Методика постановки опыта c водными культурами

Выращивание растений в водных культурах и на смесях с исключением каких-либо элементов позволяет установить необходимость исключенного элемента для данного вида растений.

Цель работы: выяснить влияние элементов (P, S, K) на рост растений.

Краткое описание работы: с этой целью готовятся 4 варианта питательных смесей (растворы с элементами):

1. Полная питательная смесь (контрольный вариант);

2. Смесь без азота;

3. Смесь без фосфора;

4. Смесь без калия.

Питательные смеси разливаются по заранее приготовленным сосудам, на которые наклеены этикетки «вариант №.., Ф.И.О. студентов, дата постановки опыта». Далее подбираются одинаковые проростки, которые и высаживаются по 4 проростка в каждый сосуд.

Материалы и оборудование: любые семена: рожь, кукуруза, гречиха, пшеница, ячмень, овес, бобы, горох; чашки Петри, фильтровальная бумага, 0,25-0,5-1 л стеклянные банки, препаровальная игла, марля, парафин, водяная баня, по 4 сосуда (100 мл) для каждой питательной смеси, дистиллированная вода, линейка или миллиметровая бумага, аналитические весы,.

Ход работы:

1. Проращивание семян. Отбирают одинаковые по размеру и внешнему виду зерновок семена. В кристаллизатор помещают вверх дном обернутую фильтровальной бумагой чашку Петри (или блюдце), наливают на дно кристаллизатора воду так, чтобы уровень ее был немного ниже дна опрокинутой чашки. Отобранные зерновки раскладывают на чашку Петри, кристаллизатор неплотно накрывают крышкой и ставят в теплое место.

2. Подготовка рассады. Берут 0,25-0,5-1л стеклянные банки с водой комнатной температуры. Банки накрывают крышками из парафинированной марли (см. ниже). В крышках делают отверстия, в которые высаживают одинаковые проростки до достижения ими высоты 3-4см.

3. Подготовка банок для растворов. Для этого парафин расплавляют на водяной бане, в него погружают на 2-3 минуты кусочек марли, затем марлю вынимают и быстро натягивают на отверстие банки. С помощью препаровальной иглы в крышке делают 4 отверстия для установки в них растений. Банки обертывают плотной светонепроницаемой бумагой, а сверху белой (белая бумага необходима предупреждения перегрева растворов в солнечные дни). Выбор объема банок зависит от длительности эксперимента и выбранного вида растений.

Приготовление растворов питательных смесей

Состав полной питательной смеси Кнопа:

1. Азотнокислый кальций Ca(NO₃)₂

2. Калий фосфорнокислый перв. KH₂PO₄

3. Сернокислый магний MgSO₄×7H₂O

4. Хлористый калий KCI

5. Хлорное железо Fe₂CI₆.

Состав питательной смеси без азота:

1.Cернокислый кальций CaSO₄×2H₂O

2.Калий фосфорнокислый перв. KH₂PO₄

3.Сернокислый магний MgSO₄×7H₂O

4.Хлористый калий KCI

5.Хлорное железо Fe₂CI₆.

Состав питательной смеси без фосфора:

1.Азотнокислый кальций Ca(NO₃)₂

2.Хлористый калий KCI

3.Сернокислый магний MgSO₄×7H₂O

4.Хлорное железо Fe2CI₆.

Состав питательной смеси без калия:

1.Азотнокислый кальций Ca(NO₃)₂

2.Калий фосфорнокислый перв. KH₂PO₄

3.Сернокислый магний MgSO₄×7H₂O

4.Хлористый натрий NaCI

5.Хлорное железо Fe2CI₆.

Приготовление концентрированных растворов солей

Концентрированные растворы готовятся на дистиллированной воде. При многократном приготовлении питательных растворов удобнее всего не разводить каждый раз навески соли, а пользоваться заранее приготовленными концентрированными растворами солей, которые в 5 или 10мл содержат то количество соли, сколько необходимо для 1 л. питательной смеси.

Для приготовления концентрированных растворов питательной смеси необходимо использовать следующие навески солей:

1. Са(NO₃)₂- 200 г на 1л воды

2. KH₂PO₄- 50 г на 1 л воды

3. MgSO₄7H₂O- 50 г на 1 л воды

4. KCI- 25 г на 1 л воды

5. Fe₂Cl₆- 5 капель 1 % раствора на 1 л воды

6. CaSO₄2H₂O- 206 г на 1 л воды

7. NaH₂PO₄- 50 г на 1 л воды

8. NaCL- 18 г на 1 л воды

 

Навески солей помещают в чистую 1л. банку, которая имеет соответствующую составу соли этикетку (например: NaCl) и доводят дист. водой до 1 литра. Концентрированный раствор соли готов.

Составление питательных смесей

Необходимо приготовить 4 банки с этикетками: «Полная питательная смесь», «Смесь без азота», «Смесь без фосфора», «Смесь без калия».

В каждую банку приливают по 5 мл каждого необходимого для составляемой смеси реактива и доводят дистиллированной водой до 1 л, а затем разливают в 100-200 мл сосуды (стаканчики, накрытые парафинированными марлевыми салфетками с отверстиями), в которых будут выращивать растения. На стенке сосудов делается отметка положения уровня раствора, до которого наливают раствор, если уровень его стал ниже. Стаканчики маркируют этикетками, на которых необходимо указать какая в нем питательная смесь, дату постановки опыта и Ф.И.О. студентов, поставивших данную работу.

Постановка опыта

Каждое звено из 2 студентов подготавливают 4 стаканчика с питательными растворами (по 1- каждой питательной смеси). В приготовленные стаканчики размещают по 3-4 проростка, следя за тем, чтобы корни были в растворе, а семя (зерновка) - на марле.

Уход за растениями

1. Необходимо периодически следить за рН среды (5-6) 1 раз в неделю.

2. Ежедневно в течении 3-5 минут при помощи резиновой груши в раствор продувают воздух.

3. По мере поглощения воды растениями ее доливают до установленного уровня.

4. Каждую неделю производят смену питательных растворов.

Наблюдения

Через каждые 7 суток измеряют: 1) высоту растений; 2) сумму длин корневой системы и заносят данные в таблицу 1.

Таблица1.

Варианты опыта	Длина корней (в см)				Высота растений (в см)
	1неделя	2неделя	3неделя	4неделя	1неделя	2неделя	3неделя	4неделя
1. Полная смесь 1 раст. 2 раст. 3 раст. 4 раст. Ср.арифм
2. Смесь без N 1 раст. 2 раст. 3 раст. 4 раст. Ср.арифм
3. Смесь без Р 1 раст. 2 раст. 3 раст. 4 раст. Ср.арифм
4 .Смесь без К 1 раст. 2 раст. 3 раст. 4 раст. Ср.арифм

Перед окончанием опыта сосуды всех вариантов фотографируют, определяют число и площадь листьев, массу сырых корней и надземной части растений. Полученные результаты заносят в таблицу 2 и отражают в графике динамику роста растений в разных условиях питания.

Результаты учета опыта с водными культурами        Таблица 2.

Варианты опыта	Надземная часть		Корневая система
	Высота (в см)	Вес  (в г)	Высота  (в см)	Вес  (в г)
1. Полная смесь
2. Смесь без N
3. Смесь без P
4. Смесь без K