Общее содержание воды в листьях калины в условиях биостанции

Выщелоченный чернозем имеет мощность гумусового горизонта

примерно 80 – 150 см, с содержанием гумуса 6 – 9 %, рН среды составляет 5,5

– 6,5 (слабокислая). Запас в слое 0 –20 см гумуса 100 – 160 т/га, азота 5 –

9 т/га, Р2О5 – 3 – 4т/га и К2О – 45 – 55 т/га (Ягодин, 1989).

Почвы биостанции Мичуринского государственного педагогического

института достаточно плодородны и благоприятны для произрастания растений.

СХЕМА почв агробиостанции Мичуринского государственного

педагогического института:

- легкосуглинистые;

- среднесуглинистые;

- тяжелосуглинистые;

- ассоциации влаголюбивых растений

ГЛАВА III: ИССЛЕДОВАНИЕ ОБЩЕГО СОДЕРЖАНИЯ

ВОДЫ В ЛИСТЬЯХ КАЛИНЫ

3. 1. Водный режим растений

Работники и ученые сельскохозяйственного производства направляют

усилия на повышение урожайности культурных растений, чтобы увеличить

количество продуктов питания. А все это связано с недостатком воды, а

именно с рациональным ее использованием. Необходимо создавать такие сорта и

формы, которые хорошо бы вписывались в стойкие агробиоценозы и способны

были бы хорошо переносить определенные местные условия, при которых они бы

давали большие урожаи.

Успех интродукции сибирских сортов в Центральном Черноземье диктуется

многими параметрами устойчивости к внешним факторам среды. Из них важным

является засухоустойчивость. Косвенными показателями засухоустойчивости

сортов являются водный дефицит, интенсивность транспирации и транспирация

завядания. Поэтому вторым важным процессом в организме растений, стоящим на

пути урожайности, наряду с фотосинтезом, является водный режим.

В процессе эволюции современные растения приспособились к недостатку

влаги, сохранив в себе свойство своих предков – потреблять больше воды в

период формирования репродуктивной части. Это так называемые «критические

периоды» (Кушниренко, 1991). Хотя для получения высокого урожая влага

требуется во время всего роста и развития. При достаточном водоснабжении в

растении больше идут процессы ассимиляции, процессы построения органических

веществ, обеспечивается нормальное соотношение тургорного, осмотического

давлений и сосущей силы. В это время растение нормально транспирирует, в

результате чего образуется больше сухих веществ. Ведь плодовые деревья

теряют воду и летом, и зимой. А в разных органах яблони вода распределяется

следующим образом: листья – 60 %, свежие побеги 0 около 50 %, плоды – 80-90

%, семена – 40 % (Фогль, 1983). Как видно из цифр вода является составной

частью всех органов растений, а также она участвует во всех биохимических и

физиологических процессах, влияя на продуктивность фотосинтеза, урожайность

сельскохозяйственных культур, обеспечивает постоянную необходимую связь с

окружающей средой. Проблемы водного режима высших растений тесным образом

связаны с процессами фотосинтеза, который осуществляется в листьях, и

дыхания корней. Все эти процессы замыкаются в единый круг, который

постоянно поддерживается непрерывным током воды, идущим от корневой системы

через все растение (Карманов, Мелешенко, 1971). Это определяет необходимый

уход за теми или иными сортами культурных растений. Для этого необходимо

знать содержание воды в разных органах растения и потребность их в ней

(Фогль, 1983). Поэтому им необходимо постоянно пополнять запас воды для

перенесения неблагоприятных условий окружающей среды (Колесников, 1968).

Растение само управляет своей адаптацией к окружающей среде. Как животные,

так и растения сохраняют постоянство внутренней среды. Эти вопросы

гомеостаза изучал американский ученый W. Cannon. Внутреннюю среду

определяет гомеостатическая вода, входящая в состав растений в определенном

количестве. При падении этого количества растение прекращает свое

существование. Эти выводы принадлежат П. А. Геккелю и Н. А. Шаламовой. Для

растений различных мест обитания количество гомеостатической воды разное

(Кушниренко, Печерская, 1991).

