"Intellectual Revival" held in the Saint-Petersburg State University and Saint-Petersburg Science Centre of the Russian Academy of Sciences on April 27-28 2002

Вид материала

Документы

Содержание Ершова Евгения Влияние активированной воды на рост и развитие растений на примере фасоли. Изучение выделения кислорода Изучение влияния интенсивности света на скорость фотосинтеза 3. Изучение влияния концентрации СО 4. Изучение влияния изучение влияния температуры на скорость фотосинтеза Аппарат для экспериментов использовался один и тот же, менялись лишь условия среды.

Подобный материал:

• Гостиницы Санкт Петербурга – 2011 18. 01., 153.37kb.
• Петербург Saint Petersburg 2011 регистрация участников participants’ registration, 294.92kb.
• Борей Арт 2000 Golubovsky M. D. The Century of Genetics: Evolution of ideas and concepts, 3827.89kb.
• Борей Арт 2000 Golubovsky M. D. The Century of Genetics: Evolution of ideas and concepts, 4048.77kb.
• Программа тура: ● Проживание в номере выбранной категории. ● Завтраки «шведский стол», 58.96kb.
• Baltic University Programm А27462 10. Глушенкова Е. В. учебник, 17.54kb.
• Государственного Центра Современного Искусства Saint-Petersburg Arts Project Кураторы, 38.5kb.
• Russian – Armenian (Slavonic) State University, 548.18kb.
• Российская академия наук Russian Academy of Sciences Институт экономики Institute, 18.83kb.
• Central Saint Martins длятся, как правило, 4 недели в летний период и комбинируются, 18.83kb.

Ершова Евгения

Влияние активированной воды на рост и развитие растений на примере фасоли.

The present work is a part of a complex research of the influence of different items of an electromagnetic nature upon the growth and the development a bean ordinary. The seeds treated with the electromagnetic activity water. The experiment consists of two stages: the first one is obtaining activated water itself, the second applying it to the seeds and later on to the plant. During the experiment some important particularities were found out. Further is planned to investigate influence of water activated by a magnetic field. In represented work the results of influence “anode”-water and “cathode”-water on growth and development of a string beans given about rate of growth of a roots and a stalk, and also chromaticity of sprouts are shown.






Наша планета окружена не только атмосферой, но и полями различной природы. Между землей и воздухом происходит постоянный обмен зарядами, и большую роль в этом играют живые организмы. Если они так или иначе отвечают на электрические и магнитные воздействия Земли, естественно предположить, что они будут реагировать и на воздействия искусственных полей [1].

Представляемая работа является частью комплексного исследования влияния различных воздействий электромагнитной природы на рост и развитие растений семейства бобовых на примере фасоли, проводимого в рамках исследований школьного научного общества гимназии № 498 г. Санкт-Петербурга. Данное исследование охватывает проблему различного воздействия активированной воды.

На страницах газет и журналов периодически появляются различные реко

-34-

мендации по изготовлению и использованию такой воды. В частности, в последние годы становится очень популярным лечение активированной водой [2]. Изучение “уникальной” воды позволит установить действительно положительное и отрицательное ее влияние на организмы на примере растений, что может быть использовано в медицине, растениеводстве и пр.

Целью настоящей работы является исследование влияния воды, подверженной электрохимической активации (ЭХА) [3], на особенности роста и развития растений на примере фасоли, а также сравнение с результатами других воздействий, входящих в комплексное исследование.

Фасоль относится к семейству бобовых к роду фасолевых. Фасоль – однолетнее растение, корень стержневой с клубеньками, образованными азотоусваивающими бактериями. Корневая система хорошо развита, стебель травянистый, семена крупные, почковидные, что подходит для опытных измерений [4,5]. В исследованиях был использован широко распространенный раннеспелый сорт. Период от всходов до технической спелости 60 дней. Растение кустовое, высотой 30-35 см. Семена белые.

Существует множество установок для получения анолита и католита, с использованием самых разнообразных материалов и при высоких и низких напряжениях [6]. В эксперименте был использован наиболее доступный вариант для школьных условий, схема которого приведена на рисунке 1.

