Проектная работа по биологии "Азот и растения"

Министерство образования , культуры и спорта республики Казахстан.

Средняя школа Кайнар

Проектная работа

по биологии и химии

Тема:

«АЗОТ И РАСТЕНИЯ»

Работу выполнила :

Ученица 9«б»класса

ЗЕНИНА ТАТЬЯНА

Руководитель проекта:

Учитель химии и биологии сш.Кайнар.

ДЕЛЬДЕРОВА О.В.

КАЙНАР 2013 год

1

ОГЛАВЛЕНИЕ:

1. введение_________________________ 2 стр.

2. значение темы____________________ 3 стр.

3. дневник наблюдений______________ 4 стр.

4. экспериментальная часть___________ 13 стр.

5. результаты работы_________________ 14 стр.

6. список используемой литературы____ 16 стр.

2

Введение:

Азот (N) –элемент пятой группы ,главной подгруппы. Порядковый номер -7, атомная масса – 14. В состоянии простого вещества –газ. Азот получил большую область применения ,хотя когда он впервые был выделен из воздуха его посчитали вредным газом.

Впервые азот был более или менее изучен Даниэлем Резерфордом, было установлено что газ не поддерживает горение и дыхание. Ошибочное наименование «безжизненный», которое азоту дал А.Лавуазье закрепилось за ним во французской и русской литературе ; в англосаксонских странах предпочли для азота название Nitrogen- «рождающий селитру», немцы же дали азоту название Stickstoff- «удушающая материя».

Среди всех элементов ,образующих Земной шар, один азот (кроме инертных газов) как бы избегает образовывать химические соединения и входит в состав земного шара преимущественно в свободном виде. А так как азот в свободном состоянии- газ ,основная его масса сосредоточена в газовой оболочке той сложной химической системы, которую представляет собой земной шар, -в его атмосфере. Содержание азота в земной коре в виде соединений составляет 0,01 массовой доли ,%. Атмосфера более чем на 75 массовых долей ,% состоит из газообразного азота. Связанный азот образует минералы в форме нитратов: чилийская NaNO₃, индийская KNO₃ и норвежская Ca(NO₃)₂ селитры. Азот в форме сложных органических производных входит в состав белков, в связанном воде содержится в нефти, каменных углях. Молекула N₂ является самой устойчивой формой его существования чем обусловлена так называемая проблема связанного азота. Потребление связанного азота растениями и животными приводит к обеднению окружающей среды соединениями азота. Этот дефицит должен восполнятся искусственным путем, поскольку естественное пополнение запасов связанного азота (грозы, деятельность азотобактерий и т.д.) не компенсирует его потери . исключительное значение в решении проблемы связанного азота имеет 2 реакции :синтез аммиака и его каталитическое окисление.

3

Значение:

Азот имеет исключительно большое значение в жизни растения, так как входит в состав белков, являющихся важнейшими веществами клеток любого организма. Азот входит в состав хлорофилла ,который принимает участие в создании органического вещества. Регулируя азотистое питание , можно добиться значительного повышения урожайности.

Сейчас актуален вопрос выращивания овощных культур в теплицах, при малых затратах времени и энергии. Получать большой урожай в короткие сроки. Что позволит обеспечивать растущее население городов и сел свежими овощами круглый год. Эта задача поставлена президентом республики Н.А.Назарбаевым.

Но откуда растения берут азот –из почвы или из воздуха –этот вопрос долгое время оставался неясным . за разрешение этого вопроса взялся французcкий ученый Б у с с е н г о. его способ исследования получил название метода песчаных культур и с тех пор имеет широкое распространение среди ботаников и агрономов всего мира.

4

Дневник наблюдений:

А) подготовка опыта

1. промывка и прокаливание песка_______________________ 21.09.13

Набрали обычный мелкий ,речной песок, промыли его 5 раз в чистой проточной воде для того чтобы удалить частицы глины, земли ,остатки растений. Затем прокаливали его в течении 40 минут в сковороде на газе, постоянно перемешивая для того чтобы удалить органические вещества.

