредителей и взаимодействия друг с другом некоторые растения выделяют летучие органические соединения (Volatile Organic Compounds, VOCs). Например, изопрен (ненасыщенный углеводород, бесцветная жидкость с характерным запахом. — Прим. Plus-one.ru) активно вырабатывают такие лиственные деревья, как дуб, ива, осина, тополь, а терпены (производные изопрена) в больших количествах содержатся в хвойных породах. Эти вещества вступают в реакцию с соединениями, источником которых служит деятельность человека, — например, с оксидами азота и озоном, что может негативно влиять на качество воздуха. Не стоит забывать и о том, что некоторые люди имеют аллергию на пыльцу и другие выделяемые растениями вещества. Это вызывает раздражение глаз и кожи, а иногда и тяжелые астматические реакции.
Кроме того, кое-где высокие деревья не пропускают достаточное количество солнечного света в здания или закрывают кронами дорожные знаки, увеличивая тем самым вероятность дорожно-транспортных происшествий. Большое количество листьев иногда становится причиной засорения дренажных труб, а большие сухие ветки могут упасть на землю и повредить имущество или кого-то травмировать. К тому же парки и скверы часто становятся убежищем для бездомных людей, а также диких и полудиких животных: крыс, летучих мышей, собак.
Для решения проблем, связанных с озеленением городских территорий, ученые из УдГУ призывают использовать данные исследований о жизни растений на урбанизированных территориях. На основе этой информации они предлагают оптимизировать систему городских зеленых насаждений за счет правильного подбора видов, учитывая их декоративные качества, устойчивость к условиям окружающей среды и способность на нее воздействовать.
«Интенсивный рост городов, развитие транспортных сетей, повышающийся с каждым годом тонус городской жизни актуализируют проблемы сохранения и оздоровления урбанизированной среды, формирования условий, благотворно влияющих на психофизиологическое состояние человека. С помощью зеленых растений можно в значительной мере регулировать эти параметры, чтобы приблизить их к оптимальным», — напоминают авторы исследования.
Автор
Евгения Чернышёва
Как глобальное потепление влияет на растения?
Мы поддерживаем читателей. Когда вы покупаете по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию.
Экстравагантные сады могут преобразить внешний вид дома или предприятия. Мы используем растения из-за их эстетической привлекательности, даря цветы близким в особые дни. Но важность растений не ограничивается многолетними садами и розами ко Дню святого Валентина, и с повышением глобальной температуры, чтобы сохранить наши растения, мы должны учитывать, как глобальное потепление влияет на растения?
Растения поддерживают глобальную экосистему, фильтруя углекислый газ и обеспечивая жизненно важный кислород для жизни на Земле. Они также обеспечивают среду обитания для больших и малых видов и пищу для млекопитающих, таких как мы, люди. Без наших маленьких зеленых друзей жизнь на Земле прекратила бы свое существование.
Растения также помогают нашей планете восстанавливаться после стихийных бедствий, что становится еще более важным с ростом частоты и серьезности стихийных бедствий, защищая от эрозии почвы и выделяя в почву питательные вещества.
К сожалению, повышение глобальной температуры ставит под угрозу благополучие всех растений. Чтобы понять, как страдает растительность, мы должны сначала изучить глобальное потепление как независимую концепцию.
Глобальное потепление
Когда мы говорим о глобальном потеплении, касающемся растений, есть два заметных сектора – увеличение количества парниковых газов в атмосфере и изменение климата. Причиной глобального потепления является увеличение выбросов загрязнителей воздуха в окружающую среду. Попадая в атмосферу, эти газы вызывают парниковый эффект.
Загрязнители, созданные человеком, поглощают солнечную энергию, превращая ее в тепло. В отличие от естественных атмосферных газов, они удерживают тепло в атмосфере в течение длительного времени. Эта ловушка заставляет глобальную температуру немного увеличиваться с течением времени.
Чтобы не допустить потепления окружающей среды, растения поглощают некоторые газы на поверхности Земли, чтобы отфильтровать их до того, как они попадут в атмосферу. Огромный рост антропогенных загрязнителей приводит к перегрузке растений. Изменение погодных условий также влияет на стабильность и функцию растительности.
Изменение климата является следствием повышения глобальной температуры, что меняет устойчивые погодные условия. Увеличение количества осадков, засушливые периоды, стихийные бедствия влияют на развитие растительности. На модели роста, вредителей, цветение, периоды и использование воды растениями влияют изменения в окружающей среде.
Модели роста
По мере того, как лето становится жарче, растительность должна адаптировать свои модели роста для выживания. Поскольку растения не могут мигрировать, как некоторые виды, они вырастают выше, чтобы охладиться. По мере того, как они растут вверх, их стебли удлиняются, листья сморщиваются, и они отдаляются от других растений.
Увеличение высоты растений и увеличение расстояния между ними делает растения неподдерживаемыми и неустойчивыми. Без других стеблей, на которые можно опереться, растения с большей вероятностью сгибаются и ломаются. Увеличение содержания углекислого газа также влияет на рост растений.
Растительность использует углекислый газ для ускорения роста. По мере увеличения количества этих антропогенных загрязнителей воздуха увеличивается рост растительности. Изменения состава воздуха могут стимулировать развитие аллергенов и видов ядовитых растений.
Ядовитый плющ быстро растет в более теплой среде, богатой углекислым газом. Около 80% мирных жителей имеют аллергию на это растение, поэтому разрастание может негативно сказаться на здоровье человека. Другие аллергены будут продолжать проникать на поверхность Земли по мере повышения температуры и парниковых газов, что еще больше повлияет на благополучие людей.
Вредители
При повышении температуры вредители, поражающие растения, мигрируют, чтобы избежать разрушения окружающей среды. Насекомые и грызуны будут концентрироваться на севере, спасаясь от жары юга. Экологи прогнозируют, что потери растительности, связанные с вредителями, увеличатся на 46% для пшеницы, 19% в рисе и 31% в кукурузе. Эти статистические данные отражают значительный риск для доступа человечества к продуктам питания.
Повышение глобальной температуры может также повлиять на жизнеспособность всех растений из-за физической реакции вредителей. Насекомые являются экзотермами, а это означает, что по мере повышения температуры их тела ускоряется и их метаболизм. Для удовлетворения физических потребностей они должны потреблять большее количество пищи. Таким образом, по мере того, как окружающая среда нагревается, вредители будут поедать больше растительности.
Повышение температуры также означает, что больше вредителей переживает зиму, больше размножается и увеличивается в популяции. В конечном итоге это означает больший ущерб местным растениям и деревьям, особенно если популяции инвазивных видов увеличиваются.
Периоды цветения
Изменение климата приводит к повышению летних температур и непостоянному характеру осадков. Эти изменения окружающей среды влияют на периоды цветения растений во всем мире.
По мере повышения глобальной температуры растения начинают цвести раньше. Более раннее время цветения снижает способность растения выдерживать весь сезон. По мере уменьшения количества осадков цветы могут цвести позже в этом сезоне. Это влияет на виды, которые полагаются на это цветение для еды, тени и многого другого.
Использование воды
По мере того, как планета нагревается, вегетационные периоды становятся более продолжительными, а количество осадков может увеличиться. Растительность будет иметь больше времени, чтобы потреблять воду, чтобы продолжить свой рост, высушивая почву. Когда растения истощают питательные вещества почвы, почва становится непригодной для жизни растений, животных и насекомых.
Повышение уровня моря также означает, что все больше соленой воды проникает в низинные растения. Однако соленая вода может оказывать разрушительное воздействие на растения, обычно привыкшие к пресной воде, и приводить к нарушению экосистем водно-болотных угодий. Не говоря уже о попадании соленой воды в грунтовые воды и скважины, что требует дополнительной работы водоочистных сооружений.
Избыток воды также может привести к перенасыщению почвы и стоячей воде, которую растения не в состоянии поглощать. Поскольку растения отвечают за 60% потока воды с суши в атмосферу, гибель растений из-за изменения климата может нарушить или изменить круговорот воды и привести к нехватке воды.
Как вы можете помочь
К счастью, есть действия, которые мы можем предпринять, чтобы замедлить глобальное потепление и ограничить его воздействие на растения. Использование альтернативных видов транспорта, сокращение потребления мяса и ограничение использования энергии могут снизить рост глобальной температуры.
