Министерство образования Российской Федерации

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

Города Иркутска средняя общеобразовательная школа №75

Научно-практическая конференция

«Мне это интересно»

ИСПАРЕНИЕ ВЛАГИ ЛИСТЬЯМИ РАЗНЫХ

КОМНАТНЫХ РАСТЕНИЙ

Выполнил:

Тожибоев Азиз

ученик 5 «д» класса

муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения города Иркутска средней общеобразовательной школы № 75,

детского объединения «Юный исследователь» ГАУ ДО ИО «Центр развития дополнительного образования детей»

Руководители: Лебенко Наталья Ивановна, учитель биологии МБОУ города Иркутска СОШ №75

Хилханова Любовь Николаевна,

педагог дополнительного образования, ГАУ ДО ИО «Центр развития дополнительного образования детей»

Иркутск 2018

Введение. 3

Глава 1. Обзор литературы. 3

Глава 2. Методика опыта. 5

Глава 3. Результаты исследования. 6

Глава 4. Выводы. 8

Список литературы. 8

Введение

Во 2 классе на уроке «Окружающий мир» мы проходили растения и нам рассказывали об их пользе, о том, как они поглощают углекислый газ, очищают воздух, поглощают воду корнями. На уроках биологии нам говорили, какие в растениях есть клетки, их строение, что клетка состоит в большей части из воды. Темой этой исследовательской работы я заинтересовался, потому что было любопытно, как растения поглощают воду и куда она девается. Прежде чем поставить эксперимент, я прочитал в литературе о том, что растения поглощают воду с растворенными минеральными веществами из почвы с помощью корней. Минеральные вещества нужны растению для жизнедеятельности и роста. А лишнюю воду растения испаряют через листья.

Цель: определить все ли растения одинаково испаряют воду.

Задачи исследования:

1. Выполнить эксперимент с разными комнатными растениями по испарению воды из листьев.
2. Провести анализ испарения воды разными растениями.

Глава 1. Обзор литературы

Транспирация - процесс движения воды через растение и её испарение через наружные органы растения, такие как листья , стебли и цветы . Вода необходима для жизнедеятельности растения, но только небольшая часть воды, поступающей через корни используется непосредственно для нужд роста и метаболизма . Оставшиеся 99-99,5 % теряются через транспирацию. Поверхность листа покрыта порами, называемыми устьицами и у большинства растений большая часть устьиц находится на нижней части листа. Устьица ограничены замыкающими клетками и сопровождающими клетками (вместе известными как устьичный комплекс), которые открывают и закрывают поры. Транспирация проходит через устьичные щели и может рассматриваться как необходимая «цена», связанная с открытием устьиц для доступа углекислого газа , необходимого для фотосинтеза . Транспирация также охлаждает растение, изменяет осмотическое давление в клетках и обеспечивает движение воды и питательных веществ от корней к побегам .

Вода поглощается корнями из почвы с помощью осмоса и движется в ксилеме наверх вместе с растворенными в ней питательными веществами. Движение воды от корней к листьям частично обеспечивается капиллярным эффектом , но в основном происходит за счет разности давлений.

Охлаждение достигается путём испарения с поверхности растения воды, у которой высокая удельная теплота парообразования .

Регуляция транспирации

Растение регулирует свой уровень транспирации с помощью изменения размера устьичных щелей. На уровень транспирации также влияет состояние атмосферы вокруг листа, влажность, температура и солнечный свет, а также состояние почвы и её температура и влажность. Кроме того, надо учитывать и размер растения, от которого зависит количество воды, поглощаемой корнями и, в дальнейшем, испаряемой через листья.

Особенность	Влияние на транспирацию
Количество листьев	Чем больше листьев, тем больше поверхность испарения и больше количество устьиц для газообмена. Это увеличивает потери воды.
Количество устьиц	Чем больше на листе устьиц, тем больше воды испаряет лист.
Размер листа	Лист с большей площадью испаряет больше воды, чем лист с маленькой.
Наличие растительной кутикулы		У многих растений понижение уровня углекислого газа в воздухе приводит к повышению тургора замыкающих клеток и открытию устьиц .
Уровень света	Помимо понижения уровня углекислого газа в процессе фотосинтеза свет может оказывать и непосредственное влияние на замыкающие клетки, заставляя их разбухать .
Температура	Увеличение температуры увеличивает скорость испарения и уменьшает относительную влажность окружающей среды, что также увеличивает потерю воды.
Относительная влажность	Сухой воздух вокруг листьев повышает уровень транспирации.
Ветер	В стоячем воздухе рядом с поверхностью испарения образуется область с высокой влажностью, что замедляет потерю воды.

