Муниципальный этап всероссийской олимпиады школьников по экологии в Ханты-Мансийском автономном округе – Югре

____________________________________________________________


хлорофитум хохлатЫЙ
Работу выполнил

Габайдуллин Руслан Фанисович,

ученик 11 б класса

МОУ «Белоярская средняя

общеобразовательная школа №3»,

Сургутский район.

Научный руководитель

Пищенко Татьяна Николаевна,

учитель биологии

МОУ «Белоярская средняя

общеобразовательная школа №3».

Сургутский район, 2011 год
СОДЕРЖАНИЕ

	ВВЕДЕНИЕ	3
I.	ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ХЛОРОФИТУМА ХОХЛАТОГО	4
II.	СВОЙСТВА ХЛОРОФИТУМА ХОХЛАТОГО	5
2.1.	Фитонцидная активность хлорофитума хохлатого	5
III.	ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СВОЙСТВ ПОЧВЫ НА РОСТ И РАЗВИТИЕ ХЛОРОФИТУМА ХОХЛАТОГО	7
3.1.	Закладка опыта по изучению влияния свойств почвы на рост и развитие хлорофитума хохлатого	7
3.2.	Изучение свойств почвы	7
3.3.	Извлечение хлорофилла из листьев хлорофитума хохлатого посредством спиртовой вытяжки	9
3.4.	Визуальная диагностика питания растений	10
	ВЫВОДЫ	10
	ЗАКЛЮЧЕНИЕ	11
	СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ	12
	ПРИЛОЖЕНИЕ	13

ВВЕДЕНИЕ
Хлорофитум − одно из самых распространенных ампельных комнатных растений.

Хлорофитум привлек наше внимание тем, что он самый активный очиститель воздуха в квартире. Немцы его называют зеленой лилией, англичане – растением-пауком. Английское название, по-видимому, дано хлорофитуму за его форму. Неприхотливое к свету и влаге растение представляет собой розетку узких листьев − зеленый фонтан. Из розетки со временем появляются длинные тонкие стебли-цветоносы с мелкими белыми цветочками. На конце каждого цветоноса вскоре образуются маленькие розетки листьев. Их можно отсадить - вырастет новый хлорофитум. Если горшок с растением подвесить в кашпо, то цветоносы, свисая вниз, сделают хлорофитум похожим на зеленого паука с мохнатыми лапками. В комнатных условиях из многих разновидностей прижился лишь один − хлорофитум хохлатый. Селекционеры вывели две его декоративные формы: у одной − белая полоска в центре листа, у другой − две по краям листа. Но и с белыми полосками и без них хлорофитум – лучший чистильщик воздуха!

Объект исследования: растения хлорофитума хохлатого.
Цель нашей работы: изучение экологии хлорофитума хохлатого.
Для достижения цели на первом этапе исследования нами были поставлены следующие задачи:

1. 
   По литературным источникам изучить экологические особенности хлорофитума хохлатого.
   
2. 
   Опытным путем исследовать влияние свойств почв на рост и развитие изучаемого растения.
   

Гипотеза: механический состав и кислотность почвы влияет на рост и развитие хлорофитума хохлатого.

I. экологические особенности хлорофитума хохлатого
Хлорофитум хохлатый – растение из семейства Асфоделовых (Asphodelaceae), подсемейство: антериковые, или венечниковые (Anthericoieae). Родина – Южная Америка.

Жизненная форма: травянистое растение.

Хлорофитум является одним из наиболее распространенных комнатных растений.

По требованиям к условиям освещения хлорофитум хохлатый является светолюбивым растением или гелиофитом. Ему необходим яркий рассеянный свет. Он хорошо растет около восточного или западного окна. Может расти и на северном окне, но в слишком темном месте растение теряет декоративную привлекательность. Листья хлорофитума при сильном освещении складываются вдоль в продольной плоскости, чтобы уменьшилось испарение влаги. Поэтому на южном окне растение необходимо притенять.