Альтернативные виды транспорта
Около 28,2% выбросов парниковых газов приходится на транспортный сектор. Чтобы ограничить эти выбросы, вы можете использовать альтернативные виды транспорта. Езда на велосипеде, ходьба пешком и езда на электромобилях могут уменьшить ваш вклад в загрязнение атмосферного воздуха. Это уменьшит количество тепла, удерживаемого в окружающей среде, что вызывает изменения климата.
Сокращение потребления мяса
Производство говядины и молочных продуктов способствует выбросу метана в атмосферу. Метан является сильнодействующим парниковым газом, который эффективно преобразует солнечную энергию в тепло. На Западе мы перепроизводим крупный рогатый скот из-за повышенного спроса на мясо со стороны потребителей. Сокращение потребления продуктов животного происхождения ограничит этот спрос и негативное воздействие метана на окружающую среду.
Используйте энергосберегающий термостат
Значительная часть потребляемой нами энергии приходится на обогрев и охлаждение наших домов. Большинство этих систем сжигают ископаемое топливо, чтобы обеспечить энергию для регулирования температуры. Ограничьте выброс этих парниковых газов, установив в своем доме энергоэффективный термостат. Эти системы ограничивают количество энергии, используемой для контроля температуры в жилых помещениях.
Чтобы расширить свое влияние за пределы индивидуального уровня, поговорите со своим сообществом о внедрении устойчивых методов сокращения выбросов парниковых газов. Установка систем возобновляемой энергии в общественных зданиях и на местных предприятиях может помочь в сохранении окружающей среды. Проведение информационных встреч об экологически сознательных действиях в жилых домах также может помочь повысить осведомленность об экологических проблемах, таких как деградация растительности.
Мероприятие 7 – Влияние окружающей среды на рост растений
APSEОбучениеВоздействие болезней и управление имиЛабораторные занятияЗанятия в классе по биотехнологии растенийЗанятие 7 — Влияние окружающей среды на рост растений
Поделиться |
Целью этого занятия является демонстрация влияния изменений в окружающей среде на рост и плодородие ландшафтных и сельскохозяйственных трав, таких как пшеница и рис. Вы поместите растения в такие условия, как высокая соленость, холод, жара или засуха, и понаблюдаете за различной реакцией растений на эти условия. Учащиеся сравнивают рост обработанных растений с ростом контрольных растений, выращенных в оптимальных условиях. Затем вы обсудите желательность выведения новых видов растений, которые лучше противостоят этим изменениям, если они произойдут в общей среде.
Цель
- Посадка, выращивание и уход за растениями в различных условиях окружающей среды.
- Для наблюдения за различиями в росте растений между этими обработками.
- Для сравнения роста обработанных растений с ростом контрольных растений.
Исходная информация
Выведение растений, способных выживать в различных условиях окружающей среды или при нападении болезней или вредителей, происходило на протяжении тысячелетий, поскольку люди постепенно одомашнивали растения, которые им нужно было использовать в пищу или в качестве декоративных растений. Как правило, эта селекция заключалась в выявлении признака у другого родственного вида, который затем можно было использовать в качестве донора этого признака для домашнего растения, которое они хотели улучшить. В традиционной селекции растений два вида скрещивались естественным или искусственным путем, чтобы получить гибридное растение, содержащее гены обоих родителей. Эти гибриды были проверены, чтобы увидеть, какие из них содержат ген интересующего признака. Отобранные гибриды подвергались обратному скрещиванию с домашним родителем в течение многих поколений с отбором на каждом этапе интересующего признака. В конечном итоге это приводит к новому растению, которое содержит в основном ДНК исходного домашнего родителя, а также небольшое количество ДНК донора, которое содержит ген, который мы хотели перенести. Как вы можете себе представить, эта процедура очень дорогая и требует много времени, и проходит много лет, прежде чем новое растение будет готово к выпуску для населения. Второй недостаток этой процедуры заключается в том, что в новом растении, полученном от родителя-донора, неизбежно присутствует некоторое количество ДНК, что может быть нежелательно.