Для измерения уровня транспирации растений существует множество техник и приборов, включая потометры , лизиметры , порометры , фотосинтетические системы и термометрические сенсоры.

У пустынных растений есть специальные приспособления, позволяющие снизить транспирацию и сохранить воду, такие как толстая кутикула, уменьшенная площадь листьев и волоски на листьях. Многие из них используют так называемый CAM-фотосинтез , когда днём устьица закрыты, а открываются только ночью, когда температура ниже, а влажность больше. .

Растение испаряет воду. Но как же оно ее получает. Ответ заключается в том, что действует осмотическое давление (осмос) и тургорное давление (тургор). Осмотическое давление – на клетку, а тургорное – наоборот, из клетки, когда она наполняется водой. Так вода поднимается от корней по стеблю к листьям .

Глава 2. Методика опыта

Опыт был поставлен в декабре-январе 2017-18 учебного года. Для проведения исследования провели эксперимент.

Оборудование: растения, целлофановые пакеты, нить.

Схема постановки эксперимента :

Взяли четыре комнатных растения в кабинете биологии нашей школы: пеларгонию (герань), бегонию Рекс, фикус и бемерию серебристую.

Выбрали листочки с одинаковой площадью поверхности и размером, надели на них герметичные целлофановые пакеты и затянули нитью. Поставили все горшки с растениями на солнечный подоконник кабинета. Одинаково поливали все четыре растения.

Наблюдали за испарением (транспирацией) у разных растений.

Данные еженедельно записывали в таблицу.

Рисунок 1 Постановка эксперимента.

Глава 3 Результаты исследования.

Таблица 1. Присутствие и количество влаги в целлофановых пакетах.

Дата	пеларгония (герань)	бегония Рекс	фикус	бемерия серебристая
	Начало эксперимента
	вода отсутствует	вода отсутствует	вода отсутствует	вода отсутствует
	небольшое	небольшое количество воды –несколько капель	вода отсутствует	вода отсутствует
	небольшое количество воды –несколько капель	небольшое количество воды –несколько капель	вода отсутствует	небольшое количество воды –несколько капель
	большое количество воды	большое количество воды	вода отсутствует	небольшое количество воды –несколько капель
	большое количество воды	большое количество воды	небольшое количество воды –несколько капель	большое количество воды
	большое количество воды	самое большое количество воды	небольшое количество воды –несколько капель	большое количество воды

В ходе эксперимента подтвердили, что все комнатные растения испаряют влагу через листья. Но испарение у разных растений идет по- разному. Больше всего воды испарялось у бегонии Рекс, немного больше влаги наблюдали у герани и бемерии. Меньше всего воды было в целлофановом пакете на фикусе.

Рисунок 2 Бемерия	Рисунок 3 Пеларгония
Рисунок 4 Бегония Рекс	Рисунок 5 Фикус

Глава 3. Выводы

В исследовании была поставлена цель, определить все ли растения одинаково испаряют воду. Был поставлен эксперимент на четырех комнатных растениях кабинета биологии школы №75. Созданы одинаковые условия освещения, полива и т.д.

В ходе наблюдения в течение двух месяцев определили, что транспирация очень слабая у фикуса, что объясняется строением его листа. Лист фикуса покрыт восковым налетом - плотной кутикулой, которая защищает от излишнего испарения.

Самая активная транспирация у бегонии Рекс.

У пеларгонии вода появилась раньше, чем у бемерии. Бемерия и пеларгония имеют опушение листа, которое также предохраняет лист от перегрева и лишнего испарения. Но в итоге примерно одинаковое количество влаги накопилось в этих пакетах.

Таким образом, можно сделать вывод, что у растений транспирация происходит с разной интенсивностью и это зависит от многих причин.

Список литературы

1. Большая серия знаний Биология / Коллектив авторов. – М.: Мир книги, 2006.
2. Энциклопедия для детей. Биология. Главный редактор Аксенова М. Т.2. - М.: Аванта+, 1999.
3. Я познаю мир: кто есть кто? В мире природы. Составители Синчеков В.П., Шалаева Г.П., Ситникова Е.В. - М.: Аст Слово. 2010.
4. Википедия [электронный ресурс] Транспирация https://ru.wikipedia. org/wiki/

Постоянно притененная несколькими культурами почва теряет в несколько раз меньше воды.

Чем крупнее частицы песка в почве вашего участка, тем труднее удержаться в ней влаге. Вода проходит сквозь такую почву, как через решето. Плодородная и структурированная земля гораздо лучше ее накапливает и удерживает.

Итак, что можно предпринять, чтобы как-то сохранить дольше в почве влагу.

-Для увеличения влагоудерживающей способности песка в него добавляют размельченную глину и различные органические удобрения.

Так как на песчаной почве вода быстро просачивается вглубь, не задерживаясь в верхних слоях, то поливать ее надо не так обильно, как глинистую, зато гораздо чаще.

Во время засухи старайтесь по возможности не беспокоить почву: любое рыхление способствует дополнительному испарению влаги.

Если почва сильно пересохла, производите полив в несколько заходов : сначала увлажните поверхностный слой и подождите несколько минут, затем полейте еще раз – вода просочится ниже, не растекаясь по поверхности.

Материалы к теме:

	Если надумали строиться...Читать...		Главное прочный фундамент...Читать...		Строим баню...Читать...
	Из чего строить стены... Читать		Строим забор по правилам..Читать...		Чтобы не поехала крыша... Читать...

В жаркие весенние дни, когда в глубине почвы еще много влаги, можно применять так называемый обратный полив: почву около растений накрыть черной полиэтиленовой пленкой и присыпать слоем земли в 2–3 см. Днем пленка нагревается, и влага поднимается из нижних слоев почвы в верхние. Она конденсируется на остывшей за ночь пленке и поступает обратно в почву.

Поздней осенью, когда испарение уменьшается, необходимо производить влагозарядные поливы, чтобы защитить от мороза корневую систему растений в случае бесснежных зим.

Для увлажнения почвы растений в контейнерах наполните широкую емкость водой, в которую по очереди ставьте на некоторое время горшки и подвесные корзины. Таким образом, вся почва в контейнере промокает насквозь, и растение получает большое количество влаги.

Это также отличный способ срочной реанимации уже пострадавших растений с пересохшим земляным комом. Такой способ увлажнения не вреден даже в самые знойные часы, потому что вода не попадает на листья. После подобной процедуры воду из емкости можно вылить под какой-нибудь куст, ведь в ней накопились полезные вещества из почвы контейнеров.

Если вам по карману поливальные системы, вложите средства в современную капельную или струйную вместо традиционной разбрызгивающей. Вода в таких системах благодаря таймеру на кране появляется в нужное время (например, поздним вечером) даже в ваше отсутствие, попадает к корням растений и впитывается до последней капли, не расходуясь на полив соседних сорняков.

Обратите на это:

Каждый представитель царства флоры испаряет внушительные объемы влаги. Вода необходима растениям для осуществления процессов жизнедеятельности и поглощается ими через корневую систему. По стеблям она перекачивается в листья, откуда, следовательно, и испаряется. Как показывают научные исследования, растения усваивают только 3% поступающей к ним воды, а остальное - испаряют.

Процесс испарения воды с поверхности растений называется транспирацией. Фактически, это избавление живого организма от излишков воды, а также аналог потоотделения у представителей царства животных. Основная часть растений испаряет воду обратной стороной листьев, где находятся особые зеленые клетки (устьица), образующие между собой небольшие щели.

Роль испарения воды в жизни растений

• Когда растение всасывает воду, оно поглощает различные минеральные компоненты из жидкости. В самой воде их не очень много, поэтому через стебли прогоняется большой объем жидкости за сутки. Постепенно из-за корневого давления уровень воды в растении поднимается, и она поступает в листья, откуда и испаряется.
• Благодаря испарению жидкости растение может охлаждать себя. Это связано с эффектом максимальной теплоемкости воды. Если представитель флоры долгое время находится на солнце, начинается автоматическая транспирация, и водяной пар уносит лишнее тепло с собой.
• Испарение влаги является также необходимостью для растений, поскольку вода должна подниматься вверх для осуществления разных биохимических процессов, например, фотосинтеза.

Для окружающей среды, и в частности, для человека, испарение воды растениями тоже весьма значимо. Интенсивность этого явления, например, снижает питательность и вкусовые качества сельскохозяйственных культур. Чем чаще испаряется влага, тем скуднее становится почва, постоянно отдающая воду, обогащенную минеральными компонентами. Отсюда возникает необходимость регулярного облагораживания земель и их удобрения.

Процесс испарения воды растением

Как уже было обозначено, испарение воды возможно за счет наличия устьиц на листьях. Их количество у каждого организма неодинаковое и определяется ареалом обитания и характеристиками того или иного представителя флоры (уровнем воды в клетках, возрастом, осмотическим давлением клеточного сока). Интенсивность испарения влаги также зависит от наличия тени, воздушных масс и уровня воды в грунте.

Когда растение накапливает излишки воды, устьица расширяются, и их клетки образуют отверстия, откуда выходит водяной пар. В межклетниках жидкость всегда пребывает в состоянии пара, но выйти за пределы листа она может только при открытии устьиц. Обычно процесс транспирации происходит днем, когда устьица автоматически открыты. Но если растение страдает от засухи, оно меняет свой режим и минимизирует испарение воды.

Растения, которые произрастают в теплом климате, например, в тропиках, всегда имеют большие листья, чтобы с их поверхности испарялся максимальный объем воды в короткие сроки. В холодном или засушливом климате, соответственно, наоборот. Также, если растение не заинтересовано в регулярном избавлении от избытков воды, его листья в процессе эволюции покрываются восковым налетом или мелкими ворсинками. Нередки случаи, когда листья скручиваются при солнечном освещении, чтобы испарение уменьшилось.

Покрытосеменные растения испаряют воду не только с обратной, но и лицевой стороны листовых пластин. Это связано с тем, что устьица размещены по обеим сторонам, однако изнанка листа практически всегда находится в воде и испарение невозможно.

Ответ мастера:

Всем известно, что для хорошего урожая необходимо поддерживать нормальный уровень влажности почвы, ведь в некоторых случаях это даже куда важнее, нежели дополнительные периодические поливы.

В основном поддерживать влажность почвы помогает мульчирование и рыхление, которое также иногда называют сухим поливом. При рыхлении верхний слой почвы, покрытый коркой, разрушается, таким образом влага доходит и до нижних слоев.

Если вы – владелец плодового сада, не ленитесь рыхлить землю под деревьями не менее 3-4 раз за лето в зависимости от погодных условий. Если же на вашем участке имеются растения с короткими корневыми системами, здесь вам придется делать это после каждого полива. Не забывайте также во время этого процесса и удалять сорняки.

Важный момент – предохранение почвы от испарений влаги, здесь вам пригодится нетканый материал или мульча. Не используйте полиэтиленовую пленку, она задерживает не только воду, но и воздух, а для растений это вредно. Это также вредно при жаркой погоде, так как значительно повышает температуру почвы, что губительно сказывается на растениях. Нетканный материал не допускает задержек воздуха и при этом отлично сохраняет влагу. Закрепите края ткани, расправив равномерно по грядке весь материал.

В месте посадки растения необходимо сделать крестообразные надрезы. Если же вы сажаете однолетние растения, ткань удаляется после уборки урожая. Для остальных же его можно не убирать до 5 лет.

Чаще всего применяются именно сыпучие мульчирующие средства. Их следует посыпать после разрыхления почвы, когда она подсохнет в весеннее время года. Ее слой должен быть не менее шести сантиметров. На приствольных участках земли вы можете оставить этот слой и до осени, после чего он перекапывается вместе с землей.

При выращивании земляники важно удалять слой мульчи после сборки урожая.

Лучшими мульчирующими материалами считаются опилки, торф, щепки, хвоя, скорлупа кедровых орехов, древесная кора, а также кокосовый субстат.

Одним из главнейших факторов водного режима почв является процесс испарения влаги. Испарение воды из почвы протекает при любой температуре, возрастая с увеличением температуры и сухости воздуха. Испарение воды из почвы происходит преимущественно с ее поверхности, однако в почвах, имеющих влажность меньше максимальной гигроскопичности, испарение происходит и внутри почвенных и грунтовых горизонтов. Скорость внутрипочвенного испарения воды значительно меньшая, чем с поверхности почв. Глубокая трещиноватость почв способствует усилению внутрипочвенного испарения.
Неровности рельефа и поверхности почвы способствуют также увеличению расхода влаги на испарение. Удаление парообразной воды под влиянием ветра увеличивает скорость испарения. Скорость испарения всегда тем большая, чем выше влажность почвы. Поэтому в условиях степи, полупустынь и пустынь, если поддерживается высокая влажность почв (путем орошения или от грунтовых вод), величина фактического испарения достигает высоких величин:

В орошаемых почвах поливы, поддерживая высокую влажность, наряду с близкими к поверхности грунтовыми водами способствуют чрезвычайно большому расходу почвенной воды на испарение. Суммарное испарение (включая транспирацию) почвенно-грунтовых вод в орошаемых районах Средней Азии достигает 15-20 тыс. м3/га (Ферганская долина, долина р. Вахш). Наибольший расход воды на испарение имеет место в первые часы и дни после полива. В июле и августе непосредственно после полива может испариться 70-100 м3/га в день.
Если принять испарение воды в 1-й день после полива за 100%, то уменьшение интенсивности испарения выразится следующим рядом цифр:

Испарение воды из почв в земледелии является процессом, в высшей степени отрицательным, так как создает недостаток влаги для развития сельскохозяйственных растений, вызывает их угнетение и даже гибель. В условиях орошаемых почв испарение влаги из почвы приводит к бесполезной трате воды, на получение и доставку которой к полю затрачено много средств и усилий. Потери воды на испарение из почвы заставляют увеличивать число поливов и приводят к дополнительной загрузке ирригационной системы и рабочего персонала. Самое же главное заключается в том, что господство процессов испарения сопровождается накоплением избытка легкорастворимых солей в пахотном горизонте, образованием засоленных почв и потерей ими плодородия. Поэтому одной из основных задач земледелия является систематическое применение мероприятий по уменьшению испарения воды из почвы.
Приемы уменьшения испарения влаги из почвы. Создание ветрозащитных лесных полос на полях, рыхление почвы и увеличение в ней некапиллярной скважности и агрегированности являются древнейшими способами борьбы с бесполезным испарением влаги. Мульчирование почвы рыхлым материалом, отражающим свет и тепло (белым), или не проницаемым для водяных паров (бумажным, пластмассовым) покровом способствует уменьшению испарения и сохранению в ней влаги.
В этом же направлении действуют гидрофобные добавки и поверхностно-активные вещества, нарушающие капиллярно-менисковые системы в почве. Все эти приемы уменьшения процессов испарения влаги из почв все больше внедряются в практику современного земледелия. Этими способами возможно сохранить в почвах до 50-100 мм физиологически доступной воды; а это значит, что больший урожай растений можно получать в степях и лесостепях без строительства дорогих оросительных сооружений. Столь же важно бороться с испарением влаги и в орошаемых почвах.
Борьбу с бесполезной тратой воды на испарение необходимо начинать уже при производстве поливов. Это должно достигаться максимально возможным уменьшением числа поливов и уменьшением их продолжительности. Уменьшение продолжительности поливов возможно в том случае, если агрофизические свойства пахотного и подпахотного горизонтов почвы достаточно благоприятны, т. е. почвы обладают водоустойчивой структурой, повышенной некапиллярной скважностью и удовлетворительной водопроницаемостью. Структурность почвы и повышенная некапиллярная скважность будут способствовать уменьшению числа поливов.
Исключительно большое значение в борьбе с испарением имеет своевременное и тщательное рыхление почвы после полива, что может быть иллюстрировано данными Е. Петрова (табл. 15).

В борьбе с испарением воды из почвы велика также роль растительного покрова. Под пологом люцерны и хлопчатника температура воздуха обычно на 1-3° ниже, чем на открытой пашне. Влажность воздуха в приземном слое сильно повышена, а в некоторых случаях близка к точке росы (95-100%). Благодаря этому при хорошем травостое люцерны или в случае густого покрова хорошо развитого хлопчатника непосредственное испарение влаги с поверхности почвы значительно снижено. Этому способствует также и притеняющее влияние растительного покрова.
Еще больше косвенная роль растительного покрова в уменьшении процессов испарения влаги с поверхности почвы. Сельскохозяйственные растения и древесные насаждения транспирируют большое количество воды - 10-15 тыс. м3/га. Вследствие этого под их пологом обычно влажность почвы значительно уменьшается, уровень грунтовых вод снижается на 0,5-1 м, и транспорт капиллярной воды к поверхности замедляется. В итоге процесс испарения влаги почвой замещается биологическим испарением - транспирацией почвенной воды через листву растений.
В числе планомерных мероприятий по уменьшению испарения почвенной влаги с поверхности почвы обязательно должны быть многолетние травы в севообороте (улучшение структуры, притенение, ослабление испарения, снижение уровня грунтовых вод) и древесные полосные насаждения вдоль ирригационных каналов, дорог и на усадьбах (ветрозащитная роль, снятие капиллярной воды, биологическое снижение уровня грунтовых вод).