По степени адаптации к условиям низких температур хлорофитум не холодостойкое растение. Благоприятная температура для выращивания растения – умеренная. Зимой не ниже 18° С. Неприхотливый хлорофитум не погибнет при неблагоприятных температурах, но это обязательно скажется на его внешнем виде. Холодные сквозняки, или содержание хлорофитума около не утепленного окна вредят растению.

Хлорофитум является суккулентом с корневым типом запасания воды. При пересадке этого растения по краям земляного кома хорошо видны белые утолщенные корни (диаметром от 1 до 3 см) – в корнях хлорофитума сильно развита водозапасающая паренхима.

Размножается хлорофитум укоренением дочерних розеток, а также делением при пересадке.

II. СВОЙСТВА ХЛОРОФИТУМА ХОХЛАТОГО
По истине могучими и разносторонними свойствами обладает хлорофитум хохлатый. Это многолетнее растение можно сравнить с кондиционером. Так считает американский специалист по комнатным растениям Милл Ворвертон, утверждая, что хлорофитум ассимилирует вредные газы, с феноменальной скоростью очищает воздух лучше, чем некоторые технические устройства. Это подтверждают и отечественные исследования. Особенно неравнодушен хлорофитум к окислам азота и тяжелых металлов. Это про него сказано: чем хуже воздух для нас, тем лучше для него. Несколько растений способны полностью очистить воздух от вредных примесей в помещении площадью 10 м², при этом они еще выделяют фитонциды.

2.1. Фитонцидная активность хлорофитума хохлатого
Вначале, давайте выясним, что такое фитонциды.

Фитонциды – это вещества, продуцируемые растениями и имеющие бактерицидные, антифунгальные (активные в отношении микроскопических грибов и актиномицетов) и протистоцидные (активные в отношении клеточных простейших) свойства.

Фитонциды были открыты профессором Б. П. Токиным в 1928 году. Со времени открытия фитонцидов накоплен большой фактический материал об антимикробных и противовирусных веществах высших растений. Доказано, что фитонцидная активность присуща всему растительному миру. Газовые выделения являются продуктами обмена растительной клетки, средством активного воздействия на среду и в то же время, как предполагают многие авторы, - регуляторами роста и развития самих растений.

Фитонциды – важный фактор иммунитета растений. Это впервые было отмечено Б. П. Токиным и наиболее полно раскрыто Д.Д. Вердеревским (1962) и его школой на основе клеточной теории фагоцитарного иммунитета И.П. Менчикова. Б.М. Козополянский (1946), характеризуя роль фитонцидов в защите растений от возбудителей болезней, отмечает: «Летучие фракции фитонцидов – это первая линия обороны, соки (нелетучие или малолетучие фракции) – вторая линия обороны».

Одна из важнейших особенностей фитонцидов – специфичность их действия. Даже в микроскопических дозах они могут задерживать рост и размножение одних микроорганизмов, стимулировать рост других и играть существенную роль в регулировании состава микрофлоры воздуха, почвы и воды.

Фитонциды – универсальное явление в растительном мире. Любое растение – от бактерий до цветковых – продуцирует фитонциды, и эти вещества чрезвычайно разнообразны по своей химической природе.

В ходе сопряженной эволюции к каждому виду растений адаптировались определённые микроорганизмы, выделения фитонцидов обусловили взаимоотношения между растениями в сообществах.

Чемпионом среди цветковых растений по фитонцидной активности является хлорофитум хохлатый. Одного этого растения оказывается достаточно, чтобы ослабить воздействие окислов азота в помещении, где несколько часов работала газосварка. Для поглощения же формальдегида, выделяемого теплоизоляцией из синтетических материалов, в квартире средней величины потребуется уже 40 хлорофитумов. Такое же количество растений практически полностью очистило воздух от патогенных частиц в 20-метровой жилой комнате. Причем, очистительные свойства этого растения заметно усиливаются, если положить в цветочные горшки активированный уголь.

