Урок биологии в 6 классе на тему: "Почвенное питание растений"

Урок 14

Тема: «Почвенное питание растений»

Цель: расширить представления учащихся о процессе питания.

Задачи:

- обучающие: раскрыть сущность почвенного питания растений.

- развивающие: развивать представление об особых способах питания растений; развивать умения устанавливать взаимосвязь, использовать результаты эксперимента для доказательства явлений или процессов.

- воспитательные: продолжить формирование культуры общения друг с другом и с объектами живой природы.

Планируемые результаты:

Предметные: определять сущность почвенного питания растений, приводить примеры плотоядных и паразитических видов растений.

Метапредметные: объяснять явления, обусловленные корневым давлением, зависимость почвенного питания от условий внешней среды. Доказывать с помощью эксперимен­та роль корневого давления в пере­движении воды с минеральными ве­ществами.

Личностные: самостоятельно проводить эксперименты.

УУД: познавательные: самостоятельно проводить эксперименты.

Основные термины и понятия: почвенное питание, корневое давление, плотоядные растения, растения – паразиты.

Основное содержание:

1. Почвенное питание, корневое дав­ление.

2. Зависимость почвенного питания от условий внешней среды. Роль удобрений в формировании урожая.

3. Особые способы питания растений. Плотоядные растения и растения-паразиты.

Ресурсы:

Основные: учебник с. 94 – 95

тетрадь-трена­жёр: с. 24 №2, с. 38 №1

электронное приложение: «Почвенное питание растений»

Дополнительные: коллекция минеральных удобрений, прибор для демонстрации всасывания воды корнем.

Интернет – ресурсы: www.florets. ru — материал об устройстве ловчих аппаратов плотоядных растений.

www.biodev.ru — все о биологии

Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, ЦОР, учебник, тетрадь, различные минеральные удобрения в пробирках.

Ход урока

I. Орг. момент.

II. Актуализация опорных знаний

1.  Перечислите процессы жизнедеятельности живых организмов (по цепочке).

2.  Постановка познавательной задачи. (1 слайд)

В почву попало семя березы диаметром 5 мм, а выросло громадное дерево высотой 25 м. За счет чего происходит рост растения? (питания)

Так какую тему мы будем сегодня изучать? (питание растений).

Сегодня мы рассмотрим именно почвенное питание растений. (Тему пишут в тетрадь)

Какие цели мы ставим сегодня на уроке? (см. ВЫ УЗНАЕТЕ с. 94 учебник)

А что для этого должны вспомнить? (корень…)

Сегодня вы работаете группами:

1 группа: Определите и подпишите зоны корня. Т-2 с . 14 №6

2 группа: Заполните таблицу: Зоны корня и функции, которые они выполняют.

Т-2 с . 14 №6

3 группа: работа с текстом (вставить пропущенные слова)

Текст: Благодаря корневым волоскам всасываю­щая поверхность корня _____________ в десятки и даже сотни раз. Корневые во­лоски работают как крохотные _________, которые вса­сывают из почвы воду с растворёнными в ней _______________ веществами. Зона всасывания подвижна, она меняет своё место в почве в зависимости от _________ корня. Корневые волоски живут несколько дней и отмирают. Зона всасывания возникает на вновь вырастающем участке корня.

Слова: рос­та, увеличивается, мине­ральными, насосы.

Молодцы, вспомнили необходимый для урока материал.

III. Осмысление изучаемого материала

1.Сущность процесса питания.

Что такое питание? Питание – это процесс получения питательных веществ и энергии.

Для чего организмам нужны питательные вещества? Энергия? Что является источником энергии для растений?

2. Особенности питания растений.

В каких питательных веществах нуждается растение?

Откуда растение берет неорганические вещества? Органические вещества?

Почему у растений два способа питания?

Работа с учебником (стр. 94).

• растения не имеют специальной пищеварительной системы;

• питательные вещества образуются в клетках или проникают в них через клеточные мембраны;

• есть почвенное  и воздушное питание растений.