В растительном организме содержится достаточно большое количество

воды, которое колеблется у разных растений и даже у отдельных органов

одного растения. Так, в листьях салата содержится 95 % воды, кукурузы – 77

%, яблони – 60 %, в клубнях картофеля – 74-80 %, в зерновке злаков – 12-14

% (Якушкина, 1983).

3. 2. Морфологические и анатомические особенности

листьев калины

Листопадные леса европейского континента характеризуются бедным

видовым составом, что обусловлено историей формирования их флоры. В таком

летне-зеленом лиственном лесу выделяют до трех ярусов древесной

растительности.

Листопадность обусловлена целым рядом причин и не всегда

сопровождается генетическими перестройками. Многие роды (Magnolia, Fikus,

Quercus, Viburnum, Berberis, Lonicera) включают в себя одновременно

листопадные и вечнозеленые виды. Даже представители одного и того же вида в

одних условиях могут сохранять листья, а в других сбрасывать их.

Некоторые авторы (Проханов, 1965) связывают листопадность с

нарушением водного баланса растений под действием различных внешних

факторов или с необходимостью сезонного перераспределения веществ в

растении (Серебряков, 1952). Периодичность роста растений обнаруживается,

однако, при отсутствии сезонности климата, что объясняется внутренними

закономерностями развития. Листопадность,- прогрессивный приспособительный

признак, имеющий широкое биологическое значение. Он не только дает

возможность проникнуть растениям в области крайних условий существования,

но стимулирует все физиологические процессы организма и поднимает его

жизненный уровень.

Наличие зимующих сформированных почек является характерной чертой

растений умеренной зоны (Васильев, 1988).

Большинство видов (70 %) имеют листья средних размеров, в том числе и

калина обыкновенная. Листья супротивные, 3- и 5-лопастные крупнозубчатые,

сверху почти голые, снизу пушистые, зеленые (Третьякова, 1998).

Пластинка очень тонкая, толщина ее редко превышает 200 мкм. Мезофилл

рыхлый, средней слойности (5-6 слоев). Палисадная ткань чаще всего

однослойная (у 52 % видов).

Поперечный срез листа Viburnum opulus

Листья играют большую роль в регуляции водного режима (Васильев, 1988).

3. 3. Погодные условия в период проведения экспериментов

Эксперимент проводился в течение вегетационных периодов 2000 и 2001

г. г. в погодных условиях г. Мичуринска.

Начало вегетации калины приходится на середину апреля. Погодные

условия этого периода отличались повышенной температурой в среднем на 4,7

выше нормы. Конец месяца характеризовался выпадением большого количества

осадков – примерно на 47 % от месячной нормы (графики 3.1 и 3.2).

Май был холодный, особенно I и II декады (температура на 6,3 С ниже

нормы). К концу месяца отмечалось потепление. Температура была выше нормы

на 3,1 С. В среднем количество осадков выпало 36 % от месячной нормы.

Погода в июне была прохладной (на 1,7 С ниже нормы) и дождливой (130

% от месячной нормы).

В следующем месяце отмечалось небольшое повышение температуры на 2,3

выше нормы. Количество осадков уменьшилось – 47,3 % от месячной нормы.

Теплая погода (на 0,7 С выше нормы) была в августе. Осадков выпало

немного – 15 %.

Конец вегетационного периода теплый. Температура поднималась на 3,3 С

выше нормы, но количество осадков увеличилось и составило около 30%.

3.1. ГРАФИК ТЕМПЕРАТУР (2000 год)

[pic]

3.2. КОЛИЧЕСТВО ОСАДКОВ (2000 год)

[pic]

Начало следующего периода вегетации 2001 года ( графики 3.3 и 3.4)

отмечалось достаточно высокими температурами: + 10,4 С. Осадков выпало

немного – около 15 мм.