В литровый стеклянный сосуд был помещен брезентовый мешок. В установку входили два угольных электрода. Один из них помещался в мешок, а другой – в сосуд. Сосуд и мешок наполнялись Таким образом, происходила переполяризация молекул воды, причем в окрестностях анода скапливались гидроксильные ионы, а возле катода – протоны. Это и есть анолит (“мертвая вода”) и католит (“живая вода”) [7]. Анолит получился нежно-желтого цвета, со слабым запахом, а католит – прозрачный, бесцветный, без запаха. После получения активированной воды, три группы семян были уложены в марлевые мешочки, смоченные соответственно:

– первая опытная группа (А) смачивается анолитом;

вторая опытная группа (К) смачивается католитом;

– третья опытная группа (Кр) смачивается обычной водой.

На этом этапе наблюдались следующие показатели: потребление воды, изменение размера семян, появление корешков-отростков, темпы прорастания. На рис.2 представлены результаты наблюдений за усредненными размерами семян в каждой группе, выполненных в течение первых семи суток. Разброс усреднения не превышает 3 мм. Как видно из графика семена группы К лишь в первые сутки существенно увеличились в размерах по сравнению в другими группами, однако темпы изменения величины семени выше у семян группы А.


Также отмечено, что потребление воды группой А существенно выше двух других групп. Появление первых корешков-отростков для групп (Кр) и (К) отмечены на пятые сутки, в то время как у группы (А) лишь на седьмые.

После прорастания семена каждой группы были помещены в грунт с нейтральной средой, в одинаковые климатические условия и поливались далее соответствующей водой. На этом этапе сравнивались темпы роста корня, размеры стебля, биомасса, цветовой показатель и другие визуальные характеристики. На рис.3 представлен сравнительный график размеров корня семени при прорастании в течение первой недели после посадки в грунт. Как видно из графика, и сами размеры корешков семян группы (А) и темпы их роста

существенно выше, чем двух других групп. Наблюдения показали, что корневая система семян этой группы развивалась более интенсивно, по сравнению с другими группами.

О

днако, наблюдения за высотой побега вскрыли иные закономерности, что отражено на графиках высоты побега на рис.4. Как видно из графика, наибольшие размеры побега характерны именно для контрольной группы (Кр), поливаемой обычной водой, а для побегов группы (К) – наименьшие размеры. Для побегов семян группы (А) характерен почти постоянный рост побегов (8-е – 12 сутки), в то время как для контрольной группы заметны скачки.

При наблюдениях за побегами было также отмечено, что побеги группы (К) обладают более насыщенным цветом, а побеги группы (А) – наиболее “жирные”, плотные, крепкие. Побеги группы (Кр), хоть и более высокие, но менее крепкие, не так насыщены цветом.

Настоящая работа завершает первый этап исследований и позволяет сделать следующие выводы:

1. Активированная вода действительно оказывает определенное воздействие на рост и развитие растений.

2. Корни семян группы (А) имеют большие размеры (рис.3), что свидетельствует об интенсивности процессов формирования корня в кислотной среде, которой обладает анолит. Также, можно отметить, что анолит усиливает физиологические процессы в клетках растений, подтверждением чему является наибольшая, по сравнению с побегами других групп биомасса побегов группы (А).

3. Побеги группы (К), как отмечалось, имеют более насыщенный зеленый цвет, что, указывает на то, что католит так или иначе влияет на процессы фотосинтеза [8,9].

4. Семена группы (А), как указывалось ранее, потребляли большее количество воды на протяжении всего периода до высаживания в грунт, а побеги наиболее крепкие, плотные. Установлено, что такие же тенденции наблюдаются и у растений, обработанных слабым магнитным полем.

Результаты проведенных и представленных исследований дают основание для продолжения изучения влияния на развитие и рост растений различных воздействий электромагнитной природы. В дальнейшем предполагается исследовать:

1. Сопоставление результатов различных воздействий на растения, входящих в комплексное исследование, и выявление общих закономерностей между ними (поливка растений намагниченной водой и поливка намагниченных растений простой водой и т.п.);

2. Пронаблюдать это влияние от всходов до технической спелости и сравнить качественные и количественные показатели;

3. Рассмотреть характер влияния этих воздействий на молекулярном уровне с использованием методов спектрального анализа и ЯМР [10];

4. Изучить влияние католита на фотосинтез и образование хлорофилла.