1. Почвенное питание растения и роль корня в нем.

Что является органом почвенного питания?

Какие приспособления имеет корень для всасывания воды и минеральных солей?

Почему растение всасывает только те вещества, которые ему необходимы? (сущность процесса диффузии).

Как вода и минеральные соли из корневых волосков поступают в другие органы растения?

Какие силы заставляют воду и минеральные соли, преодолевая силу тяжести подниматься вверх? (корневое давление и испарение воды листьями). (Опыт и л. р).

Значение минеральных солей.

1. Почва. Пути повышения плодородия почвы.

Почва -  это верхний плодородный слой земли.

Плодородие  - это способность почвы обеспечивать растение всем необходимым.

А что необходимо растению? Как человек может повысить плодородие почвы?

Виды удобрений. Правила внесения удобрений (соблюдение норм, влажная почва, своевременность, учет биологических особенностей растений)

3. Зависимость почвенного питания от условий внешней среды. Роль удобрений в формировании урожая (см. работа с текстом учебника).

4. Особые способы питания растений (растения – хищники и растения – паразиты)

III. Закрепление

тетрадь-трена­жёр: с. 24 №2, с. 38 №1

Рефлексия

Тест, подведение итогов урока

Тест

1. Зимой в умеренных широтах у растений корневое давление

• А) понижается

• Б) повышается

• В) не изменяется

• Г) изменяется в зависимости от времени суток

2. растениям необходимо, чтобы в почве в большом количестве содержался

• А) магний

• Б) азот

• В) медь

• Г) железо

3. примером паразитического растения является

• А) венерина мухоловка

• Б) заразиха

• В) росянка

• Г) крапива

4. укажите зону корня, в которой образуются корневые волоски

• А) деления

• Б) всасывания

• В) проведения

• Г) растяжения и роста

5. процесс поступления в растение из почвы растворов минеральных веществ называют

• А) почвенным питанием

• Б) транспирацией

• В) корневым давлением

IV. Домашнее задание

• §36 стр.94 – 95, Т-2 с. 28 №3,

подготовить сообщения о хищных растениях, растениях-паразитах, гидропонике.

Приложение

Что такое гидропоника?

• Метод гидропоники

• Преимущества гидропоники

• Как пересаживать растения в гидропонику?

• Гидропоника в сельском хозйстве

• Гидропоника в России

Гидропоника - это способ выращивания растений без почвы, при котором растение получает из раствора все необходимые питательные вещества в нужных количествах и точных пропорциях (что почти невозможно осуществить при почвенном выращивании). Слово гидропоника произошло от греч. υδρα — вода и π?νος — работа, в итоге получаем «рабочий раствор».

Гидропоника не нова. История ее начинается с глубокой древности. Например Висячие сады, о чем рассказывают нам археологические раскопки древнего Вавилона, являющимися одним из Семи чудес света были вероятно одной из первых удачных попыток выращивания растений на искусственных почвах.

Плавающие сады Ацтеков в Центральной Америке - еще один удачный пример применения технологии гидропоники. На берегах Озера Теночитлан (Мексика) кочевые племена индейцев были вытеснены со своих плодородных земель воинственными соседями. И тогда ацтеки изобрели из длинных стеблей тростника плоты, на которые уложили ил со дна озера. Эти плоты они  назвали "Чампас". Так и выращивался обильный урожай овощей и фруктов, ведь даже деревья прекрасно росли и плодоносили. Корни пробиваясь к воде доставляли растению влагу.

Метод гидропоники

Метод гидропоники основан на изучении корневой системы растения, а конкретно как происходит питание растения. Ученые работали десятки лет, чтобы понять, что же корень извлекает из почвы. Выяснить это удалось благодаря опытам выращивания растений в воде. В дистиллированной воде растворяли определенные питательные элементы (минеральные соли).

Растение выращивали на этом растворе в обыкновенной стеклянной банке. И эксперименты показали, что растение хорошо развивается, если в растворе есть калий, сера, железо, магний, кальций, азот и фосфор. Ученые выяснили что если из раствора с питательными веществами исключить такие элементы как калий, рост растения останавливается. Оказывается без кальция не может развиваться корневая система. 

