Исследовательская работа: «Симбиоз, как взаимодействие организмов, влияние гороха на урожай картофеля»

Рецензия

на работу «Симбиоз, как взаимодействие организмов, влияние гороха на урожай картофеля»

ученицы 9 класса Валеевой Алины Ринатовны МКОУООШ с. Колково.

В представленной работе затрагивается актуальная проблема исследования в том, что картофель - важная продовольственная культура, поэтому очень важно повышать её урожайность.

Достоинством работы является проведения эксперимента - влияние гороха на урожай картофеля

Структура работы и её оформление соответствуют установленным требованиям. Написание реферата формирует и развивает: навыки работы с Интернетом, литературными источниками; анализ научных данных, анализ источников информации, постановку целей, задач, актуальности.

Алина с данной работой участвовала в региональном конкурсе исследовательских работ имени В.И. Вернадского, получила два диплома победителя.

Подводя итог, можно сказать, что Алина выполнила хорошее и качественное исследование о симбиотических отношениях между картофелем и горохом, получила практически значимые результаты, которые являются основой для рекомендаций при работе на пришкольном участке. Исследовательская работа в целом заслуживает отличной оценки.

Эксперт учитель химии и биологии МКОУООШ с. Колково Печёрина И. В.

Паспорт проекта

Название проекта: «Симбиоз, как взаимодействие организмов,

влияние гороха на урожай картофеля»

Руководитель проекта: Печёрина Ираида Викторовна

Автор проекта: Валеевой Алины Ринатовны

Место работы: МКОУООШ с. Колково

Учебный предмет: биология

Тип проекта: исследовательской работы

Проблема исследовательской работы: как влияет горох на урожайность

картофеля.

Цель проекта: : изучить симбиоз, как взаимоотношение организмов и провести опыт в котором  выявить, как на урожайность картофеля влияют бобовые культуры.

Задачи исследовательской работы:

1) Проанализировать материалы литературных источников и раскрыть понятие симбиоз.

2) Выделить основные виды симбиотических отношений.

3) Вести систематические наблюдения в течение вегетационного периода растений.

4) Проверить, как изменится урожайность картофеля при совместной посадки с горохом.

Возраст участницы проекта: 15 лет

Аннотация проекта: универсальные учебные действия формируют и развивают: навыки работы с Интернетом, литературными источниками; анализ научных данных, анализ источников информации, постановку цели, задач, актуальность. Основной метод работы: опыт и сравнение результатов, полученных в ходе эксперимента.

Предполагаемый продукт проекта: Практическая значимость работы в том, что на основании приведённых исследований будут разработаны практические рекомендации по выращиванию этих культур.

Этапы работы над проектом:

а) Составление плана работы.

б) Выполнение следующих работ (яровизация, посадка совместно с горохом, всходы, прополка, первое окучивание, второе окучивание, уборка урожая).

в) Анализ данных информации.

г) Написание введения.

д) Подборка материала основных глав.

е) Написание заключения и оформление приложения

ж) Выступление на региональном конкурсе исследовательских работ имени В.И. Вернадского.

з) Получение рецензии и дипломов.

и) Исправление недочётов в работе.

к) Презентация и получение зачёта исследовательской работы на экзамен

МКОУООШ с. Колково

л) Презентация исследовательской работы в г. Орлов

Необходимые ресурсы: литературные источники и интернет

Необходимое оборудование: лопаты, тяпки, маркер, вёдра

Муниципальное казённое общеобразовательное учреждение

основная общеобразовательная школа с. Колково

Орловского района Кировской области

Исследовательская работа:

«Симбиоз, как взаимодействие организмов,

влияние гороха на урожай картофеля»

Автор:

Валеева Алина Ринатовна

ученица 9 класса

МКОУООШ с. Колково

Домашний адрес:

Кировская область,

Орловский район, с. Колково,

ул. Молодёжная, д. 8, кв. 2.