Хлорофитум обладает значительным бактерицидным эффектом. Специалисты Всероссийского института лекарственных и ароматических растений (ВИЛАР) выяснили, что за 24 часа этот цветок почти полностью очищает воздух от вредных микроорганизмов.

Это растение служит фильтром находящихся в воздухе вредных веществ и бактерий, действуя как «зеленая печень».

III. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СВОЙСТВ ПОЧВЫ НА РОСТ И РАЗВИТИЕ ХЛОРОФИТУМА ХОХЛАТОГО

3.1. Закладка опыта по изучению влияния свойств почв

на рост и развитие хлорофитума хохлатого
Оборудование: цветочные горшки диаметром 10,7 см; почва (1 – цветочный грунт, 2 – почва с грядки, 3 – листовая почва, 4 – почва с полей Ростовской области, 5 - песок); дренаж, ростки хлорофитума хохлатого, вода для полива.

Ход работы:

Приготовили цветочные горшки для посадки растений. На дно каждого горшка насыпали дренаж. В четыре горшка засыпали почву, в один горшок засыпали песок.

Для опыта взяли розетки хлорофитума хохлатого с одного материнского растения; длина листьев ≈ 10 см.

Посадили ростки в почву и в песок, полили.

Создали для растений одинаковые условия освещения и температуры.

Определили массу цветочных горшков с посаженными в них растениями.

1 горшок – 400 г

2 горшок – 500 г

3 горшок – 405 г

4 горшок – 655 г

5 горшок – 800 г

Растения одновременно поливали одинаковым количеством воды (режим полива: 2 раза в неделю).

В течение опыта не производили рыхление почвы и корневые подкормки.

3.2. Изучение свойств почвы
Определение механического состава почвы.
Оборудование: Пробы почв в чашках выпаривания, вода в склянках.

Ход работы:

Взяли в руки порцию увлажненной почвы, растерли на ладони или между пальцами.

Определили ее механический состав по следующим признакам:

– глинистая почва во влажном состоянии пластична, при скатывании получается шнур небольшой длины;

– суглинистая почва во влажном состоянии имеет слабую пластичность, при скатывании получается очень непрочный шнур;

– супесчаная почва во влажном состоянии в шнур не скатывается, при растирании дает ощущение песчаных частиц;

– песчаная почва состоит из песчаных зерен, сыпучая;

– щебенчатая почва наряду с глинистыми или песчаными частицами содержит обломки горных пород (размеры не более 3 мм).

Результаты изучения механического состава почвы поместили в таблицу 3.2.1.
Таблица 3.2.1.

№ цветочного горшка	Почва	Механический состав
1	Цветочный грунт	Песчаная
2	Почва с грядки	Песчаная
3	Листовая почва	Песчаная
4	Почва с полей Ростовской области	Суглинистая
5	Песок	Песок

Определение кислотности почвы.
Оборудование и реактивы: Стаканы химические (50 мл), палочка стеклянная с резиновым наконечником, ложечка-дозатор (шпатель), мерный цилиндр (10 мл) или мерная пробирка, почва, 10 % раствор хлорида калия, универсальная индикаторная бумага со шкалой значений рН.

Ход работы:

Приготовили почвенную вытяжку: в стакан поместили 2-3 см³ почвы, прилили 10 мл раствора хлорида калия, содержимое хорошо перемешали стеклянной палочкой и дали отстояться.

Определили значение рН: взяли полоску индикаторной бумаги и опустили в вытяжку, вынули индикаторную бумагу через 1-2 секунды, сравнили полученную окраску бумаги со шкалой значений рН, определили тип образца почвы.

При значениях рН:

От 1 до 5 – почва кислая;

От 5,5 до 6,5 – слабокислая;

От 6,5 до 7 – нейтральная;

От 7 до 8 – слабощелочная;

Выше 8 – щелочная.