Погода в мае также была довольно теплой. Средняя температура

составила + 12,4 С. Увеличилось количество осадков – 55,8 мм.

Июнь характеризовался невысокими для этого месяца температурами: +

16,2 С. А осадков выпало много – 123 мм.

Июль был жарким (средняя температура = + 23,2 С); но осадков было

мало – 18,6 мм.

В следующем месяце – августе – погода стояла теплая (+ 17,7 С), а

количество осадков увеличилось и составило 43,4 мм.

Температура сентября поднималась в среднем на 12,5 С, хотя количество

выпавших осадков немного уменьшилось, по сравнению с августом, - 33,0 мм.

Итак, можно сделать вывод, что погодные условия двух вегетационных

периодов были достаточно благоприятными для нормального роста и развития

калины.

3.3. ГРАФИК ТЕМПЕРАТУР (2001 год)

[pic]

3.4. КОЛИЧЕСТВО ОСАДКОВ (2001 год)

[pic]

3. 4. Анализ полученных результатов

Исследования проводились по следующей схеме:

- начало вегетации;

- середина вегетации;

- конец вегетации.

В 2000 г. мы получили следующие данные (таблица 3.1): на начало

вегетации наибольшее содержание воды было отмечено в листьях сорта Ульгень

– 0,0804 г. (65,60 %), несколько меньшее – в листьях сорта Соузга – 0,0795

г. (65, 56 %), самый низкий показатель у формы 8 – 37 – 0,0789 г. (65,49

%).

Показатели, полученные в середине вегетации, были примерно

одинаковыми (0,0770 – 0,0784 г.).

Общее содержание воды по сортам в конце вегетационного периода

колеблется от 0,0823 г. (64,44 %) у сорта Соузга до 0,08000 г. (64,18 %) у

сеянца 8 – 37.

Для того чтобы по результатам исследований сделать правильные

заключения, мы применили статистическую обработку, которая позволяет

установить границы возможных случайных колебаний и оценить существенность

разницы между средними.

Наличие значительной природной изменчивости биологических объектов

приводит к тому, что опытные данные обладают большей или меньшей

неустойчивостью. Отсутствие выравненности неконтролируемых условий

проведения эксперимента, когда действует очень большое количество факторов,

строгий и точный учет которых практически становится невозможным, оказывает

свое влияние на результаты опыта. Эти неконтролируемые причины изменчивости

результативного признака относят к случайным причинам или случайным

ошибкам, а варьирование, обусловленное ими, называют случайным. Такое

варьирование показателей в той или иной мере, но всегда имеет место при

проведении опытов.

Таким образом, любой опыт содержит в себе некоторый элемент

случайности, то есть изменчивость опытных данных обусловлена в какой-то

степени неизвестными нам причинами – случайными (экспериментальными)

ошибками. Экспериментальная ошибка – неотделимая часть любого научного

опыта, и правильная оценка этой ошибки, то есть степени влияния на урожай

других причин, помимо изучаемых, - важная задача математической обработки

данных (Доспехов, 1975).

Математическая статистика позволяет оценить точность

экспериментальных данных и установить те допустимые пределы, в которых

сделанные выводы являются определенными и достаточно надежными (Доспехов,

1968).

Статистическая обработка показала, что разница по отношению к

контролю (Соузга, НСР05 = 0,010) несущественна для исследуемых нами сортов

и форм.

Некоторую разницу в общем содержании воды в листьях калины

исследуемых сортов и форм можно объяснить разными погодными условиями за

период вегетации (графики 3.1, 3.2): начало вегетации (конец апреля – май)

характеризовался сравнительно высокими для данного периода температурами и

небольшим количеством осадков, но таяние снегов восполнило этого

недостаток, поэтому показатели несколько выше по сравнению с данными других

сроков вегетации. Середина вегетации характеризуется выпадением большого

количества осадков наряду с высокими температурами, поэтому результаты

ниже, чем в начале вегетации. Показатели, полученные в конце вегетационного

периода, примерно равны данным середины вегетации, что связано с небольшим

количеством выпавших осадков и низкими температурами.