Контактный телефон:

89229078178

Руководитель:

Печёрина Ираида Викторовна

Учитель химии, биологии и географии

МКОУООШ с. Колково

Адрес организации:

Кировская область, Орловский район

С. Колково, ул Шубина 1

С. Колково

2019 год

Оглавление:

Введение ……………………………………………………………………….3-4

1. Глава 1. История изучения, понятие «симбиоз», виды симбиоза……5-6

1. Глава 2. Биологические особенности культуры картофеля и гороха….7

1.3. Глава 3. Место в севообороте …………………………………………...8

1.4. Глава 4. Азотофиксирующие микроорганизм………………………….9

1.5. Глава 5. Методика исследования …………………………………..10-12

2. Заключение…………………………………………………………………....13

3. Литература…………………………………………………………………….14

4. Приложение

1.1. Журнал учебной практики на пришкольном участке ………………15-16

1.2.Фотографии…………………………………………………………….17-21

Введение.

Выращивая картофель на пришкольном участке было замечено, что урожайность его не повышается, даже после внесения в почву органических и минеральных удобрений. Учитель биологии Печёрина И.В. приехала к нам с Урала. Рассказала мне, что многие семьи на Урале на своих огородах практикуют совместное выращивание культур картофеля и гороха. Я решила проверить этот способ выращивания на учебно-опытном участке школы. Я хотела решить для себя будет ли выше урожай, это «миф» или реальность.

Цель: изучить симбиоз, как взаимоотношение организмов и провести опыт в котором  выявить, как на урожайность картофеля влияют бобовые культуры.

В связи с поставленной целью были сформулированы задачи:

1. Проанализировать материалы литературных источников и раскрыть понятие симбиоз.

2. Выделить основные виды симбиотических отношений.

3. Вести систематические наблюдения в течение вегетационного периода растений.

4. Проверить, как изменится урожайность картофеля при совместной посадки с горохом.

Предмет исследования: симбиотические отношения между картофелем и горохом. Объект исследования: живые организмы – картофель и горох. Новизна работы в том, что данная тема исследования мало изучена, а результаты и выводы, полученные в ходе практического исследования, дают определённую помощь в выращивании и повышение её урожайности. Практическая значимость работы в том, что на основании приведённых исследований будут разработаны практические рекомендации по выращиванию этих культур.

При подготовке к написанию работы мною использованы теоретические методы исследования: литературные данные, ресурсы интернета, сравнение полученных данных, систематизация исследовательского материала. Основной метод работы: опыт и сравнение результатов, полученных в ходе эксперимента.

Исследовательская работа для меня оказалась сложной, но познавательной. Я узнала, что одной из форм совместного сосуществования организмов является симбиоз. Значение его велико.

Актуальность исследования в том, что картофель - важная продовольственная культура, поэтому очень важно повышать её урожайность.

Проблема исследования: повлияет ли симбиоз на урожайность картофеля.

Глава 1.

История изучения, понятие «симбиоз», виды симбиоза.

Симбиоз - это удивительное взаимоотношение между живыми организмами. Без симбиоза не возможна жизнь на Земле. Как говорят ученые: «Симбиоз способствовал эволюции многоклеточной жизни».  Вся  наша планета – это один гигантский симбиотический организм. Порой симбиоз кажется чем-то сверхъестественным и странным.  Явление симбиоза впервые было обнаружено швейцарским ученым Швенденером в 1877 г. при изучении лишайников, которые представляют собой комплексные организмы, состоящие из водоросли и гриба. Термин «симбиоз» (от греч. symbiosis – сожительство, совместная жизнь), появился в научной литературе позднее. Его предложил Генрих Антон Де Бари в 1879 году для описания взаимодействия водоросли и гриба в лишайнике. Симбиоз (греч. «совместная жизнь») — форма взаимоотношений, при которой оба партнёра или только один извлекает пользу из другого. Наука о симбиозе — симбиология. Основы учения о взаимопомощи (в том числе симбиозе) во второй половине XIX века заложили независимо друг от друга российские естествоиспытатели П. А. Кропоткин и К. Ф. Кесслер.  В природе встречается широкий спектр примеров симбиотических отношении. Разновидности симбиоза: мутуализм, комменсализм, кооперация, эндосимбиоз. Мутуализм (англ. mutual — взаимный) — широко распространённая форма взаимополезного сожительства, когда присутствие партнёра становится обязательным условием существования каждого из них. Комменсализм — это отношение, при котором один из партнёров этой системы (комменсал) возлагает на другого (хозяина) регуляцию своих отношений с внешней средой, но не вступает с ним в тесные взаимоотношения. Кооперация – сожительство, форма взаимоотношений, при которой оба партнера или один из них извлекает пользу от другого. Эндосимбиоз, когда один из партнёров живёт внутри другого организма. Эндосимбионт — микроорганизм, живущий внутри другого организма (хозяина) и приносящий ему пользу. Симбионтами могут быть: бактерии, вирусы, эукариотические водоросли, грибы.