Второй метод разведения предполагает использование биотехнологии. Некоторые из лабораторных методов, которые вы изучили в этой программе, при экстракции ДНК, рестрикционном расщеплении, культивировании тканей растений, трансформации и ПЦР, используются в этом типе селекции. Ген интересующего нас признака может быть идентифицирован либо у родственного вида, либо даже у совершенно другого рода или семейства. Например, ген рыбы, способной выживать в очень холодных условиях, был перенесен в соевые бобы, так что растения теперь могут выживать в гораздо более холодных условиях, чем исходная соя. Конкретная ДНК, содержащая только интересующий ген, может быть вырезана из ДНК организма-донора, клонирована и подготовлена для введения в растение-реципиент. Процедуры трансформации используются для переноса гена в реципиента, и новые растения выращивают в культуре ткани перед перемещением в теплицу и поле. Методы селекции используются во время культивирования тканей для отбора только тех растений, в клетках которых есть новый ген, и, таким образом, только они продолжаются на протяжении всей процедуры. Как только растения становятся достаточно зрелыми, чтобы их можно было высаживать в поле или в теплице, некоторые из более традиционных методов селекции растений используются для увеличения количества растений, чтобы проверить, правильно ли работает ген в соответствующих условиях, чтобы определить, подходит ли новый ген. стабильно передаваться по наследству и, главное, проверять, чтобы новые растения не оказывали вредного воздействия ни на окружающую среду, ни на другие растения и организмы.
Материалы
- 25 проросших семян пшеницы или риса
- 16 кастрюль 10 см (4 дюйма)
- Горшечная почва/торф, смесь 1:1
- 5 небольших контейнеров для кастрюль
- Аквариум или другой прозрачный контейнер с крышкой или крышкой
- Поваренная соль (NaCl)
- Весы для взвешивания NaCl
- Мерный цилиндр объемом 1 л, мерная колба или кухонный мерный кувшин
- Полноспектральные лампы для выращивания при необходимости
- Использование холодильника или холодильной камеры
Процедура
Примечание: Семена необходимо прорастить и посадить не менее чем за 5 недель до начала эксперимента. Если вы хотите, чтобы ваши ученики видели только результаты лечения, вам следует начать как минимум за 7 недель до начала занятий.
- Проращивайте 15-20 семян риса, сначала промывая их в 10% растворе хлорной извести в течение 5 минут, а затем промывая 3 раза в стерильной дистиллированной воде.
Поместите семена в чашку Петри с фильтровальной бумагой на дне. Смочите фильтровальную бумагу стерильной дистиллированной водой, пока она не станет очень влажной, и поместите ее в теплое место, предпочтительно в инкубатор с температурой 28°C или в место, прогреваемое солнцем. Семена должны прорасти в течение 5-7 дней.
- Посадите одно семя в 4-дюймовый горшок, наполненный почвой, смешанной с равными частями торфяного мха. Аккуратно накройте семя, пока не будет видна только верхняя часть колеоптиля (побега). Хорошо полейте и поместите в хорошо освещенное, теплое место, такое как инкубатор или теплый подоконник (но защитите от любых холодных сквозняков). Держите влажным.
- Убедитесь, что растения получают не менее 12 часов света в день. (Если вы используете семена риса, как только новые растения начнут полностью прорастать примерно через 10 дней, горшки можно поместить в контейнер, чтобы можно было начать затопление. При затоплении контейнер наполняется водой до тех пор, пока она не достигнет 1 /3 расстояния вверх по стенке горшка.
Примерно раз в неделю небольшое количество удобрения (следуйте инструкциям для горшечных растений в зависимости от того, какое удобрение вы выберете) следует добавлять в воду, используемую для пополнения этого контейнера. Раствор в контейнер следует полностью менять каждую неделю перед добавлением воды для удобрения, а затем доливать в течение оставшейся недели). Рассаду пшеницы необходимо ежедневно поливать, чтобы поддерживать постоянную влажность почвы, и примерно раз в неделю вносить удобрения.
- Когда растениям исполнится 5 недель, вы можете начать демонстрацию стресса окружающей среды.
- Выберите десять лучших растений примерно одинаковой высоты и с одинаковым количеством листьев. Оставшиеся растения можно выбросить или оставить для резервного копирования, если что-то пойдет не так с одним из методов лечения.
- Два из растений будут контрольными растениями, которые будут по-прежнему орошаться затоплением с добавлением удобрений один раз в неделю. Убедитесь, что растения получают не менее 12 часов солнечного света или искусственных «светильников» полного спектра в день.