Результаты опыта поместили в таблицу 3.2.2.

Таблица 3.2.2.

№ цветочного горшка	Почва	Показатель рН	Кислотность
1	Цветочный грунт	6	слабокислая
2	Почва с грядки	6	слабокислая
3	Листовая почва	6	слабокислая
4	Почва с полей Ростовской области	7	нейтральная
5	Песок	7	нейтральная

3.3. Извлечение хлорофилла из листьев хлорофитума

хохлатого посредством спиртовой вытяжки
Оборудование и реактивы: 5 стеклянных пробирок, штатив, стеклянные воронки, фильтровальная бумага, ножницы, ступка с пестиком, спирт (С₂Н₅ОН) 96 %.

Ход работы:

С каждого опытного растения срезали по одному листу длиной 15–16 см.

Разрезали лист на мелкие кусочки; растерли в ступке разрезанный лист пестиком.

В зеленую кашицу добавили 5–7 мл спирта.

Полученную вытяжку профильтровали в стеклянную пробирку.

Повторили п. 2 – 4 для каждого листа.

Закрыли пробирки пробками и сравнили цвет полученных спиртовых вытяжек.

Результаты опыта поместили в таблицу 3.3.1.

Таблица 3.3.1.

№ цветочного горшка	Почва	Насыщенность цвета спиртовой вытяжки хлорофилла
1	Цветочный грунт	Зеленый
2	Почва с грядки	Ярко зеленый
3	Листовая почва	Насыщенный зеленый
4	Почва с полей Ростовской области	Светло-зеленый
5	Песок	Бледно-зеленый (самый светлый)

3.4. Визуальная диагностика питания растений
Визуальная диагностика – определение недостаточности минерального питания растений по цвету, форме и величине листьев и пятен отмерших тканей и другим внешним признакам. При недостатке азота (азотное голодание) листья приобретают бледно-зеленую окраску, переходящую у некоторых растений в оранжевую и красную, или начинают отмирать ткани листа от верхушки к основанию. Признаком фосфорного голодания служит темно-зеленая с голубоватым оттенком, фиолетовая или пурпурная окраска листьев; по краям нижних листьев появляются пятна бурого или черного цвета. При недостатке фосфора наблюдается ухудшение роста и появление мелких листьев. Калийное голодание вызывает морщинистость листовых пластинок, укороченность междоузлий, потерю тургора, темно-зеленую с голубоватым или бронзовым оттенком окраску листьев, пожелтение, побурение и отмирание тканей по их краям.

Внешний вид опытного растения хлорофитума хохлатого, выросшего в горшке № 5, указывает на признаки недостатка элементов минерального питания. Растение выглядит ослабленным. За весь период вегетации розетка увеличилась на два листа. Механическая ткань листьев слабо развита, т.к. на некоторых листьях образовались изломы. Преждевременное пожелтение и засыхание листьев, мелколистность указывает на хлороз растения. Некоторые листья подвержены некрозам по кончикам. Все эти изменения нарушают образование хлорофилла в листьях. Следовательно снижается активность фотосинтеза.

Растение, выросшее в горшке № 3, развивается очень хорошо. Количество листьев листовой розетки увеличилось в несколько раз – розетка выглядит пышной. Все листья здоровые, ярко-зеленые, нормальных размеров, блестящие.

Данные визуальной диагностики см. в приложении.