Литература:

1. Иосифов К. Магнит и растения. Из журнала “Юный натуралист”, №7, М., Молодежная гвардия, 1974

-37-

2. Широносов В. Научный центр “Икар”, АиФ “Здоровье”, 22(147), М., 1997

3. Киреев А. Современное водолечение. М., “4 .О. К”, 1999

4. Имшенецкая Л.И. Мир растений. М., Просвещение, 1964

5. Путырский И.Н., Прохоров В.Н. Фвсоль, горох… М., Просвещение, 1999

6. Мизун Ю.В., Мизун Ю.Г. Тайны будущего. М., Вече, 2000

7. Минеджан Г.З. Сборник по народной медицине и нетрадиционным способам лечения. Ташкент, изд. ФАН Академии Наук Республики Узбекистан, 1994

8. Якушкина Н.И. Физиология растений. М., Просвещение, 1980

9. Хржановский В.Г. Курс общей ботаники. М., Высшая школа, 1976

10. Билимович Б.Ф. Световые явления вокруг нас. М., Просвещение, 1986


Мясникова Мария

Изучение процесса фотосинтеза и влияние внешних условий на скорость его прохождения


The topic of the work is “exploring of the photosynthesis process and influence of the environmental conditions on it”.Aim of the work is exploration of the photosynthesis process and influence of the environmental conditions on it. To attain the certain aim some tasks were solved. They are:

1. Studying in experimental way influence of the light on the photosynthesis process.
   
2. Studying in experimental way influence of the temperature ( in range of 10 degrees Celsius) on the photosynthesis process.
   
3. Studying in experimental way influence of the concentration of carbon dioxide (CO₂) on the photosynthesis process.
   

Despite that influence of some of foregoing conditions are described in (the) different literature, the main task of the work was testing of these reduction on the real plant object (Elodea Canadensis) in experimental conditions.

During the work a lot of theoretical facts were tested experimentally, and the experiments resulted in the following conclusions: the environmental conditions have a very important influence on the photosynthesis process.

Exploration of the photosynthesis has a great meaning for the all spheres of agriculture, because if we have the knowledge about this process, we can raise productive of growing agricultural crops; we have wide possibilities to use the photosynthesis as an alternative source of energy instead of the shortage of the natural sources of oil and gas. All organisms on the earth depend on the photosynthesis – either immediate, or fairly well, as fauna. This them is connected with environmental problems, especially with air pollution.

Фотосинтез – это преобразование световой энергии в химическую, оществляемое фотосинтезирующими микроорганизмами и растениями.

Существует два типа фотосинтезирующих организмов – фотоавтотрофы и фотогетеротрофы (они различаются по источникам получения углерода: автотрофные организмы используют неорганическое соединение СО₂ , а гетеротрофные организмы используют органические источники углерода). Большую часть этих организмов составляют фотоавтотрофы.

У растений лист – главный синтезирующий орган высших растений. Как и у всех других органов, строение листа и его функции тесно взаимосвязаны.

Из уравнения фотосинтеза:

-38-

Солнечный свет

СО₂ / двуокись углерода/ + Н₂О /вода/ (СН₂О)_п /углерод/ + О₂ /кислород/,

Хлорофилл


Можно сделать вывод, что:

1. листьям нужен источник двуокиси углерода и вода
   
2. листья должны быть приспособлены к поглощению солнечной энергии, и в них должен быть хлорофилл
   
3. как один из отходов, в результате реакции, выделяется кислород
   
4. полезный продукт – углерод - должен трансформироваться в другие части растения или откладываться в запас.
   

Лист – весьма специализированный орган, удовлетворяющий всем этим требованиям. На стебле листья располагаются таким образом, что минимально перекрывают друг друга. Такая листовая мозаика особенно заметна у некоторых растений, например у плюща. Выдвижению листьев на свет способствуют два явления – этиоляция (усиленный рост побега в длину в темноте) и фототропизм (рост по направлению к свету).

Факторы, влияющие на фотосинтез

Скорость фотосинтеза – один из важных факторов, влияющих на продуктивность сельскохозяйственных культур, а следовательно, на урожай. Выяснение факторов, от которых зависит фотосинтез, должно вести к усовершенствованиям в агротехнике. Теоретически скорость фотосинтеза, как и скорость любого многостадийного биохимического процесса, должна лимитироваться скоростью самой медленной реакции.

При слабой освещённости скорость образования веществ будет слишком мала, чтобы обеспечить максимальную скорость темновых реакций, поэтому свет будет лимитирующим фактором. (Принцип лимитирующих факторов можно сформулировать таким образом: при одновременном влиянии нескольких факторов скорость химического процесса лимитируется тем фактором, который ближе всех к минимальному уровню), изменение этого фактора будет непосредственно влиять на данный процесс. Различные факторы, например концентрация СО₂ и освещённость, могут взаимодействовать между собой и совместно лимитировать процесс, хотя часто один из них все же главенствует.