Элементы железо и магний, необходимы растению для образования хлорофилла. Белки, необходимые для образования протоплазмы и ядра, не могут образоваться без серы и фосфора.

Долгое время ученные думали, что только эти элементы нужны для нормального развития растений. Но позже ученые выяснили, что растению также нужны очень небольшие количества других элементов, которые поэтому и назвали микроэлементами.

Примерно в одно и то же время в девятнадцатом веке российский ученый К.А.Тимирязев, а в Германии  Ф. Кноп разрабатывали метод выращивания растений в водных растворах.

В 1936 г. В США Герикке испытал выращивание овощей в растворах, дав название этому методу гидропоника. В нашей же стране первые удачные опыты выращивания овощей на гидропонике были поставлены в 1938-1939 годах. Сперва растения на гидропонике выращивались исключительно в воде, без субстрата. Но при выращивании в воде снабжение корней кислородом оказалось низким, реакция раствора неустойчива, поэтому отдельные корни и растения погибали.

Поэтому выращивание растений в воде не нашло применения, и были разработаны другие методы гидропоники. Корни растения разместили в относительно в инертном субстрате, который погружен в раствор необходимых питательных веществ.

В зависимости от того какой используется субстрат появились различные методы гидропоники:
Агрегатопоника - когда корни размещены в твердых инертных, неорганических субстратах – керамзите, щебне, песке, гравии и т.п.
Хемопоника - субстратом служат мох, опилки, верховой торф и другие малодоступные для питания растений органические материалы;
Ионитопоника - субстрат из ионообменных материалов;
Аэропоника - твердого субстрата нет, корни висят в воздухе затемненной камеры.

И так при выращивании гидропонным методом, корни растения не в почве, а субстрате, заменителе почвы, который не имеет питательного значения, грубо говоря, субстрат просто создает опору развитию корневой системы.

Кроме того в гидропонике процесс поглощения питательных веществ происходит быстрее, а дополнительный кислород стимулирует более быстрое развитие корневой системы. Ведь растению не нужно тратить энергию на поиск питательных веществ, они легкодоступной форме подаются к корням растения. Потому растение использует сэкономленную энергию для развития и роста. Так же при выращивании на гидропонике, воды используется меньше. Что особенно важно при промышленном выращивании сельскохозяйственной продукции. Особенно для стран с недостатком пресной воды.

В итоге гидропоника позволяет регулировать условия выращивания растений - создавать режим питания для корневой системы, который полностью обеспечить потребности растений в питательных элементах. Используя технологию гидропоники в закрытых помещениях мы также можем регулировать концентрацию углекислого газа в воздухе, благоприятную для фотосинтеза, регулировать влажность воздуха, температуру воздуха, а также продолжительность и интенсивность освещения.

Создание идеальных условий для роста растений обеспечивает получение максимальных урожаев, лучшего качества и за более короткие сроки.

Преимущества гидропонного метода выращивания растений

• При применении настоящего способа существенно поднимается урожайность плодовых растений. Интенсивное цветение декоративных растений также доказывает положительное влияние гидропоники на их рост. Этот метод помогает снабдить растение всеми необходимыми ему полезными веществами. Оно растет крепким и здоровым, причем гораздо быстрее, чем в почве.

• Растение не накапливает вредных и пагубно влияющих на человеческий организм элементов, содержащихся в почве. Как правило, это ядовитые органические соединения, избыток нитратов, радионуклиды, тяжелые металлы и прочие. Особенно это актуально для плодовых растений. Ведь при использовании метода гидропоники растения получают только лишь полезные вещества.

• Растения не нуждаются в ежедневном поливе. И расход воды при гидропонике гораздо проще контролировать. Каждое растение требует исключительно индивидуального подхода. В зависимости от системы выращивания и объема емкости необходимо систематически доливать воду – одному растению раз в три дня, другому раз в месяц.