2. очистка почвы, закладывание в банки__________________21.09.13

Почву взяли обычную, не удобренную, без перегноя. Очистили ее от камушков, корней растений. Измельчили крупные куски. Банки для опыта изготовили из пластиковых бутылок ,высота 12 см. Обвернули их бумагой для того что бы свет не проникал к земле и к корням. Не дне банок сделали отверстия для циркуляции воды. Заполнили 4 баночки песком и 4 баночки землей.

3. сортировка семян по размеру____________________________22.09.13 Отсортировали семена по размеру ,выбрали для каждой банки по 10 семян одинакового размера предварительно проверив их в воде. Взяли те которые утонули(значит они дадут хорошую всхожесть).

4. приготовление раствора аммиачной селитры и дистиллированной воды_______________________________________________ 22.09.13

Дистиллированную воду 2 литра купили в магазине.

Для приготовления раствора аммиачной селитры воспользовались данными таблицы из книги «Комнатное растениеводство методом водных культур» А.А. Новоселова. По методу Домонтовича на 1 литр воды 0,334гр селитры.

5. маркировка банок___________________________________23.09.13

Приклеили на банки этикетки.

Б) посев и наблюдения

1. закладывание семян редиса и салата в почву и песок_____24.09.13.

Посеяли семена в почву и в песок на глубину 0.5 см, так как семена редиски и кресс-салата очень мелкие. Почву и песок увлажнили дистиллированной водой. Накрыли все банки пленкой для того чтобы меньше испарялась влага.

2. появление всходов___________________________________28.09.13.

Всходы крепкие, появились дружно. Опрыскали всходы из пульверизатора водой. Высота растений одинаковая. Первые листочки растут за счет запасных веществ находящихся в эндосперме семян.

3. первая корневая подкормка _________________________30.09.13.

Полили салат и редиску в песке и в почве приготовленным раствором селитры , в каждую банку по 50 гр.

4. первое измерение высоты растений______________________04.10.13

растения	Без удобрения	С удобрением
Салат песок	1 см.1 мм.	1см.3мм.
Салат почва	1 см. 3 мм.	1см. 5мм.
Редис песок	1см. 5мм.	1см. 6 мм.
Редис почва	1см. 7мм.	1см. 8 мм.

5. полив производится через каждые 3 дня, по мере высыхания.

Измерение роста растений

Дата	Салат с удобрением Почва песок	Салат без удобрения Почва песок	Редис с удобрением Почва песок	Редис без удобрения Почва песок
08.10	1.5 1.3	1.3 1.1	1.6 1.8	1.7 1.5
12.10	3 1.8	2.8 1.8	2.5 2	2.4 2.2
16.10	4.5 2.4	3.6 2.4	4 3.4	3.7 3
20.10	6.8 2.9	5 3.8	5.8 5.8	5.2 3.7
24.10	9 3.1	7.3 5.2	7.3 6.7	6 5
28.10	11.5 3.5	9.2 7	10.2 7.2	7.2 6.1
01.11	13.6 3.82	10.4 8.7	13.6 7.8	8.4 7.1
05.11	14 см 4 см	12см 10.5см	15см 8см	9.5см 7.8см

В) обработка результатов

1. извлечение растений из почвы и песка_________________05.09.13

Полили все растения водой, аккуратно извлекли их корни, очистили от частиц земли и песка, прополоскав их в воде.

2. измерение длины растения_____________________05.09.13

3.взвешивание_______________________________________05.09.13

Редиска в почве с азотом	5.48 гр.
Редиска в почве без удобрения	2.72 гр.
Салат в почве с азотом	4.09 гр.
Салат почва без азота	2.58 гр.

4. измерение средней площади листа редиса____________05.09.13

Начертили сетку с квадратами по 0.5 см , накладывали лист на сетку и считаем среднюю площадь листа редиски с удобрением и без него.

Ср. площадь листа Редиса с N	В почве 3.5см2	В песке 1.6см2
Ср.площадь листа Редиса без N	1.3см2	0.8см2

5. фотографии_______________________________________ 05.11.13

13

Экспериментальная часть:

Весь опыт от начала до конца занял 45 дней. 3 дня для подготовки опыта и непосредственно сам опыт , выращивание растений 42 дня.

Заделка семян проводилась по всем правилам посева т.е. соблюдали температуру почвы, влажность, для этого орошали почву теплой водой в течении 2дней. Глубина посева 0.5 см. так как семена очень мелкие.

