Еще в 1864 году Ю. Сакс установил, что поступление воды через корневые системы зависит от температуры. С понижением температуры скорость поступления воды резко сокращается. Это может оказать заметное влияние на жизнь растительного организма, особенно в осенний период, когда испарение идет еще достаточно интенсивно, а поступление воды задерживается из-за пониженной температуры. В результате растения завядают и даже могут погибнуть от обезвоживания. Причин, по которым понижение температуры вызывает уменьшение поступления воды, по-видимому, несколько: 1) повышается вязкость воды и, как следствие снижается ее подвижность; 2) уменьшается проницаемость протоплазмы для воды; 3) уменьшается скорость всех метаболических процессов (Якушкина, 1980).

2. Материал и методика исследования.

Материал и методика исследования зависимости гуттации от температуры были рассмотрены О.А. Вальтером и Л.М. Пиневичем.

Объект исследования: 6-8дневные проростки ячменя (Hordeum sp.), выращенные в небольшом горшочке.

Оборудование: кристаллизатор, прозрачный колпак с пробкой, проволока, фильтровальная бумага, термометр, электрическая плитка для приготовления горячей воды, кубики льда для охлаждения, секундомер.

Реактивы: не требуются.

Ход работы:

Проростки в горшочке обильно полить водой комнатной температуры и закрыть прозрачным колпаком с пробкой. Наблюдать процесс гуттации. Полоску фильтровальной бумаги надеть на конец проволоки, на колпаке открыть пробку, снять капли с проростков, пробку закрыть. Заметить время образования новых капель. Горшочек с проростками поместить в широкий кристаллизатор, на дно которого налить воду определенной температуры. Температуру воды в кристаллизаторе регулируют, добавляя горячую воду или кубики льда. Проростки освободить от капель и заметить время, необходимое для образования новых капель. Закончив в течение 20-30 минут наблюдения в измененных температурных условиях и убедившись в большом влиянии температуры на работу корневой системы, возвращаем опытные проростки в исходные условия температуры и убеждаемся в том, что гуттация характеризуется цифрами, близкими к исходным.

Опыт проиллюстрирован в Приложении 1.

3. Характеристика предмета исследования.

Ячмень (Hordeum) – род растений сем. злаков. Цветки обоеполые, в одноцветковых колосках, расположенных по три в два ряда (или шесть рядов) по обеим сторонам колоса. Тычинок три с качающимися пыльниками и длинными тычиночными нитями. Завязь верхняя, одногнездная с одним семязачатком, с одним интегументом. Рылец два. Плод – зерновка. Семена с обильным эндоспермом (Еленевский, 2000). Колосковых чешуй 2, большая часть линейношиловидных или щетинковидных (БЭС,1999). Растение с полыми в междоузлиях стеблями, интеркалярной меристемой и очередными двурядно расположенными линейными листьями (Еленевский, 2000).

4. Результаты исследований и их обсуждение.

В начале опыта наблюдения проводились при комнатной температуре (22°С). Гуттация наблюдалась спустя 2 мин 50 с от начала опыта. При изменении температуры до 35°С время появления капель составило 61 с. Снизив температуру опыта до 14°С , отмечали увеличение времени наступления гуттации до 5 мин 15 с (данные брались с трехкратного проведения опыта).

Результаты исследования, приведенные в таблице (см. Приложение 2.), свидетельствуют о том, что интенсивность гуттации зависит от внешних условий. Ей благоприятствует теплая и влажная атмосфера. В замкнутом пространстве воздух быстро насыщается водяными парами, листья перестают испарять воду и избыток ее выделяется в виде капель. Процесс гуттации можно сделать мерилом нагнетающей работы корней. А поступление воды через корневые системы зависит от температуры. С понижением температуры скорость поступления воды резко сокращается, а значит чем выше температура, тем выше скорость гуттации, так как интенсивнее работа корневой системы.

5. Практическое использование курсовой работы.

Значение гуттации заключается прежде всего в обеспечении равновесия между поглощением и расходованием воды. Усвоенная корнями влага в больших количествах испаряется. Благодаря гуттации имеется возможность избавляться от избытка влаги, нагнетаемой корневой системой, и осуществлять, хотя и ограниченно, передвижение воды с необходимыми растениям растворенными веществами. При гуттации растение избавляется от избытка некоторых солей, например, хлоридов натрия и кальция. По данным Гродзинских А.М. и Д.М. (1973) у мхов гуттация облегчает процесс полового размножения . Гуттация является хорошим показателем состояния жизнедеятельности растений.

6. Использование материала курсовой работы в средней школе.

Материал данной курсовой работы может быть использован в рамках программы учителя-биолога. Сведения, полученные при выполнении данного исследования, могут применяться в курсе ботаники в седьмом классе в главе «Классификация цветковых растений» , в теме «Злаки». Можно упомянуть такое свойство ячменя, как выделение на поверхности листьев капелек жидкости.

В главе «Семенные растения» в теме «Корень» упоминается способность корня нагнетать воду в надземные органы за счет разности давления в сосудах корня и почвенном растворе (корневое давление). Опытным путем можно показать, как это явление наблюдается у проростков ячменя.

В курсе общей биологии в теме «Влияние климатических факторов» можно рассмотреть вопрос о воздействии влажности на растения. Наиболее распространена гуттация у растений, произрастающих в условиях влажной тропической и субтропической зоны.

Выводы.

1. Рассмотрела и изучила явление гуттации.

2. Провела исследования для получения данных о зависимости гуттации от температуры.

3. Охарактеризовала предмет исследования.

4. Обсудила результаты исследования.

5. Выяснила практическое значение полученных результатов.

6. Выяснила использование материала курсовой работы в средней школе.

7. Сделала соответствующие выводы.

Список литературы.

1. Биология. Большой энциклопедический словарь /Гл. ред. М.С. Гиляров. – М.: Большая Российская энциклопедия, 1999. – 864 с.

2. Вальтер О.А., Пиневич Л.М. Практикум по физиологии растений. – М., Л.: Сельхозгиз, 1938.

3. Генкель П.А. Физиология растений с основами микробиологии. Учебник для педагогических институтов. – М.: Просвещение, 1965.

4.Гродзинский А.М., Гродзинский Д.М. Краткий справочник по физиологии растений. Киев.: Наукова думка, 1973.

5. Еленевский А.Г. и др. Ботаника высших, или наземных, растений: Учеб. для студ.высш.пед.учеб.заведений. – М.: Академия, 2000. – 432 с.

6. Полевой В.В. Физиология растений: Учебник для биол. спец. вузов. – М.: Высшая школа, 1989.

7. Рубин Б.А. Курс физиологии растений. Учебник для ун-тов. М., Высшая школа, 1976.

8. Серебрякова Т.И. Биология. Растения, грибы, бактерии, лишайники. Учебник для 6-7 классов общеобраз. учр. – М.: Просвещение, 1997.

8. Якушкина Н.И. Физиология растений. – М.: Просвещение, 1989.

Приложение 2.