• При почвенном выращивании растения нередко страдают от пересыхания и недостатка кислорода, в случае переувлажнения. С применением способа гидропоники это совершенно исключено.

• Процедура пересаживания многолетних растений при использовании технологии гидропоники существенно облегчается. Ведь при пересадке их в почву корни в любом случае травмируются, в той или иной степени.

• Благодаря гидропонике можно избежать таких проблем, как вредители и всевозможные разновидности грибков и болезней, которые встречаются у растений, растущих в почве. Вопрос о применении ядохимикатов сам собой отпадает.

• Отпадает необходимость применения новой почвы, что значительно уменьшает затраты на процесс выращивания комнатных растений.

• С практический точки зрения за такими растениями легче ухаживать, нет грязи от земли, нет посторонних запахов, нет вредителей, которые могут завестись в почве, а потом распространиться и на помещение.

Минусы применения технологии гидропоники

• Изначально стоимость такого решения будет существенно выше, чем приобретения обычного грунта.

• Нужно вложить немного труда, дабы самостоятельно собрать систему. Это займет немало времени и сил. А ежели приобрести уже готовую систему, то вам придется выложить определенную сумму. Плюс в том, что изначальные затраты и времени и денег окупятся с лихвой, поскольку растение начнет расти в несколько раз быстрее и ухаживать за ним будет намного легче.

• Стереотипы и общественное мнение дают свое. Многие такой способ выращивания растений ассоциируют с искусственным методом с применением химических удобрений – то есть ядохимикатами, которые пагубно влияют на здоровье. Однако такого рода суждения возникают исключительно от незнания того, что такое гидропоника.

Процесс пересадки растения из грунта в систему гидропоники

1. Поместите в ведро земляной ком с корнем растения и замочите на несколько часов водой комнатной температуры.

1. По истечению этого времени под водой аккуратно отделите землю и при помощи легкой струи воды комнатной температуры осторожно отмойте корни.

1. После очистки расправьте корни к низу и засыпьте их субстратом. При этом не требуется, чтобы растение непосредственно корнями касалось водяного слоя. Раствор поднимется вверх по капиллярам субстрата и достигнет корней. Через некоторое время растения сами прорастут на необходимую глубину.

1. Полейте субстрат сверху обычной водой. Затем залейте воду в сосуд до необходимого уровня и оставьте растение адаптироваться приблизительно на неделю.

Только после истечения этого периода в воду можно добавлять удобрения.

Роль метода гидропоники в современном сельском хозяйстве

Мало кто задумывается над тем, через пару десятков лет населения в селах совсем не останется. По результатам исследований через 50 лет практически все жители нашей планеты будут жить в городах. Кто же будет выращивать продукты? Более того, сегодня большая часть почвы, которая способна приносить урожай, уже задействована. Часть ее серьезно повреждена варварскими методами агрономов. И что же будут есть будущие поколения?

Решать эту острую проблему нужно уже сегодня. Она не менее значима, чем исчезновение полезных ископаемых. Выход один – перенести сельское хозяйство в город. Это также решит вопрос транспортных перевозок урожая. Главная цель – с наименьшей площади собрать как можно больше плодов. Ведущим мировым архитекторам такая идея – создать городские вертикальные фермы небоскребы уже долгое время не дает покоя. Не даром в последнее время появляются на первый взгляд причудливые проекты озеленения городов и строительства городских ферм.

Благодаря применению в настоящей сфере новейших достижений техники и науки технология гидропоники в последние годы стала развиваться с невероятной скоростью. В ультрасовременных гидропонных системах применяются исключительно пластмассы. Даже насосы изготавливают с покрытием из эпоксидной смолы. Благодаря долговечности и безвредности такого рода материалов, их совестное применение с нейтральными субстратами - прямой путь к успеху. Применение пластмасс подтолкнуло избавиться от дорогих и не удобных в эксплуатации металлических конструкций баков и желобов. 