Освещённость, концентрация СО₂ и температура – вот те главные внешние факторы, которые влияют на скорость фотосинтеза.

Экспериментальная часть состоит из 4-х серий опытов:

1. изучение интенсивности выделения кислорода
   
2. изучение влияния интенсивности света на скорость фотосинтеза
   
3. изучение влияния концентрации СО₂ (О₂) на скорость фотосинтеза
   
4. изучение влияния температуры на скорость фотосинтеза.
   

Объектом исследования было растение Элодея ( Elodea canadensis ), т.к. она обладает способностью приживаться в водной среде при комнатных условиях и хорошо приспосабливаться к широкому диапазону колебания факторов, влияющих на фотосинтез.

-39-

1. Изучение выделения кислорода
   

Цель: Изучение интенсивности фотосинтеза в зависимости от скорости выделения кислорода.

Сведения для этой серии опытов были взяты из литературы Н.Грин,У.Стаут,Д.Тейлор «Биология». Экспериментально это исследование не проводилось.

В опыте описывается соотношение интенсивности процесса фотосинтеза и скорости выделения кислорода .

2. Изучение влияния интенсивности света на скорость фотосинтеза
   

Цель: Проверить экспериментально утверждение: скорость фотосинтеза прямо пропорциональна интенсивности света, падающего на объект, обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника света, то есть, если увеличить вдвое расстояние между растением и лампой, то освещённость растения уменьшится в 4 раза.

3. Изучение влияния концентрации СО₂ на скорость фотосинтеза

Цель: Проверить экспериментально утверждение: при увеличении содержания углекислого газа ( СО₂ ), увеличивается скорость прохождения фотосинтеза, т.е. высокая концентрация СО₂ стимулирует фотосинтез.

4. Изучение влияния изучение влияния температуры на скорость фотосинтеза

Цель: Проверить экспериментально утверждение: при увеличении температуры (на 10⁰ ) увеличивается скорость прохождения фотосинтеза.

В эксперименте использован способ подсчета числа пузырьков, выходящих из среза стебля элодеи за определенный момент времени.

Аппарат для экспериментов использовался один и тот же, менялись лишь условия среды.

В одном случае менялась освещённость, в другом температура воды, в третьем увеличивалось количество содержания углекислого газа, при равных условиях в остальном.

Н
еобходимо заметить, что данные каждого эксперимента сравнивались с данными контрольного эксперимента, т.е. подсчитывалось количество пузырьков, выделенных растением, при комнатной температуре, расстояние от источника света до растения было постоянным (5см), не менялось содержание углекислого газа в воде, а так же температура воды.

По результатам эксперимента можно сделать выводы:

1. скорость протекания фотосинтеза зависит от интенсивности света, т.е. от расстояния до источника света;

2. из полученных графиков видно, что наи большая скорость процесса фотосинтеза при наличии СО₂ в среде ;
   
3. резко увеличивается скорости фотосинтеза при 27⁰ и особенно 32⁰ .
   

Несмотря на то, что на данном этапе работы мы не имеем возможности провести статистический анализ результатов эксперимента, полученные данные подтверждают общебиологическую закономерность, что при повышении температуры на 10⁰ скорость обменных процессов увеличивается вдвое .


Общие выводы экспериментальной работы:

1. В растениях в результате фотосинтеза выделяется кислород
   

-40-

2. Скорость фотосинтеза зависит от факторов среды:

• Освещённости
  
• Содержания углекислого газа
  
• Температуры
  

2. Скорость фотосинтеза в прямой зависимости от освещённости среды, то есть чем больше освещённость, тем быстрее проходит процесс.
   
3. Скорость фотосинтеза в прямой зависимости от содержания углекислого газа в среде.
   
4. Скорость фотосинтеза в прямой зависимости от температуры среды.
   

В результате установленных взаимосвязей мы, изменяя условия окружающей среды, можем влиять на рост и развитие растений, а следовательно на урожай.


Скорость фотосинтеза – один из важных факторов, влияющих на продуктивность сельскохозяйственных культур, а следовательно на урожай. Выяснение факторов, от которых зависит фотосинтез, должно вести к усовершенствованиям в сельском хозяйстве.


Нефедьева Юлия