Глава 2. Биологические особенности культуры картофель и гороха.

 Картофель - травянистое растение, семейства паслёновые, возделывается в России и других странах умеренного климата. Корневая система его расположена в пахотном слое, от стеблей отходят подземные побеги, на которых образуются клубни. Плод у картофеля - ягода. Размножается картофель целыми клубнями и их частями путём деления. Клубни прорастают  при температуре  почвы +3-5С, но более интенсивно при +12С. Картофель требователен к рыхлости и влажности почвы. Глубина посадки зависит от почвы: на легких - песчаных почвах 12 – 14 см., на средних – суглинистых почвах 8 – 10 см., на тяжёлых почвах 6 - 7 см., обязательный приём ухода за картофелем - окучивание. Окучивание способствует появлению побегов и новых корней.  Задача окучивания – не только удаление сорняков, рыхление почвы вокруг растений и создание лучших условий для клубнеобразования, но и защита клубней от высоких температур. После уборки ботвы у клубней наступает период покоя.  Хранить картофель рекомендуется при температуре + 2-5С с относительной влажностью воздуха 80-85% и хорошей вентиляцией хранилища.

Горох - травянистое однолетнее холодостойкое и влаголюбивое растение. Одна из наиболее древних овощных культур. Семена гороха прорастают при наличии большого количества влаги и температуре  почвы +1-2С, поэтому высевать горох нужно в самые ранние сроки во влажную почву. Стебель у гороха нежный, слабый; без опоры он не может сохранить вертикальное положение и полегает. Листья сложные, заканчивающиеся разветвлёнными усиками, которыми растение прикрепляется к опоре.  Корень длинный, сильно ветвящийся. На корнях у гороха, как и у всех бобовых, поселяются бактерии, образующие вздутия, так называемые клубеньки. Эти бактерии питаются азотом почвенного воздуха и накапливают его в клубеньках в виде азотных солей.  Цветки гороха, как у всех бобовых неправильные. Горох - самоопыляющееся растение. Плод у него - боб.

Глава 3.

Место в севообороте.

Картофель - одна из немногих культур, которая при высоком уровне агротехники способна не снижать урожай при длительном выращивании на одном и том же месте, о чём говорит опыт бессменного выращивания его на приусадебных участках, индивидуальных и коллективных огородах. Однако подбор лучших предшественников – один из важных элементов промышленной технологии производства картофеля. (Стр.305; Ф.Белик «Овощные культуры и технология их возделывания»).

Лучшие предшественники картофеля - многолетние травы (клевер, люцерна), однолетние травы (кукуруза, лен, сахарная свекла). А так же зернобобовые культуры и удобренные озимые культуры. рекомендуется возвращать его на прежнее место на ранее чем через 6-7 лет.

Горох - лучшие предшественники – озимые хлеба, свёкла и картофель, оставляющие после себя поле чистое от сорняков. Горох не выносит повторных посевов, рекомендуется возвращать его на прежнее место на ранее, чем через 4-5 лет.

Глава 4.

Азотофиксирующие микроорганизмы.

Горох обладает азотофиксирующей способностью.  (Стр.122,Г.В.Устименко «Основы агротехники полевых и овощных культур»)

Полную информацию поданному вопросу можно получить в пособии«Физиология растений», автор В.В.Полевой.

Микроорганизмы, осуществляющие биологическую и азотофиксирующую, можно разделить на две основные группы:

А) Свободно живущие азотофиксаторы.

Б) Микроорганизмы, живущие в симбиозе с высшими растениями.

Наибольший интерес для сельского хозяйства представляют клубеньковые бактерии рода Rhizobium,  живущие в симбиозе с бобовыми растениями и фиксирующими в среднем от100 до 400кг.N/га в год.

Среди бобовых культур, горох – 50-60 кг  N/га в год. (Стр.225 В.В.Полевой «Физиология растений»)

На корнях бобовых растений образуются клубеньки. Эти клубеньки возникают потому, что из почвы через корневые волоски в клетки корней бобовых растений проникают бактерии. Они поглощают и усваивают свободный азот из воздуха. Они вызывают деление и увеличение размеров клеток корня, в результате чего появляются клубеньки. Такое полезное для обоих организмов сожительство называют симбиозом. После отмирания растения почва обогащается веществами, содержащими азот. Все органы бобовых богаты содержащими азот веществами, в частности белками. (В.А.Корчагина «Биология 6-7 класс» стр.167)

Азотофиксирующие бактерии играют большую роль в почвообразовании. Они способны усваивать азот атмосферы. К ним относится азотобактер, распространенный в почве, и клубеньковые бактерии, живущие в корнях бобовых растений.

Глава 5: Методика исследования.

1. План ухода за культурой:

 Яровизация — это комплекс предпосадочных агротехнических приемов (прогревание, обработка дезинфицирующими и питательными растворами, регуляторами роста, озеленение и проращивание на свету), значительно повышающих урожай картофеля.

2. Посадка: на двух участках.

   1.Опытный участок с горохом.

   2.Контрольный участок без гороха.

3. Окучивание проводится первый раз при длине всходов 15-20 см., затем до начала цветения во второй раз.

4. Прополка: в течение лета по мере необходимости.

5. Уборка урожая: 6 сентября.

                          Характеристика поля:

Рельеф – ровный.

Почва – песчаная.

Засоренность - низкая.

Предшествующая культура – картофель.

   Схема опыта:

• ширина опытного участков - 22 метра, длина - 13метров, расстояние между рядами и лунками -50 см.

• ширина контрольного участков - 22 метра, длина - 11метров, расстояние между рядами и лунками -50 см.

Описание опыта.

 Использовался картофель сорта «Голландка». Клубни его жёлтого цвета, продолговатой формы, мякоть жёлтая. Высокая урожайность, отличается ранними сроками образования клубней и созревания урожая. Содержание крахмала составляет в среднем 14%.

И картофель сорт « Белая роза». Клубни крупные, красного цвета, овальной формы, мякоть светло-жёлтая. Раннеспелый сорт. Картофель долго хранится. Содержание крахмала составляет в среднем 14%.

В начале мая картофель был помещен в теплое помещение для яровизации на 30 дней. Для опыта было использовано 6 вёдер картофелясорта «Голландка» и 6 вёдер сорта « Белая роза».

При посадке в каждую лунку было посажено по 5 горошин гороха и одному клубню картофеля. В одном ряду было посажено 25 клубней картофеля, а гороха 125 горошин. А всего посажено гороха 2500 горошин. Совместная посадка бобовых культур с картофелем практикуется для того, чтобы горох обогащал почву азотом, который и увеличивает урожайность картофеля. Посадка была произведена 13 мая. Всходы появились одновременно на опытном и контрольном участке 4-6 июня. Прополка была проведена 7-8 июня. Первое окучивание было проведено 10-14 июня. Второе окучивание было проведено 19-20 июня. 3июля у картофеля и 1 июля у гороха началось цветение на опытном участке. В течение всего вегетационного периода проводилась прополка сорняков по мере необходимости.  Погодные условия были достаточно благоприятные, хватало тепла и влаги, а поэтому ботва картофеля была высокая, до 70 – 80 см. Уборка картофеля была произведена 6 сентября. Полученный  урожай был взвешен:

 С опытного участка с 20 рядов собрали 47 вёдер картофеля, из них:

крупного картофеля – 40 вёдер

мелкого картофеля -    7 вёдер    

С  контрольный участок с 18 рядов собрали 37 вёдер картофеля, из них:

крупного картофеля – 30 вёдер

мелкого картофеля – 7 вёдер

40 вёдер – 20 рядов

X - 1 ряд

X = 1 ряд ^. 40 вёдер / 20 рядX = 2в

30 вёдер – 18 рядов

Y - 1 ряд

Y= 1 ряд ^. 30 вёдер / 18 рядY = 1,6в

2 в -1,6 в = 0,4 в

Полученные  результаты доказывают, что на опытном участке урожайность крупного картофеля: один ряд в среднем дал 2 ведра картофеля. На контрольном участке (где не использовался горох) - урожайность крупного картофеля: один ряд в среднем дал 1,6 ведра. На опытном участке картофеля уродилось на 0,4 ведра больше.

Заключение.

 Я изучила литературу по данному вопросу, познакомилась с агротехническими особенностями выращивания культур: гороха и картофеля. Рекомендую всем, кто выращивает овощные культуры книгу В.Ф.Беликова «Овощные культуры и технология их возделывания».

Научилась вести наблюдения в течение вегетационного периода за растениями и систематически оформлять записи в дневник наблюдений.

Подсчитала количество вёдер  картофеля  с контрольного и опытного участков сделала вывод, что горох благотворно  повлиял на общую урожайность картофеля. Поэтому можно и в дальнейшем использовать бобовые при посадке картофеля для получения высоких урожаев данной культуры.  

В дальнейшем  буду, рекомендовать детям и учителям, которые работают на пришкольном участке и жителям села Колково,  использовать бобовые при посадке картофеля, для получения высоких урожаев данной культуры.

Практические рекомендации:

Рекомендую Печёриной И.В. заведующей пришкольным участком поменять при севообороте место посадки картофеля с другими культурными растениями, так как картофель садится на одном и том же месте 9 лет. А так же через 4-5 лет провести посадку картофеля с горохом.

Литература.

 1.     В.Ф.Белик «Овощные культуры и технология их возделывания», М.ВО «Агропромиздат»,1991 год; Стр.480

2.     Г.В.Устименко «Основы агротехники полевых и овощных культур», М. «Просвещение»,1991 год; стр.240

3.     Биология. Справочник школьникаМ.,1999 год;стр.574

4.     В.В.Полевой «Физиология растений», Из., «Высшая школа», 1989год; стр.464

5.     В.А.Корчагина «Биология»,М.Пр., 1993 год,стр.256

6.     Биология. Справочник школьника и студента., Из. Дом «Дрофа»,1999 год.

7.  https://infourok.ru/proekt-simbioz-kak-vzaimodeystvie-organizmov-2815291.html

8. https://plodorodie.ru/kartofel-v-sevooborote

9.  https://agrarnyisector.ru/rastenevodstvo/gorokh-mesto-v-sevooborote.html

10. https://zinref.ru/000_uchebniki/02800_logika/011_lekcii_raznie_57/2169.htm 

 Приложение 1

Приложение 2.

Приложение 2

 Обработка клубней дезинфицирующими и питательными растворами. И здесь картофелевод должен сделать сознательный выбор между биоорганическими препаратами, содержащими микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности

"Байкал ЭМ-1", "Сияние-1", "Сияние-2", и т. п. и растворами макро- и микроудобрений.

Совмещать эти две технологии нельзя.
Итак, если вы — приверженец биоорганического земледелия, то обрабатывайте клубни биопрепаратами в течение  всей  яровизации  согласно прилагаемым рекомендациям, если же доверяете официальной науке, проведите замачивание клубней в течение 1  ч или опрыскивание раствором удобрений. Доказано, что обработка клубней в растворе минеральных удобрений ускоряет всходы, усиливает вегетацию и клубнеобразование,  повышает  урожайность. Удобрения стимулируют также распад питательных веществ, содержащихся в материнском клубне, на усвояемые формы.

Приводим рецепт раствора для замачивания клубней: карбамид или аммиачная селитра — 400 г, монофосфат калия — 200 г или заранее приготовленный настой из 400 г суперфосфата, борная кислота — 15 г, медный купорос — 2 г, калий марганцово-кислый — 0,5 г, вода — до 10 л.

В растворе можно замачивать несколько партий картофеля (лучше это делать в сетках), пока он не потеряет свой цвет или не загрязнится.
Большое количество посадочного материала удобнее увлажнять с помощью пластмассовой лейки или опрыскивателя. Для этой цели рекомендую раствор такого состава: карбамид или аммиачная селитра — 40 г, монофосфат калия — 20 г или настой 40 г суперфосфата, борная кислота — 15 г, медный купорос — 0,2 г, калий марганцово-кислый — 0,1 г, вода — до 1 л. Таким раствором можно опрыскать 50— 75 кг клубней. Обработки можно повторять каждую неделю в течение всей яровизации. Клубни периодически переворачивают, чтобы они позеленели и питательные вещества поступали в них со всех сторон.
С целью ускоренного размножения нового сорта или экономии посадочного материала многие огородники прибегают к отделению ростков, которые укореняют, как любую рассаду, или к резке клубней на доли. При последней операции (напоминающей именно хирургическое вмешательство) следует соблюдать следующие правила:

• резать на доли уже пророщенные клубни не позже чем за 3 дня до посадки, чтобы на срезах успела образоваться защитная корочка;

• доли должны иметь два ростка и более , а их масса — не менее 25 г;

• резку следует производить в отапливаемом помещении, а дальнейшее заживление ран — при температуре 18—25 °С, на свету и при достаточной влажности воздуха (94-96%);

• для резки использовать ножи из нержавеющей стали, после каждого разреза дезинфицируя их в 0,1%-ном растворе марганцово-кислого калия или в 0,5%-ном растворе салициловой кислоты;

• срезы следует сразу опрыскивать раствором, активизирующим заживление ран, например, 5—10%-ным ячменным солодом с добавлением стимуляторов роста (янтарная кислота-0,0025%);

• разрезанные клубни нужно разложить в один слой срезами вверх для просушивания.

Во время влажного доращивания рекомендуется проводить 1—2 подкормки раствором удобрений, например, такого состава: карбамид — 30 г, монофосфат калия — 30 г или суперфосфат и сульфат калия — по 20 г, медный купорос — 5 г, вода — до 10 л.
Непосредственно перед посадкой, как уже отмечалось, клубни необходимо протравить и обработать стимулятором роста, микроудобрениями. Стимуляторы не повредят, если обработку одним из них провести и в начале яровизации, и перед закладкой на влажное доращивание.

Для "продвинутых" картофелеводов рекомендуем более сложный состав микроэлементов: борная кислота, гептомолибдат аммония, сульфаты цинка, магния, марганца и меди — по 0,5 г, хлорид кобальта, йодид калия, сульфаты железа и алюминия — по 0,15 г, растворенные в 1 л баковой смеси.

Приложение 3

Викторина

1.     Какой континент является родиной картофеля?

2.     К какому ботаническому семейству относится картофель?

3.     Какое ядовитое вещество образуется в клубнях картофеля?

4.     Какое лакомство из картофеля любят дети во всем мире?

5.     Какого органического вещества больше всего в клубнях?

6.     Какое насекомое главный враг картофеля?

7.     Название оладьев из картофеля.

8.     С именами каких русских царей связано распространение в России картофеля?

9.     Из какой страны попали в Россию первые клубни картофеля?

10. Как называются подземные побеги картофеля?

11. Как называется подготовка клубней к посадке?

12. Какое вещество придаёт клубням зелёный цвет при хранении на свету?

13. Какой лекарственный препарат получается из картофеля?

14. Что объединяет картофель с помидорами?

15. Назовите «домашние профессии картошки».