В 2001 году при проведении исследований мы получили иные результаты,

которые в общем, превосходят данные 2000 года, но закономерность по срокам

вегетации наблюдается та же (таблица 3.1).

В начале вегетационного периода общее содержание воды в листьях

калины соответственно равно: Соузга – 0,0794 г. (68,24 %); Ульгень – 0,0793

г. (68,03 %); 8 – 37 – 0,0777 г. (66,84 %).

Данные середины и конца вегетации примерно равны (от 0,0763 г. (65,59

%) у сорта Ульгень до 0,0788 г. (65,95 %) у сорта Соузга – середина; от

0,0758 г. (65,29 %) у сорта Соузга до 0,0795 г. (65,66 %) у формы 8 – 37 –

конец), но ниже показателей, полученных в начале периода вегетации.

Проведенная математическая обработка данных позволила выявить, что

разница по сравнению со стандартом (Соузга, НСР05 = 0,012) несущественна

для всех сортов и форм, которые находились на изучении.

3.1. ОЦЕНКА ОБЩЕГО СОДЕРЖАНИЯ ВОДЫ

В ЛИСТЬЯХ КАЛИНЫ.

|Название | Содержание воды |

|Сортов и |2000 |

|Форм | |

| |Начало вегетации |Середина вегетации |Конец вегетации |

| | г | % | г | % | г | % |

|Соузга |0,0795 |65,56 |0,0784 |65,56 |0,0823 |64,44 |

|Ульгень |0,0804 |65,60 |0,0775 |64,66 |0,0810 |64,41 |

|8 – 37 |0,0789 |65,49 |0,0770 |65,10 |0,0800 |64,18 |

| |

|2001 |

|Соузга |0,0794 |68,24 |0,0788 |65,95 |0,0758 |65,29 |

|Ульгень |0,0793 |68,03 |0,0763 |65,59 |0,0777 |65,56 |

|8 – 37 |0,0777 |66,84 |0,0781 |64,46 |0,0795 |65,66 |

Материалы нашей работы и полученные результаты опытов могут широко

использоваться в практике преподавания биологии в школе.

ГЛАВА IV: ПРИВЛЕЧЕНИЕ ШКОЛЬНИКОВ К НАУЧНОЙ РАБОТЕ - ОДИН ИЗ ПУТЕЙ РАСКРЫТИЯ

ТВОРЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА УЧИТЕЛЯ

Общеобразовательная школа призвана не только вооружить учащихся

глубокими знаниями основ наук, но и обеспечить воспитание активных и

всесторонне развитых личностей. Большое значение в формировании знаний

учащихся имеет школьный курс биологии.

Биология-наука о жизни, поэтому и задача учителя-помочь учащимся

воспринять школьный курс биологии как раскрытие и познание тайн живой

природы. Каждый учитель стремится, чтобы его занятия не только были

интересными и обогащающими учащихся знаниями, но и развивали их

умственные, творческие и познавательные способности. Достичь этого можно

лишь при правильной организации самостоятельной познавательной и

исследовательской деятельности учащихся.

Главным источником развития познавательного интереса учащихся на уроке

является содержание учебного материала и методика его изложения.