Перед посевом сделали выборку семян, выбрали одинакового размера , проверили в воде какие утонули ,значит дадут хорошие всходы. Размер семян должен быть одинаковым для того чтобы количество запасных веществ в эндосперме было примерно одинаковым.

Количество семян в каждой банке -10. Все условия должны быть одинаковыми для чистоты опыта. Накрыли прозрачной пленкой чтобы не испарялась влага. Входы появились на 4 день . Дополнительного освещения кроме солнечного света не использовали, подогрева не использовали.

Удобрять и поливать начали после появления хорошего второго листа,к этому времени запас питательных веществ в семенах полностью исчерпан. Сразу же измерили высоту всходов для дальнейшего контроля.

Поливаем все банки одинаковым количеством воды и раствора по 50 гр. Через каждые 3 дня, на четвертый день измеряем высоту растения и заносим в таблицу.

Через неделю стало хорошо заметна разница в банках. Растения крепкие ,стебли толстые, окраска темная у тех растений которые поливали аммиачной селитрой. Особенно в почве.

Те образцы которые посеяны в песок. Немного отстают в росте ,тоньше ,листики мельче. Это происходит потому , что в песке нет никаких дополнительных питательных веществ кроме азота. А даже при избытке одного , но при недостатке всех остальных элементов растения нормально развиваться не могу и не будут.

14

Образцы которые поливали только дистиллированной водой растут в почве не плохо , но разницу видно по сравнению с теми которые растут в песке.

Атмосферный азот легко могу усваивать растения семейства бобовых –это горох, фасоль, клевер, люцерна, люпин у них на корнях образуются маленькие клубеньки где находятся особые бактерии. Они то и обогащают почву азотом, поэтому агрономы на полях периодически сеют люцерну для получения более высоких урожаев.

РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ:

По окончании эксперимента проведен тщательный анализ и обработка результатов.

Проведено измерение средней площади листа редиски. Для этого начертили сетку по 0.5 см.и по порядку от самого маленького до крупного накладываем на сетку. Выбираем среднее значение. Заносим данные в таблицу.

Извлеченные из земли и песка растения промыли водой и взвесили на электронных весах в Каз.НИИ.КОХ. Увидели, что разница составляет около 50%.

По первой поставленной цели был сделан следующий вывод:

азот воздуха ,хотя его и содержится 75%, листьями не усваивается. Это можно увидеть на фотографиях ,разница между удобряемыми и не удобряемыми образцами редиски или салата. Но из курса химии мы знаем , что азот во время грозы связывается с кислородом образуя оксиды азота ,который потом смешиваясь с каплями воды и в виде азотной кислоты попадает в почву , а там нейтрализуется карбонатами которые легко усваиваются корневыми волосками растений в вида растворов. Эти процессы можно выразить в виде химических уравнений.

15

N₂+O₂=2NO

2NO+O₂=2NO₂

3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO

Подсчитано , что в результате грозовых разрядов в почву вносится от 4 до 15 кг азота на 1га земной поверхности. Этого для хороших урожаев недостаточно , поэтому на поля вносятся различные удобрения.

По второй цели доказано:

Азот положительно влияет на рост и развитие растений.

Окраска листьев темная ,листья крупные, стебли по росту опережают не удобряемые образцы все это зафиксировано в фотографиях. Но следует заметить , что только одного макро элемента азота не достаточно для полноценного развития, даже избыток одного вещества не компенсируют недостаток других, они либо не впитываются , либо сжигают корни, что приводит к заболеваниям и увяданию растений, что очень хорошо мы увидели в опыте на салате. Избыток азотных удобрений может накапливаться в стебле и листьях, плодах и корнях. Что очень вредно для человеческого организ

16

Список используемой литературы:

1. Ходаков Ю.В. Неорганическая химия. Изд.4-ое,переработ.М., «Просвещение»,1972г.

2. Парменов К.Я. Книга для чтения по химии.Часть 1. Издание 3 .переработанное.М. «Просвещение» ,1960г.

3. А.А.Новоселов комнатное растениеводство методом водных культур. М. «Просвещение» 1955г.

N₂+O₂=2NO₂

2NO+O₂=2NO₂

3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO