Размещено на http://www.allbest.ru/

2

6

Вступ

Вода - первинна ніша життя. Вона займає майже 8/4 земної поверхні, складаючи моря і океани. Але і на суші ми «всюди зустрічаємося з водою у вигляді струмків, річок, озер, каналів, ставків і водосховищ». Вода - джерело життя. Вже саме слово «джерело» викликає уявлення про щось живе, животворче. С тих пір як людина навчилася виражати свої думки у вигляді графічних символів,вона почала поважати воду. На пам'ятниках далекої давнини ми знаходимо хвилеподібні лінії, які символізують воду. Вони зустрічаються на розписах храмів Єгипту де люди і тварини занурюються у воду, переходять ріки вбрід. Культ води існував майже у всіх народів з самих давніх часів. У древніх греків, наприклад, водою заклинали божества наймогутніші, найпрекрасніші; на суші гонитель хмар Зевс, на морі царював його брат - величний Посейдон.

Мандрівники в заморських країнах, алхіміки в лабораторіях настирливо шукали еліксир життя та джерело вічної молодості. Та вони й не здогадувалися, що таємничий еліксир -- це звичайна вода. Та сама вода, що заповнює моря, озера, річки, випадає на землю дощами, вкриває її сніговим покривалом. Вода, без якої не можливе існування всього живого. Тисячі років може лежати в сухій землі зерно, та доторкнись його життєтворча крапля води -- воно оживає. В усі часи вода перетворювала засушливі степи на плодотворні поля, а спекотні піски -- в квітучі оазиси. Світ походить від води -- говорив Фалес Мілетський, один зі стародавніх мудреців. А й справді, історія Землі -- це перш за все історія води. У воді виникло життя. Різноманітна і щедра, беззахисна і сильна, вода безперервно змінювала і змінює обличчя нашої планети. То тече в річках і океанах, то парою піднімається в хмари, то покриває водойми льодом. Що ж таке вода? Здається, простішого запитання не можна придумати, бо вода -- це звичайна рідина, яка давно всім відома, а навколо стільки води, що про які дива можна говорити. Постривайте, не поспішайте робити висновки, оскільки звичайна вода є надзвичайно цікавою, невідомою речовиною.

Загальновизнана гіпотеза походження води Світового океану зводиться до того, що майже вся маса води та розчинені в ній речовини надійшли з глибинних надр Землі -- з мантії. Яким був склад Світового океану в ті часи -- невідомо. Можна лише припустити, що вода була дуже мінералізованою і солоною, оскільки виділялася разом із розплавами, газами, парою, димом при підвищеній температурі. Первинний океан, очевидно, покривав усю або майже всю планету. При цьому глибина його була незначною. Постійно та інтенсивно випаровуючись, вода оповивала Землю густими хмарами (подібно тим, що оточують Венеру), з яких випадали значні опади (дощі). Саме цей процес і спричинив появу прісної води, що становить 3 % світових водних запасів.

Як відомо, Світовий океан займає площу 361 млн км2, або 71 % поверхні Землі. В ньому зосереджено 97% усіх запасів води нашої планети. Наша планета -- голуба планета -- єдина в Сонячній системі має водяну оболонку. Іноді кажуть, що доречніше було б її назвати не Землею, а Океаном.Воду завжди вважали джерелом усього живого. Вона слугувала середовищем, в якому в процесі довготривалої еволюції на нашій планеті розвивалися рослини й тварини.

Вступ

Актуальність теми. Воду завжди вважали джерелом усього живого. Вона слугувала середовищем, в якому в процесі довготривалої еволюції на нашій планеті розвивалися рослини й тварини. Встановився нерозривний зв'язок людини з водою, оскільки вода є постійним учасником біохімічних процесів, що відбуваються в живих організмах. Саме завдяки цій властивості вона стала «носієм життя». То ж поговоримо детальніше про роль води в житті людини. Вода -- необхідний компонент життя. Вона потрібна для життєдіяльності рослин, тварин, людини. Людина постійно використовує воду для життя, приготування їжі, миття, прання, відпочинку, спорту, транспортного сполучення і т.д. Одна людина в середньому споживає близько 600 т прісної води за рік, ще 200 т щорічно їй потрібно на санітарні цілі. Незрівнянно більше води витрачається на різних промислових об'єктах. Так, для виробництва 1 т міді необхідно 500 м3 прісної води, 1 т нікелю -- 4000 м3. Щодня дорослій людині потрібно 2--2,5 л питної води. А щоб організм справно працював, води необхідно в 4--5 разів більше, тобто 7--10 л. В організмі дорослої людини 68--70 % води, в тому числі: у крові -- 90 %, м'язах -- 75 %, кістках -- 28 %. Цікаво, що людина і тварини в процесі перетравлення їжі можуть у своєму організмі утворювати ендогенну воду. Така вода постійно «народжується» в тканинах нашого організму. Тому вирішено висвітити в курсовій роботі проблему ролі води в рослинному організмі та в навколишньому середовищі.

Мета дослідження: виявити умови процесу випаровування в рослинному організмі, обґрунтувати його на основі отриманих даних.

Гіпотеза :процес випаровування буде інтенсивним ,якщо в рослині будуть проходити послідовно всі види транспірації.

Предмет дослідження: вода, її властивості в рослинному організмі та в навколишньому середовищі.

Об'єкт дослідження: випаровування води рослиною.

Завдання:

1. Проаналізувати рівень висвітлення проблеми в літературі;

2. Значення води як активної речовини;

3. Дослідити процес транспірації;

4. Проаналізувати результати практичних дій.

Для роз'язання поставлених завдань слід використати такі методи дослідження:

1. експериментально-лабораторні (демонстрації фотографій, що ілюструють проведені дослідження;проведення лабораторних досліджень);

2. математична обробка результатів досліджень.

Зміст

Вступ

Розділ 1. Водний режим рослин

1.1 Роль води в життєдіяльності рослин, навколишньому середовищі

1.2 Транспірація

1.3 Особливості водного режиму рослин різних екологічних груп. Водний баланс рослин

Розділ ІІ. Матеріал та методи дослідження

2.1 Методика дослідження продихової транспірації

2.2 Методика дослідження кутикулярної транспірації

2.3 Методика дослідження лентикулярної транспірації

2.4 Методика дослідження інтенсивності транспірації

2.5 Пеларгонія

Розділ ІІІ. Експериментальне дослідження

Розділ 1. Водний режим рослин

транспірація рослина водний баланс

В останній період розвитку фізіології водного режиму уявлення про водообмін зазнали кардинальних змін, з'явились нові положення, розроблено нові підходи та методи досліджень. Всю історію водообміну, яка бере свій початок від джерел фітофізіології як науки, Л.Г. Ємельянов (1992) поділяє на 5 етапів - осмотичний, колоїдно-хімічний, термодинамічний, біохімічний та біофізичний - кожен із своїми уявленнями та методами дослідження. Пильна увага дослідників до вивчення водообміну зумовлена важливістю та багатогранністю функцій, які він виконує, адже він найважливіший регулятор водного статусу клітин та невід'ємна частина їх метаболізму. Це провідна ланка взаємозв'язку рослин з водною фазою грунту та атмосферою, один із головних керованих факторів продуктивності, прямий індикатор життєдіяльності рослинного організму.

1.1 Роль води в життєдіяльності рослин, навколишньому середовищі

У тканинах рослин вода складає 70 - 95 %. Маючи унікальні властивості, вона відіграє головну роль у всіх процесах життєдіяльності. Адже, як вважає Ф. Батмангхелидж у своїй книзі «Вода для здоров'я» , життя виникло у водному середовищі, і це середовище виявилося замкненим у клітині. Усі відомі на Землі форми життя не можуть існувати без води. При зниженні її вмісту у клітинах та тканинах до критичного рівня, живі структури переходять у стан анабіозу.

Вода в біологічних об'єктах виконує наступні головні функції:

1. Водне середовище об'єднує всі частини організму в єдине ціле (від молекул до органів). В тілі рослин водна фаза являє собою безперервне середовище на всьому протязі від прикореневої вологи до поверхні розподілу рідина - газ у листках.

2. Вода - важливий розчинник і важливе середовище для біохімічних реакцій, оскільки з усіх розчинників вона розчиняє найбільшу кількість речовин. У природі найбільш поширеними є саме водні розчини. І життя існує лише у водних розчинах, і будь-яка клітина живого організму являє собою водний колоїдний розчин. Завдяки унікальній здатності води розчиняти різні речовини, „чистої” води в природі немає. У 1 дм3 (л) прісної води, яку ми п`ємо, міститься до 1 г різних речовин. Ці речовини необхідні для забезпечення життєдіяльності рослин та тварин. Дистильована вода для них так само шкідлива, яка і дуже мінералізована. У наш час, технічної революції та „екологічного вибуху”, вода, завдяки своїй здатності розчиняти майже всі речовини, стала об`єктом інтенсивного забруднення. Сенсаційна звістка облетіла світ у 1909 р. - у результаті аналізу було встановлено, що в складі снігу, який випав на дах одного з будинків у Лондоні в неділю, виявлено 93 мг/дм3 суспензованої речовини. У будній день це складало вже 422 мг/дм3. Було підраховано, що на всю площу Лондона за рік випадає 142 т суспензованої та 75 т розчиненої речовини, у тому числі - 25 т солі NaCl, 1 т аміаку, 100 т кам`яного вугілля.Нині такими відомостями вже нікого не здивуєш. Рада з питань якості навколишнього середовища при Білому Домі (США) прийшла до висновку, що дощові води, які течуть по вулицях американських міст, часто більш отруйні, ніж у стічних трубах підприємств. У середньому американському місті дощові води поглинають із повітря за рік до 125 т свинцю і 15 т ртуті (продуктів вихлопу автомобілів). Подібна ситуація нині характерна для багатьох міст світу.Процес розчинення речовин у воді відбувається внаслідок особливостей будови молекули і її структури в рідкому стані.

Як відомо, молекула води складається з двох атомів Гідрогену і одного атома Оксигену і має кутову будову.На зовнішньому електронному шарі атома Оксигену є 6 електронів, два з яких неспарені. За рахунок цих неспарених електронів і утворюються хімічні зв'язки з двома атомами Гідрогену в молекулі води, а інші дві пари електронів в утворенні зв'язку участі не беруть. Це вільні електронні пари.

Оскільки атом Оксигену набагато більш електронегативний, то спільні електронні пари відтягуються в його бік.Оскільки електрони від атома Н зміщуються в бік більш електронегативного О, то недостаток електронної маси сприяє виникненню на атомі Н часткового позитивного заряду д⁺ У атома ж Оксигену, навпаки, збирається надлишкова електронна маса, що призводить до виникнення часткового негативного заряду д^-. Завдяки такому перерозподілу електронних хмар - зв'язки між атомами Н і О дуже полярні. Кут між атомами Н і О - 104,5є.