На основе изучения опыта работы учителей биологии и экспериментального

проведения уроков по ботанике можно заключить следующее:

А) интерес учащихся к учебному предмету зависит в первую очередь от того, в

какой мере они вовлекаются в познавательный процесс. Каждая ступень в

овладении новыми знаниями служит для школьников основой к поступательному

движению от незнания к знанию. И если это проводится в определенной

системе, то у учащихся вырабатывается потребность в расширении знаний,

основанных на прочном интересе к учебному предмету;

Б) содержание учебного предмета выступает источником возникновения и

закрепления познавательного интереса. Включение в содержание урока

занимательного материала приносит пользу в том случае, если он направлен

на раскрытие вопросов школьной программы или же их конкретизацию;

В) успех учения зависит от того, насколько умеют учащиеся пользоваться

полученными знаниями при изучении последующих тем курса ботаники. Получив

такой навык, они имеют возможность осмысленно применять полученные знания,

развивая этим умственные способности (Трайтак, 1975).

4.1 Проведение фенологических наблюдений

Специфической особенностью преподавания биологии является широкое

использование натуральной наглядности, постановки опытов и наблюдений за

живыми организмами. Умелое использование натуральных объектов в сочетании с

другими средствами обучения, организация самостоятельной работы учащихся с

живыми растениями на уроках и во внеурочное время играют важную роль в

решении учебно-воспитательных задач.

Фенология-это отдел биологии, изучающий закономерность и

периодичность явлений в жизни животных и растений в связи со сменой времен

года. Это так называемые фенологические наблюдения, которые относятся к

внеурочным заданиям.

Метод наблюдения широко используется в естественных науках, являясь

органической частью любого биологического исследования. В обучении этот

метод также широко используется, при этом технология его применения

упрощена. Метод наблюдения ориентирует на чувственное восприятие изучаемого

объекта или процесса, способствует установлению связей между объектами и

явлениями, наиболее полному их познанию.

Программа по биологии 6 класса указывает на необходимость проведения

учащимися наблюдений за растениями в природе в осенний период, за

раннецветущими и другими растениями, за развитием побега из почки, за

ростом и развитием растений в природе, на учебно-опытном участке, за жизнью

растений разных семейств осенью и зимой.

В требованиях к знаниям и умениям учащихся в 6 классе предусмотрено

умение проводить наблюдения в природе за сезонными изменениями в

растительном мире и оформлять результаты наблюдений.

При проведении наблюдений деятельность учащихся может быть

организована либо в иллюстративном, либо в поисковом плане. На первых

этапах изучения биологии наблюдения имеют в основном иллюстративный

характер и деятельность учащихся направлена на восприятие объектов в целом,

на выявление особенностей строения растительных организмов в связи с

окружающей средой. Учащиеся наблюдают за изменениями растений осенью, за

строением растительного организма, клетки, органов. Затем устанавливается

связь наблюдений с ранее полученным знаниями. При помощи наблюдений

учащиеся выявляют причинно-следственные связи, устанавливают закономерности

явлений, проникают в их сущность.

Каждая область имеет свои климатические условия, которые оказывают

существенное влияние на рост и развитие сельскохозяйственных растений.

Особенно учитывается погода той или иной области при интродукции новой

культуры. Для хозяйственно-биологической оценки сортов всех культурных

растений, в том числе калины, необходимо проводить фенологические

наблюдения, то есть отмечать периоды прохождения отдельных более важных фаз

развития данного растения. Это дает возможность определять сроки протекания

тех или иных процессов, выявлять соответствуют ли они тепловому и световому

режимам данной местности, а также планировать работы по уходу за ними.

Основные фазы вегетации включают в себя: распускание почек (начало

вегетации), цветение, начало созревания плодов, начало листопада, конец

роста побегов.

Как правило, в школе для исследований использовались распространенные

культуры, рекомендуемые программой. Но в настоящее время все больше

внедряются в наши сады нетрадиционные растения. Новые растения способствуют

развитию познавательного интереса, расширению кругозора ребят. Для изучения

можно рекомендовать редкую пока для наших участков культуру-калину, которая

славится и красотой и пользой.

Имея большой адаптационный арсенал, калина неприхотлива при

выращивании. Она конечно отзывчива на хороший уход, но может достаточно

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8