С разработкой пригодных для применения в системе гидропоники насосов, пластмассовой сантехнической арматуры, таймеров, электромагнитных клапанов и прочего оборудования, гидропоника теперь может быть полностью автоматизирована, что позволит уменьшить основные и производственные издержки.

Не менее важным достижением в области гидропоники стала разработка сбалансированного питания для растений. И хотя исследования в настоящей сфере все еще продолжаются, полученные разработки уже широко применяются.

В процессе развития технологии гидропоники активно принимают участие разные страны мира. Свою заинтересованность данной системой проявляют такие государства, как Австралия и Новая Зеландия, страны Южной Африки, Италия и Испания, Израиль и Скандинавские страны. В Европе уже многие овощи и ягоды выращиваются по системе гидропоники. К примеру, клубника растет быстрее и сбор ягод существенно облегчается. Использование ультрасовременных питательных растворов дает возможность заметно увеличивать урожайность культур, а также сокращать площади под их посев. 

Системы гидропоники сегодня приобретают все большее значение. За счет повышения спроса и увеличения массовости рынка удешевляется производство конструкций и снижается себестоимость гидропоники. Разработки в сфере проектирования систем дают возможность выращивать растения не только компактно, размещенных на одном уровне, но и заполнять объем задействованных под данный процесс помещений, экономя тем самым рабочую площадь и значительно повышая выход готовой продукции. При этом трудозатраты в обслуживании растений заметно снижаются.

Снижение трудоемкости при использовании технологии гидропоники для выращивания растений достигается благодаря нескольким весомым факторам.

1. Из процесса выращивания совершенно исключается понятие «плодородный грунт». Ведь грунт в гидропонике присутствует только лишь в рассадном состоянии растения. Стоит заметить, что рассаду растения выращивают все же традиционным способом, а затем ее помещают в горшочек, который наполняется каким-нибудь влагопроницаемым сыпучим субстратом. К примеру, перлитовым крупным песком, дробленым керамзитом, мелким гравием и прочим. Главная задача субстрата - держать корневую систему растения. При этом все питательные вещества растением впитываются из специального раствора.

1. Абсолютно устраняется такая процедура, как «полив». Ведь гидропоника подразумевает собой систематичный полив питательным раствором корневой системы растения. Этот раствор отличается практически стабильным составом. Благодаря нему растение не подвергается ни голоданию, ни недостатку влаги. А развивается быстро и равномерно по сравнению со своими грунтовыми сородичами.

1. Сводится к минимуму возможность появления насекомых, личинок, сорняков и конкурентов. Рассада высаживается практически в стерилизованный грунт, а затем грунт и вовсе вымывается. А в растворе никаких семян сорняков просто быть не может.

1. При использовании технологии гидропоники отпадает необходимость в прополке, рыхлении и других видов обработки грунта. И система может быть абсолютно автоматизирована.

И если технология гидропоники хорошо отлажена, то процесс выращивания растений заключается непосредственно в выращивании рассады и сборе урожая. Также необходимо систематически следить за гидропонной установкой и подливать раствор. 

Система гидропоники превращает процесс выращивания зелени, овощей и пряностей в весьма приятное занятие.

Гидропоника в России

В бывшем СССР правительство уделяло большое внимание развитию гидропонных систем. Были построены первые тепличные комбинаты, применяющие данную технологию выращивания в Москве и Киеве. В городе Ереван (Республика Армения) был создан Институт Гидропоники для проведения исследований в этой области.

Развитие же гидропоники в России связано с возрастающим интересом, особенно проявляющимся у малых фермерских хозяйств, так как им приходиться на небольшой площади выращивать овощи, зелень, цветочные и ягодные культуры в промышленных масштабах.

Среди них всё больше растет популярность систем капельного полива. Они позволяют создать за при небольших затратах автоматическую оросительную систему, которую можно использовать как для традиционного выращивани в земле, так и для гидропонных установок типа Drip System (система капельного полива).

Материал взят с сайта: http://www.promgidroponica.ru/chtotakoegidroponika