Завдяки такій будові молекула води є універсальним розчинником.

3. Вода бере участь у впорядкуванні структур клітин, входить до складу молекул білків, визначаючи їх конформацію.

4. Вода - метаболіт і безпосередній компонент (учасник) біохімічних процесів (при фотосинтезі - донор електронів; бере участь в окисних процесах дихання; в гідролізі, синтезі).Так, в 1941 американский биохимик Мелвин Кальвін (1911-1997) показав, що первинний процес фотосинтезу полягає в фотолізі молекул води, в результаті чого утворюється кисень, що виділяється в атмосферуі водень, який йде на відновлення діоксиду водню до органічних сполук. Используя радиоактивный изотоп углерода ¹⁴С, бумажную хроматографию и классические методы органической химии, Калвин и его группа смогли проследить биосинтетические пути фотохимических процессов. К 1956 стал ясным полный путь превращения углерода при фотосинтезе. За исследования в области ассимиляции диоксида углерода в растениях Калвин был удостоен в 1961 Нобелевской премии по химии.

5. Структурована вода має відносно високу протонну й електронну провідність.

6. Вода - головний компонент у транспортній системі вищих рослин. Тому, водообмін у рослин складається з трьох етапів:1) поглинання води коренями;2) пересування її по судинах;3) транспірація(випаровування води листками).

7. Це - терморегулюючий фактор.

8. Добрий амортизатор при механічних впливах.

9. Вода забезпечує пружний стан клітин і тканин завдяки явищам осмосу й тургору.

В ході прогресивної еволюції рослинні організми ставали все більше відносно незалежні від води.

1.2 Транспірація

Транспірація - це фізіологічний процес випаровування води рослинами. Головний орган транспірації - листок.

Рослини мають велику листкову поверхню. Вона полегшує поглинання CО₂, вловлювання світла і створює поверхню випаровування. Вода випаровується через поверхню листків і через продихи. В результаті втрати води клітинами в них знижується водний потенціал, тобто зростає всисна сила. Це приводить до посилення поглинання клітинами листка води із ксилемних жилок і руху води по ксилемі з коренів у листки.

Так утворюється верхній кінцевий двигун. Сила верхнього кінцевого двигуна тим більша, чим активніша транспірація і, т. ч., більша сисна сила клітини паренхіми. Це забезпечує рух води вверх по рослині. Верхній кінцевий двигун може працювати при повному відключенні нижнього кінцевого двигуна. Для його роботи використовується не метаболічна енергія, а енергія зовнішнього середовища - температура й рух повітря.

Зі стебла вода рухається в листок через черешок по жилках. По мірі розгалуження жилок кількість провідних елементів зменшується і дрібні жилки складаються з окремих трахеїд. Сітка їх дуже густа. Трахеїди закінчуються між клітинами мезофілу. Зовні одношаровий епідерміс з кутикулою створюють бар'єр на шляху пересування води.

Продихи - головний провідний шлях для водяної пари, СО₂ і О₂. Кількість їх та розміщення різне у різних рослин. В середньому кількість продихів коливається від 50 до 500 на 1 мм². Транспірація через продихи йде майже з такою швидкістю, як з поверхні чистої води (згідно закону Стефана: швидкість транспірації залежить від діаметра отворів).

Кутикулярна транспірація. Здійснюється через поверхню кутикули,яка вкриває епідерміс листка. Вона, як правило, значно менша продихової. Однак молоді листки рослин мають високу інтенсивність саме кутикулярної транспірації,так як в них шар кутикули ще не такий потужний,як у старих листків. Якщо у старого листка вона складає 5-10% загальної транспірації,то в молодого листка кутикулярна транспірація нерідко складає 40-70%. Тому молоді рослини особливо чутливі до водопостачання, легко засихають. Види хвойних і магнолієвих мають товстий шар кутикули і гублять мало води через епідерміс. У молодих листків із тоненькою кутикулою кутикулярна транспірація складає половину всієї транспірації.

Деяка частина води втрачається через бруньки і репродуктивні органи. Деколи ці втрати можуть бути дуже значними ( кошики соняшника, коробочки маку, плоди перцю). В результаті транспірації галузок у зимовий час часто виникає водний дефіцит і рослини гинуть через зневоднення.

Продихова транспірація. Здійснюється через продихові щілини в епідермісі, крізь які відбуваються газообмін. Решта листкової поверхні вкрито кутикулою, яка мало проникна для води і газів. Загальна площа продихів коливається від 1% до 2% всієї листкової поверхні. Відкривання продихів регулюється декількома взаємодіючими механізмами. Рушійною силою зміни ширини щілини являється зміна тургору замикаючих клітин. По мірі того, як замикаюча клітина продиху осмотично поглинає воду, вона вигинається півколом і щілина збільшується. Фактори зовнішнього й внутрішнього середовища впливають на цей процес. Із зовнішніх факторів на рух продихів найбільше впливають вологість повітря й умови водопостачання, світло й температура; а із внутрішніх - парціальний тиск СО₂ у системі міжклітинників, стан гідратації рослин, іонний баланс і фітогормони, із яких цитокінін сприяє відкриванню продихів, а абсцизова кислота - закриванню. На стан продихів впливають вік листків і фаза розвитку рослин, а також ендогенні добові ритми.

Дефіцит вологи в рослинах діє на такі процеси як: поглинання води, транспірацію, кореневий тиск, проростання насіння, фотосинтез, дихання, ферментативна активність, ріст і розвиток, співвідношення мінеральних речовин.

Змінюючи обмін речовин, нестача вологи впливає на продуктивність рослин, смак плодів, щільність деревини, довжину й міцність волокна і т.д. Вміст вологи, необхідної для проростання, різний для різних видів. Вплив водного дефіциту на метаболічні процеси залежить від його тривалості. При тривалому в'яненні збільшується швидкість розпаду білків, нуклеїнових кислот. При цьому вміст білка у листках падає, а в насінні - збільшується.

При водному дефіциті вміст цукрів спочатку зменшується через зниження інтенсивності фотосинтезу, потім дещо зростає в результаті гідролізу полісахаридів листків нижніх ярусів і далі знову зменшується (усі форми).

Водний дефіцит знижує інтенсивність фотосинтезу й утворення АТФ; а також гальмує відтік продуктів фотосинтезу з листків. При водному дефіциті знижується дихальний коефіцієнт, інтенсивність дихання різко падає, особливо у молодих листків.

В умовах водного дефіциті верхні листки збільшують вміст осмотично активних речовин, відтягують воду від нижніх листків і довше зберігають синтетичні процеси в нормі. В арідних зонах важливо знати всі фізіологічні особливості рослин, і їх зміни при водному дефіциті, щоб правильно визначити строки поливу і їх тривалість.

У виробничих умовах строки поливу визначають: по вологості ґрунту (на глибині 30-40 см) та по стану рослин - рівню оводненості листків, їх осмотичному тискові, по відкритості продихів, здатності виділяти пасоку, по сисній силі листків. На даний час відомі критичні величини всисної сили листків для різних культур на різних фазах їх розвитку. Вони подані у довідниках.

Вчасно проведений полив приводить до збільшення врожаю. Розробка фізіологічних показників, які дають змогу точно й економно поливати рослини в умовах посушливих зон

1.3 Особливості водного режиму рослин різних екологічних груп. Водний баланс рослин

В залежності від пристосувань рослин до різних умов водопостачання позначилось на їхніх морфологічних, анатомо-фізіологічних і біохімічних особливостях. Рослини різних зон поділяють на відповідні екологічні типи, серед яких розрізняють в основному мезофіти, гідрофіти та ксерофіти.

До групи гідрофітних рослин належать ті, які розвиваються в умовах достатнього водопостачання, - на низинних місцях з неглибоким заляганням грунтових вод, болотах, озерах.

До групи мезофітів належать переважно представники культурної флори, які здатні розвиватись в умовах достатнього водопостачання. Ця група рослин різноманітна, дуже поширена на земній кулі і має величезне значення в житті людини. Рослини цієї групи широко використовують в сільському господарстві. Це хлібні злакові рослини, кормові трави, овочеві, технічні, олійні, кормові, плодові, волокнисті та інші культури.

Третю групу становлять так звані ксерофіти, які відрізняються від представників перших степів де умови водопостачання ускладнені у зв'язку з нестачею вологи загальна ознака всіх представників цієї групи в максимальному скороченні випаровуючої поверхні, що призвело, в свою чергу, до незначного розвитку надземної частини. Цим пояснюються те, що більшість ксерофітів являють собою трави, низькорослі кущі, в яких підземні частини розвинені краще, ніж надземні це властиво таким рослинам, як полин, люцерна степова, верблюжа колючка.

Несприятливий водний режим рослин у сухих місцевостях обумовлений, по-перше, обмеженим надходженням води при її нестачі в ґрунті й, по-друге, збільшенням витрати вологи на транспірацію при великій сухості повітря й високих температур. Отже, для подолання нестачі вологи можливі різні шляхи: збільшення її поглинання й скорочення витрати, крім того, здатність переносити більші втрати води. Все це використається ксерофітами при адаптації до сухості, але в різних рослин у неоднаковому ступені, у зв'язку із чим деякі автори розрізняють два основних способи подолання ксерофітами посухи: можливість протистояти висушенню тканин, або активне регулювання водного балансу, і здатність виносити нестачу вологи.

Залежно від структурних рис і способів регулювання водного режиму розрізняють кілька різновидів ксерофітів (по Генкелю П.А.): еуксерофіти, геміксерофіти, пойкілоксерофіти.

До групи ксерофітів відносять і сукуленти - рослини із соковитими листами або стеблами. Розрізняють листові сукуленти (агави, алое) і стеблові, у яких листи скорочені, а наземні частини представлені м'ясистими стеблами(кактуси, деякі молочаї).

Ксерофіти найбільш яскраво вираженими ксероморфними рисами будови листків мають своєрідний зовнішній вигляд, за що одержали назву склерофітів. Вигляд типового склерофіту легко представити на прикладі будяка - Carduus crispus і пустельних полинів, ковили, саксаулів.

МЕЗОФІТИ. Ця група включає рослини, що ростуть в умовах середнього зволоження. Сюди належать рослини лугів, трав'яного покриву лісів, листяні деревні й чагарникові породи з областей помірного вологого клімату, а також більшість культурних рослин.

Мезофіти - група досить різноманітна не тільки по видовому складу, але й по різних екологічних нішах. Вони зв'язані переходами з іншими екологічними типами рослин стосовно води, тому чітку межу між ними провести дуже важко. Так, серед лугових мезофітів виділяються види з підвищеним вологолюбством, що віддають перевагу постійно сирим або ділянкам, що заливаються тимчасово водою (лисохвіст луговий - Alopecurus pratensis, бекманія звичайна - Beckmannia eruciformis).

Їх поєднують у перехідну групу гігромезофітів поряд з деякими вологолюбними лісовими травами, що віддають перевагу найбільш сирим лісам, лісовим ярам (недотрога - Impatiens nolitangere).

Особливе місце серед мезофітів займають степові й пустельні весняні ефемери й ефемероїди. До цієї групи належать рослини, які навесні покривають степи й пустелі різнобарвним квітучим килимом (багаторічні - тюльпани, гусяча цибуля; однорічні - маки, вероніки). Це види з надзвичайно короткою вегетацією й тривалим періодом спокою.

ГІДРОФІТИ. Це водяні рослини. По способу життя й будові серед них можна виділити 2 групи рослин: рослини,що занурені у воду й рослини із плаваючими листами. Занурені рослини поділяють на ті, що занурені в донному ґрунті й ті, що знаходяться в товщі води. З вищих рослин до першого належать тілоріз - Stratiotes aloides, шильник водяник - Subularia aquatika. У цю же групу входять водорості, прикріплені до ґрунту. З рослин, що знаходяться у товщі води, можна назвати кушир занурений-Ceratophyllum demersum, а також численні види планктонних водоростей.

Рослини із плаваючими листами використають частково водну, частково повітряне середовище. З них укорінюються в ґрунті (латаття з роду Nymphaea, рдести, горіх водяний - Trapa natans.

Багато видів наряду із плаваючими на поверхні води листами, мають і підводні. Плавають на поверхні води, не укорінюючись- наприклад ряска.

Вода - один з елементів харчування рослин, вона є складовою частиною протоплазми й клітинного соку, бере участь у побудові вуглеводів (цукор, крохмаль, клітковина); розчиняючи зольні речовини ґрунту, сприяє засвоєнню їх рослинами й, нарешті, через випаровування регулює тепловий стан рослин. Потреба у воді рослинним організмом визначається специфічними особливостями структури рослини (наприклад, коренева система, листи), фазою розвитку рослини, зовнішніми факторами (тепло, і вологість ґрунту й повітря), інтенсивністю освітлення, силою вітру й т.д. Особливо велике значення має розпушування ґрунту. Французи говорять «рихлити землю - це те ж, що поливати її без води й удобрювати без гною». Незважаючи, на більшу ефективність описаних заходів, завдання регулювання водного режиму без поливання дозволити неможливо. Вода в тілі рослин служить транспортером для засвоюваних коріннями мінеральних речовин. У живих клітинах рослини вода створює й підтримує тургор (тиск) клітинного соку. Втрата тургору веде до зів'янення рослин. Необхідний відомий рівень водного балансу в рослині, без якого неможлива нормальне життя рослини і його різні фізіологічні відправлення. Асиміляція (засвоєння) вуглекислоти з повітря, утворення крохмалю й цукру в зелених клітинах рослин відбувається під більшим осмотичним тиском (до 20 атмосфер). При падінні цього тиску падає й асиміляційна робота листів; вона припиняється ще до того, як почнеться зів'янення рослини. У полуденні жаркі годинники сонячних днів, особливо в суху вітряну погоду, випаровування рослинами води досягає таких розмірів, що їхня коренева система не має сил поповнити втрати води навіть у тому випадку, якщо рослина поміщена в зовсім вологий ґрунт. Досвід показує, що в жаркі полуденні годинники навіть посилене поливання не може викликати асиміляції, якщо не буде зменшений випаровування води надземною зеленою поверхнею рослини. Щоб змусити рослину асимілювати в жаркі годинники дня, необхідно було б послабити дію світла й тепла затіненням рослин. Однак є можливість не послабляти використання рослиною світлової й теплової дії сонячних променів і підтримувати процес їхнього росту не тільки в ранні ранкові годинники, але й у жаркий полудень. Так, пеларгонія світлолюбна, добре переносить прямі сонячні промені. Добре підходить для південного або західного вікна. При недостачі світла пеларгонії виростають мало озеленені й цвітуть не так рясно.

Полив: навесні - улітку рясний, ґрунт повинен бути злегка вологий. Пеларгонії не переносять сильного надлишку води, і часто від цього починається захворювання, назване чорною ніжкою. Щоб уникнути застою води в коріннях, у горщику роблять гарний дренаж. Узимку полив більше рідкий, приблизно раз в 10 днів, ґрунт повинна просихати.

Удобрювальні поливання в період активного росту з березня по серпень через два тижні, рідким добривом для квітучих кімнатних рослин (калійні добрива). Якщо є недостача живильних речовин у ґрунті, то молоді листи дрібніють.

Вологість повітря- пеларгонії не мають потреби в обприскуванні й в іншому зволоженні повітря, краще не ставити пеларгонію поруч із тими рослинами, які люблять вологе повітря й регулярно обприскуються, щоб вода зайвий раз не попадала на листки.

Пересадження: по необхідності навесні, звичайно через два роки, щорічно можна заміняти верхній шар землі, без самого пересадження рослини. Горщик не повинен бути занадто більшим, тому що пеларгонія краще цвіте, якщо горщик злегка тіснуватий. Пеларгонія росте практично на будь-якому родючому ґрунті. Один з варіантів ґрунтової суміші - 1 частина дернової, 1 частина листовий, 1 частина перегнійної, 1 частина торф'яної землі й 1 частина піску.

Розділ ІІ. Матеріал та методи дослідження

2.1 Дослід, який демонструє продихову транспірацію (дослід №1)

Мета:продемонструвати за допомогою досліду продихову транспірацію.

Основні поняття і терміни:транспірація,продихи,черешок

Обладнання і матеріали:свіжий листок пеларгонії,суха лабораторна колба,ватний корок, вода.

Хід роботи:

Не відділяючи листок пеларгонії від рослини, помістіть його у суху колбу, яку попередньо закріпили на штативі. Отвір колби закрили ватним корком. Робити це слід обережно, щоб не надламати черешок. Рослину утримуйте на світлі та щодня рясно поливайте. Дослід триває три дні. Організація спостереження. Що спостерігається у колбі з листком?(На стінках колби з'явилися краплинки води). Звідки взялася вода у колбі?( Внаслідок випаровування її листком). Чому ця вода випаровується з листків рослини?(Тому, що колба була закрита ватним корком і водяна пара, що є в повітрі, не могла потрапити в колбу.) Отже, вода в колбі утворилась в результаті випаровування з поверхні листка.

Пошукова бесіда. Як же відбувається випаровування води з листка? Для цього пригадайте будову листка.розповідає про будову листка, вказує, що випаровування води з листка здійснюється через продихи; з'ясовує будову продихів. через яку поверхню -- верхню чи нижню -- листок випаровує воду?Вода випаровується через нижню поверхню листка. На якій підставі можна зробити даний висновок? .

2.2 Дослід №2 Дослідження кутикулярної транспірації

Обладнання та матеріали:4 пробірки,вода,рослина пеларгонії,рослинна олія.

Хід роботи:

У кожну з 4 пробірок ми налили однакову кількість води. У першу пробірку помістили пагін традесканції з 5 листками, у другу -- з 3-ма листками, у третю -- з 2-ма листками, у четверту -- пагін без листків. У кожну пробірку налили тонкий шар рослинної олії. Спостереження показали, що у першій пробірці рослиною води випаровувалося найбільше, а в четвертій -- найменше. Можна зробити висновок, що чим більше листків на рослині, тим більше води випаровується. Отже, кількість випаровуваної води залежить від загальної поверхні листків. Пригадайте з математики, як можна вирахувати поверхню листків гілки рослини, з якою ставили дослід.(З допомогою палетки)

Ці питання з'ясовуються , працюючи з таблицею.

Кількість продихів на листках різних рослин

Назва рослини	Кількість продихів на 1 мм2	Місцезростання
	Нижня поверхня листка	Верхня поверхня листка
Клен Дуб Яблуня Овес Пшениця Латаття	550 438 246 47 32 3	0 0 0 40 47 625

Робиться висновок про те, що випаровування води здійснюється з тієї поверхні листка, на якій розміщені продихи.

2.3 Демонстрування досліду (лентикулярна транспірація)

Обладнання та матеріали: пробірки, вода, рослина пеларгонії, рослинна олія

У кожну з 4 пробірок ми налили однакову кількість води. У першу пробірку помістили пагін традесканції з 5 листками, у другу -- з 3-ма листками, у третю -- з 2-ма листками, у четверту -- пагін без листків. У кожну пробірку налили тонкий шар рослинної олії. Спостереження показали, що у першій пробірці рослиною води випаровувалося найбільше, а в четвертій -- найменше. Можна зробити висновок, що чим більше листків на рослині, тим більше води випаровується.Отже, кількість випаровуваної води залежить від загальної поверхні листків. Пригадайте з математики, як можна вирахувати поверхню листків гілки рослини, з якою ставили дослід.З допомогою палетки.

Організовується самостійну роботу, мета якої виміряти загальну площу листків гілки пеларгонії

Дослід№4 Інтенсивність транспірації

Обладнання: трафарети контурів листків гілки (гілка з 3-4 листками), нанесені на папір; палетка.

Хід роботи

1. Накладіть палетку на контур листка і підрахуйте кількість повних квадратів (а), що попали всередину контура листка, і число неповних квадратів (b), пересічених контуром листка -- мал.1

Мал. 1

2. Вирахуйте площу листка за формулою:

,

де S -- шукана площа.

3. Розрахуйте загальну площу всіх листків гілки (S₀) за формулою:

S₀ = S₁ + S₂ + ...+ S_n,

де S₀ -- загальна площа всіх листків, S_і -- площа і-го листка.

4. Розрахуйте кількість води, що випаровується з 1 см² поверхні листків гілки за 25 хв., за формулою:

,

де m -- маса випарованої води (в г); S₀ -- загальна площа поверхні листків (в см²); X -- показник інтенсивності випаровування (у г/см²).

5. Зробіть висновок про площу листків усієї рослини.

Учні формулюють висновок про те, що вимірявши площу одного листка, можна розрахувати загальну площу листків усієї рослини.

Пошукова бесіда:Підраховано, що загальна площа поверхні листків рослин значно перевищує площу, що займають рослини. Яке значення має велика площа поверхні листків у життєдіяльності рослин? Велика площа поверхні листків має значення для живлення рослин і для випаровування великої кількості води. Швидкість випаровування води рослиною залежить від площі листкової поверхні, від віку листків (молоді листки випаровують води більше) тощо. Як ви вважаєте, чи залежить випаровування води рослиною від чинників навколишнього середовища?Так. Проводячи дослід, ми спостерігали, що на світлі випаровування йде більш інтенсивніше, ніж у темноті. Яке ж значення випаровування води для самої рослини?Випаровування води -- це важливий процес, що сприяє охолодженню рослин (подібно до охолодження нашого тіла при обсиханні на повітрі) та пересуванню мінеральних речовин від кореня до листків. Випаровування води регулюється кореневим тиском. Листки випаровують воду і створюють силу, під впливом якої вода піднімається вверх по стеблу, тому рослина безперервно отримує все нові кількості води з мінеральними солями. Випаровування відбувається через продихи і регулюється ними. Дане явище протягом доби здійснюється нерівномірно. Так, з 17-19 год. і до 6-7 год. у рослин випаровування сповільнюється, а потім збільшується і досягає максимуму о 12-13 год. Улітку в спеку більшість продихів закриваються і листки в'януть або скручуються, до вечора вони знову набувають попереднього вигляду. Це є одним із пристосувань рослин до умов навколишнього середовища.

Ми з вами з'ясували, що кількість випаровуваної води залежить від розмірів листкової пластинки, кількості та віку листків, чинників навколишнього середовища (інтенсивності освітленості, температури та вологості повітря).

Демонструваня кімнатних рослин

Чи однакова потреба рослин у воді різних місць зростання? Ні, вона залежить від кліматичних умов та виду рослин. Рослини вологих місць зростання не відчувають недостачі у воді, тому у них великі листки, які випаровують багато води. розглядають фікус, бегонію, монстеру. У пустелях та інших засушливих місцях вологи не вистачає, тому й виникли у рослин пристосування до зменшення випаровування води: наявність опушеності листків, восковий наліт, видозміна листків у колючки, невелика кількість продихів.

Учні розглядають кактус, верблюжу колючку, тюльпан, колючки -- видозмінені листки барбарису.

Незначне випаровування води листками утруднює надходження води і мінеральних речовин. Зверніть увагу на кактус, його повільний ріст. Через відсутність у ґрунті вологи в рослину мало надходить мінеральних речовин, необхідних для живлення. А через те, що продихи на стеблі закриті більшу частину доби, рослина мало поглинає вуглекислого газу, без якого на може здійснювати фотосинтез. Листопад -- це також пристосування до зменшення випаровування води восени і взимку, коли поглинання води з ґрунту рослинами утруднюється через низькі температури. Отже, життя рослин залежить від умов навколишнього середовища.

Учитель підводить учнів до висновку, що випаровування води -- одна з важливих функцій листка. Завдяки транспірації рослина захищає себе від перегрівання, забезпечує рух води у рослині, а разом з нею і поживних речовин. Інтенсивність випаровування залежить від чинників навколишнього середовища. Велике значення в регулюванні даного процесу рослинами належить продихам. У ході еволюції в рослини виникло багато пристосувань до регулювання транспірації.

1. У таблицю «Кількість продихів на листках різних рослин» внесіть дані про місця зростання рослин.

2. Відомо, що кукурудза випаровує за добу 800 г води, капуста -- на 200 г більше, береза -- в 60 разів більше, ніж капуста, соняшник -- стільки ж, як кукурудза, а дуб -- в 50 разів більше, ніж капуста. Підрахуйте, скільки грамів води випаровують за добу капуста, береза, соняшник, кукурудза і дуб.

3. За схематичними малюнками результатів дослідів, підготуйте розповідь і висновки з кожного із них. Зробіть загальний висновок за усіма дослідами.

Пеларгонія - це широко розповсюджена квітуча рослина,яка вирощується в кімнатних умовах.

Опис

Рід пеларгоній, частіше відомих як герань, поєднує близько 200 видів багаторічних рослин, сукулентів і чагарникових квітучих рослин. Пеларгонії мають пальчато_лопастні або пір'янопідібні листки світлго- або темно-зеленого кольору. Залежно від виду рослини, квітки пеларгоній можуть мати різну форму: від зірки до лійки, а також різний колір:від білого й жовтогарячого до темно-фіолетового. Назва пеларгонія: походить від грецького слова pelargos -- дзьоб лелеки, і обумовлено наявністю довгого плода, що нагадує дзьоб лелеки. рід нараховує близько 250 видів, що виростають в основному в Південній Африці. Багаторічні трав'янисті або напівчагарникові рослини. Стебла прямі або повзучі, гіллястіПеларгонія виділяє біологічно активні речовини (цитранеллові й гераниєві масла, а також ментол, що вбивають стрептококи й стафілококи). Вдихаючи ці цілющі з'єднання, людина заспокоюється, що дуже важливо при стресах, неврозах і безсонні.Ефірні масла, що виділяються геранню, завдяки своїм бактерицидним властивостям перешкоджають розвитку легеневих захворювань і поліпшують обмін речовин.А наші предки вважали, що герань здатна виганяти з будинку злих духів й іншу погань. Говорять, ця квітка збирає енергетичний бруд, а також приносить удачу, здоров'я й може навіть служити щасливим талісманом.

Догляд за пеларгонією

Пеларгонія є улюбленою домашньою рослиною. Вона невибаглива, і при цьому може прикрасити будь-який будинок. Вам потрібно стежити за поливом, режимом температур, вологістю, освітленням і надходженням свіжого повітря. Узимку пеларгонію необхідно поливати раз у тиждень. Улітку, коли температура висока, а рівень вологості досить низький, поливайте пеларгонію раз у день. Не заливайте її, тому що це сприяє появі паразитів, що вражають кореневу систему пеларгонії й приводять до її смерті. Необхідно підтримувати постійну температуру близько 15°С. Пеларгонію потрібно розміщати у вологому, добре вентильованому, помірно освітленому місці. Для герані підходить грунт, що складається із торфу й піску. Для регулярної підгодівлі в період росту використаються стандартні добрива, які можна придбати у квіткових магазинах. Щоб пеларгонія активно росла й цвіла, прищеплюйте рослину навесні. Це гарний період для заміни верхнього шару ґрунту або навіть пересадження.

Цвітіння пеларгонії

Пеларгонія звичайно цвіте навесні й улітку, але може цвісти й узимку, якщо підтримується помірна температура й забезпечується гарний догляд за рослиною. Радимо забезпечити рослині «період спокою» на 5-6 тижнів після періоду цвітіння, тобто наприкінці літа, шляхом зменшення поливу до одного разу у два дні й припинення підгодівлі. Після цього пеларгонія знову зацвіте.

Размноження пеларгонії

Пеларгонію розмножують черешками. Помістіть черешок пеларгонії в ґрунт, що складається із суміші торфу, компосту й піску. Підтримуйте ґрунт постійно зволоженим, щоб рослина якомога швидше пустила корінь. Цю процедуру можна проводити в будь-який час року, однак краще всього навесні або влітку. Забезпечуйте черешку гарне освітлення й помірна температура.

Pelargonium cucultatum 'Flore Pleno'	Pelargonium papillonaceum	Pelargonium paniculatum

Назва рослини: походить від грецького слова 'pelargos' -- дзьоб лелеки, і обумовлено наявністю довгого плода, що нагадує дзьоб лелеки. Рід нараховує близько 250 видів, що виростають в основному в Південній Африці.

У наші дні селекцією цієї культури займаються великі центри, що роблять і посадковий матеріал. Більша частина сортів відтворюється черешками, але є й серії насінного розмноження (як правило, гібриди F1). Зрозуміло, підключені новітні методи біотехнології, без яких неможливо швидке й цілеспрямоване відновлення асортиментів. Величезний внесок у селекцію пеларгонії і її розвиток як важливої промислової культури, внесла Німеччина.

Розділ ІІІ. Експериментальне дослідження

Транспірація - це втрата рослинами води у вигляді пари. У своїй основі вона є процесом випаровування. Однак вона певною мірою контролюється структурою рослини й поводженням продихів поряд з фізичними факторами, які впливають на випаровування з вільної водної поверхні. Транспірація - найбільш важливий фактор водного режиму рослин, тому що випаровування води створює енергетичний градієнт, що є причиною пересування води по рослині. У зв'язку із цим вона визначає швидкість поглинання води й підйому ксилемного соку й викликає майже щодня водний дефіцит у листків. Одне окремо взяте дерево може випаровувати 200-400 л у день, а листяний ліс у вологих Південних Аппалачах губить 42-55 см. води в рік. Декілька coтень кілограмів води витрачають рослини на кожен кілограм виробленої сухої речовини, причому близько 95 % цієї води просто проходить через рослину й губиться при транспірації. Іноді вважають, що транспірація корисна, тому що вона охолоджує листя, викликає підйом ксилемного соку й підсилює поглинання й пересування мінеральних речовин. Наприклад, Гейтс (1965) надає великого значення охолоджуючому ефекту транспірації. Все це частково правильно, але транспірація не є життєво необхідним процесом. Листки, що розвиваються при повному сонячному освітленні, рідко ушкоджуються через підвищення температури, що відзначається при ослабленні транспірації внаслідок в'янення. Використання води тканинами могло б викликати повільний підйом ксилемного соку навіть якби не було транспірації. Вода пересувається до верхівок високих дерев, а транспірація тільки збільшує швидкість і кількість води, що пересувається. Поглинання й пересування солей, очевидно, підсилюються завдяки транспірації, але в багатьох рослин спостерігається буяння в затінених вологих місцях, де транспірація дуже невелика. З іншого боку, швидко транспіруючі рослини гублять так багато води в сонячні дні, що клітини молодих пагонів і листів гублять тургор і в'януть, продихи закриваються, знижуючи фотосинтез, а ріст слабшає або припиняється. Верхнім кінцевим рушієм, який забезпечує пересування води вверх по рослині, є сисна сила транспіруючих клітин листкової паренхіми. Чим активніше проходить транспірація, тим більша сил верхнього кінцевого рушія. Транспірація - це фізіологічний процес випаровування води рослини

К.А. Тімірязєв назвав транспірацію, в тому об'ємі, в якому вона проходить, необхідним фізіологічним злом. Дійсно, ті розміри, в яких проходить транспірація, не є необхідні. Якщо вирощувати рослину в умовах високої або низької вологості повітря, то в першому випадку транспірація буде проходити і значно меншою інтенсивністю. Але ріст рослин буде однаковий, або навіть кращий там, де вологість повітря вища, а транспірація нижча. Наприклад, одна рослина кукурудзи за вегетаційний період випаровує 200 л води, а в перерахунку на 1 га посіву - 6000 т води, береза за один день випаровує 400 л води. Вологолюбні рослини за сезон випаровують 6000-10000 т, а одне дерево середньої величини - до 9-14 т.

Фізіологічне значення транспірації:

1. Транспірація служить засобом пересування води і розчинних речовин по стеблі рослини з кореневої системи.

2. Є засобом захисту рослин від перегріву. Температура інтенсивно транспіруючого листка може бути на 7°С нижчою температури листка, який в'яне.

3. Транспірація впливає на процеси фотосинтезу, бо поглинання вуглекислого газу з повітря проходить через продихи - орган випаровування води рослиною.

4. Зниження інтенсивності транспірації в результаті нестачі води підвищує температуру листків, порушує колоїдну структуру протоплазми, пригнічує фотосинтез, посилює процеси дихання. За певними межами ці порушення приймають патологічний характер.

Размещено на Allbest