- Разделите оставшиеся восемь растений на четыре группы, чтобы на каждую обработку приходилось по два растения. Пометьте два горшка «засуха», два горшка «холод», два горшка «соленый раствор» и оставшиеся два горшка «тепло». Все горшки должны быть помещены в контейнеры, чтобы можно было продолжать полив во время лечения по мере необходимости. Каждое лечение будет длиться от 5 до 14 дней, в зависимости от ваших ответов в вашей ситуации в классе.
Лечить следующим образом:
- ЗАСУХА — Поддерживайте эти растения в той же среде, что и контрольные растения, но не добавляйте воду в контейнер в течение 3 дней. Это позволит горшкам высохнуть, после чего начнется обработка от засухи. Не поливать еще 5 дней. Поливайте нормально в течение 2 дней, а затем повторите обработку засухой еще на 5 дней.
- ХОЛОД — Поместите эти растения в холодильник или другое холодное помещение (<10°C) на 10-14 дней, но продолжайте обеспечивать их светом, водой и питательными веществами, как и контрольные растения мМ раствор NaCl + для орошения.
Это должно обеспечить раствор с проводимостью приблизительно 10-12 дСм/м). Постоянно орошайте растения этим раствором в течение 14 дней, но следите за тем, чтобы все остальные условия роста были такими же, как и у контрольных растений.
- ТЕПЛО — Поместите растение в аквариум или прозрачный пластиковый контейнер, накройте крышкой и поставьте на теплый подоконник или под лампу для выращивания. Температура в закрытом контейнере должна быть выше 35°C. Сохраняйте все остальные условия окружающей среды такими же и будьте осторожны, чтобы не выделять слишком много тепла из контейнера при замене раствора для орошения. Выращивайте растения в этой среде в течение 14 дней.
- КОНТРОЛЬ — Держите эти растения в той же среде, что и раньше, обеспечив по-прежнему не менее 12 часов дневного света и/или дополнительное искусственное освещение. Растения должны оставаться орошаемыми затоплением и обрабатываться удобрениями каждую неделю до конца эксперимента.
+ В рамках урока химии или математики класс может разработать этот раствор.
1-молярный раствор содержит 1 моль растворенного вещества, растворенного в 1 л воды. 1 моль NaCl содержит 58,44 грамма, т.е. количество граммов, эквивалентное формуле веса NaCl. Итак, для получения 100 мМ нам нужно взять 58,44/10 граммов NaCl. (100 мМ = 1М/10 или 1000 мМ/10). Итак, вам нужно растворить 5,844 грамма NaCl в воде, а затем довести объем до 1 литра на каждый литр солевого раствора, который поместится в вашем контейнере.
- Попросите учащихся записать свои наблюдения. Обратите внимание на высоту растений, количество новых листьев, степень увядания, цвет листьев и любые другие симптомы, такие как, например, пятна на листьях, побурение кончиков листьев. Когда все обработки завершены и наблюдения отмечены, вы можете вынуть растения из горшков, тщательно вымыть корни и измерить длину корней.
- Предложите учащимся заполнить лист с заданиями.
Примеры ожидаемых результатов:
Управление | Солевой раствор | Засуха | Холодный | Тепло |
Управление | Солевой раствор | Засуха |
Холодный | Тепло |
Еще несколько вопросов для размышления учащихся:
Что, по вашему мнению, является важным инструментом для улучшения нашей способности накормить мир?
Существуют ли технологии, которые, по вашему мнению, не следует использовать?
Узнайте, как вы можете стать ученым, способным изменить жизнь детей, предоставив производителям инструменты для выращивания питательных продуктов, необходимых для здорового развития наших детей.
Задание для учащихся: Влияние окружающей среды на рост растений
- Осмотрите все растения, приготовленные учителем для этой демонстрации, и запишите свои наблюдения в таблице ниже. Запишите отдельную информацию для каждого из двух растений в каждой обработке и каждой контрольной группе
- Вычислите среднее значение для каждой категории измерений (высота растения, количество листьев, длина корня) для каждой обработки и для контроля.
Обработка | Высота растения 1 2 | Количество створок 1 2 | Увядание? Да/Нет 1 2 | Цвет листьев 1 2 | Другие симптомы стресса | Длина корня 1 2 |
Управление | ||||||
Засуха | ||||||
Холодный | ||||||
Солевой раствор | ||||||
Тепло |