ВЫВОДЫ
Известно, что от плодородия почвы зависит рост, развитие и фотосинтезирующая способность растения. Проведенный нами опыт по извлечению хлорофилла из листьев показал, что в листьях растения выросшего на листовой почве хлорофилла больше, чем в листьях других растений, т.к. цвет спиртовой вытяжки листа растения из горшка № 3 насыщенный зеленый. Из этого можно сделать вывод, что листовая почва содержит больше доступных питательных элементов необходимых для роста и развития хлорофитума хохлатого.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Если визуально оценивать выращенные нами опытные растения хлорофитума хохлатого, то наиболее развитым является растение, посаженное в листовую почву. Растение, выращенное на песке, выглядит угнетенно. В ходе исследования мы убедились, что листовая почва (ее мы приготовили для нашего исследования заранее) более пригодна для выращивания хлорофитума хохлатого. Следовательно, мы пришли к выводу, что почва нашего края, удобренная листьями березы, подходит для выращивания комнатных растений.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. 
   Березина Е.С. Экологические методы исследования. Учебное пособие для студентов химико-биологического факультета, учителей экологии, методистов и педагогов дополнительного образования. – Омск: Полиграфический центр, 2002. – 32 с.
   
2. 
   Былова А.М., Шорина Н.И. Экология растений: Пособие для учащихся 6 класса общеобразовательной школы / Под ред. д-ра биол. наук проф. Н.М. Черновой. – М.: Вентана-Графф, 2001. – 224 с.: ил.
   
3. 
   Герасимов С.О., Журавлев И.М. Комнатное цветоводство. – М.: 1992.
   
4. 
   Гортинский Г.Б., Яковлев Г.П. Целебные растения в комнате. М.: 1993.
   
5. 
   Фадеева Е.О., Бабенко В.Г. Экология, Организмы и среда их обитания: Практикум. 9 кл.; 10–11 кл. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2002. – 72 с.
   
6. 
   Федорова А.И., Никольская А.Н. Практикум по охране окружающей среды: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений. – М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2001. – 288 с.: ил.
   

№ цветоч ного горшка	Почва	Механический состав	Кислотность	Насыщенность цвета спиртовой вытяжки хлорофилла
1	Цветочный грунт	Песчаная (содержит переходный торф)	Слабокислая	Зеленый
2	Почва с грядки	Песчаная	Слабокислая	Яркий зеленый
3	Листовая почва	Песчаная	Слабокислая	Насыщенный зеленый (самый темный)
4	Почва с полей Ростовской области	Суглинистая	Нейтральная	Светло-зеленый
5	Песок	Песок	Нейтральная	Бледно-зеленый (самый светлый)

Визуальная диагностика

№ цветоч ного горшка	Почва	Фотография	Визуальная диагностика
1	Цветочный грунт		Здоровое растение с красивыми блестящими листьями
2	Почва с грядки		Здоровое растение с красивыми блестящими листьями
3	Листовая почва		Розетка выглядит пышной. Все листья здоровые, ярко-зеленые, нормальных размеров, блестящие
4	Почва с полей Ростовской области		Здоровое растение с красивыми блестящими листьями
5	Песок		Растение выглядит ослабленным, розетка увеличилась на два листа

ХЛОРОФИТУМ ХОХЛАТЫЙ

Работу выполнил

Габайдуллин Руслан Фанисович,

ученик 11 б класса

МОУ «Белоярская средняя

общеобразовательная школа №3»,

Сургутский район.

Научный руководитель

Пищенко Татьяна Николаевна,

учитель биологии

МОУ «Белоярская средняя

общеобразовательная школа №3».

Работа посвящена изучению экологических особенностей известного комнатного растения – хлорофитума хохлатого. Хлорофитум – это многолетнее травянистое растение, образующее густой пучок линейномечевидных листьев. Автор сообщает об изменении систематического положения данного растения. Систематики перенесли хлорофитум из семейства Лилейных в семейство Асфоделовых, т.к. растение является корневым суккулентом, его очередные листья образуют прикорневую розетку. Автор указывает на фитонцидную активность данного растения. Исследование подтверждает влияние свойств почв на рост и развитие опытных растений. Результатом исследования является то, что для выращивания хлорофитума не обязательно покупать в специализированных магазинах дорогостоящий цветочный грунт. Растение прекрасно растет на почве удобренной листьями березы.