Волков А.П.
Г. Иваново.
Ивановский городской Дворец детского и юношеского творчества.
Школа цветоводства и фитодизайна «Флорис».
Используя материал этой статьи, делайте, пожалуйста, ссылки на неё.
Биологические исследования: детям это интересно и доступно.
1. Общие положения биологической исследовательской работы в ДДЮТ.
Школа «Флорис», первоначально как кружок цветоводов, стала действовать в 1988 году. В начале 21 века во «Флорис» была предпринята попытка дополнить традиционную наблюдательскую деятельность натуралистов экспериментами с растениями.
Ботанические исследования в условиях ДДЮТ могли быть осуществлены только при выполнении ряда специфических требований:
· по времени эксперименты должны совпадать с учебным годом;
· длительность эксперимента не должна превышать длительность учебного года;
· объект исследований должен быть активен в осенне-зимне-весенний период;
· объекты не должны иметь крупные размеры;
· растения-объекты должны быть теневыносливыми;
· цели, методы и обработка результатов исследований должны быть несложными, понятными для учащихся, возраст которых может быть от 10 лет;
· материальная база каждого эксперимента должна быть сравнительно недорогой.
Дополнительно было введено целевое ограничение: результаты экспериментов должны иметь значение для цветоводов-любителей, разводящих растения в обычных комнатных условиях.
Всем этим требованиям соответствовали такие направления:
· размножение древесных тропических или субтропических культур черенками;
· размножение тропических или субтропических трав черенками;
· размножение тропических или субтропических папоротников спорами.
Особое внимание было решено обратить на сенполии, для которых была разработана отдельная, подробная программа исследований.
Именно на ней хотелось бы остановиться подробней.
2. ПБИ по повышению эффективности размножения сенполий (Saintpoulia hybrida) листовыми черенками.
В начале реализации программы был взят временной ориентир: 10 лет.
Автор программы: Волков Андрей Павлович, педагог дополнительного образования.
1. До 2004 года накопить растительный материал, достаточный для постановки опытов (сенполии и, как будет объяснено дальше, алоэ древовидное).
2. Поддерживать достаточное количество растений на протяжении 8…10 лет, пока идут эксперименты.
3. К 2004 году построить достаточную не растительную материальную базу (стеллажи с подсветкой, посуда, приборы, инструменты, удобрения, стимуляторы…).
4. Определить основные темы экспериментов, актуальные для цветоводов-любителей и приблизительные сроки их проведения.
· Выбор наиболее подходящего в бытовых условиях субстрата из следующих кандидатов: торфяная почва, крупнозернистый песок, вермикулит, мох сфагнум, поочерёдное использование воды и твёрдого субстрата. Время проведения: несколько лет, начиная с 2005 года.
· Выбор наиболее подходящей формы теплички. Время проведения: 2…3 года, начиная с 2005 года. При необходимости срок увеличить.
· Изучение влияния дополнительных надрезов на черешках на ЭР. Время проведения: 2…3 года, начиная с 2006 года. При необходимости срок увеличить.
· Изучение влияния гормональных или им подобных стимуляторов на ЭР. Время проведения: несколько лет, начиная с 2007 года. Испытать следующие стимуляторы: гетероауксин, корневин, альбит, сок алоэ древовидного (три варианта подготовки сока). Испытать стимуляторы при обработке черенков сразу после черенкования и на более поздних этапах процесса размножения.
· Провести наблюдения за влиянием на процесс размножения различных других экологических факторов, как абиотических, так и биотических, а также, по возможности, провести эксперименты по данному направлению. Срок выполнения: весь период исследований.
5. Разработать доступную для учащихся методику учёта наблюдений и измерений. Срок выполнения: по мере проведения экспериментов.
6. Разработать доступную для учащихся методику анализа результатов экспериментов. Срок выполнения: по мере проведения экспериментов.
7. Способствовать распространению новых знаний, полученных в ходе экспериментов, среди цветоводов-любителей:
· Направлять работы на конференции учащихся городского и областного уровня. Ежегодно.
· Отражать работу исследователей в Интернете. По возможности.
· На конечных этапах реализации ПБИ направить работы на всероссийские конкурсы исследовательских работ.
2.1. Работы.
С 2004 по 2012 годы были выполнены основные исследования, результаты которых стали известны публике после выступлений учащихся на ежегодной городской конференции школьников «Зелёный мир» и областной конференции «Молодёжь изучает окружающий мир».
Ниже приводится список работ, выполненных в рамках программы биологических исследований школы «Флорис» по повышению эффективности размножения сенполий листовыми черенками. Дата означает время выступления на конференциях.
Руководитель во всех исследованиях: Волков А.П.
Медведева С., Градусова Д. «Испытание двух разных субстратов для укоренения листовых черенков сенполий». 2006.
Коршунов Д., Кремешкова Ю. «Сравнение скорости образования и развития «деток» на черенках сенполий при разных способах окоренения черенков». 2006.
Егорова Мария, Крайнова Мария, Колбасина Елена, Макаренков (Широков) Александр, Крупнова Татьяна. «Поиск методов повышения эффективности размножения сенполий листовыми черенками». 2007.
Никитенко Юлия, Салов Артур, Петрова Евгения. «Поиск методов увеличения эффективности размножения сенполий листовыми черенками». 2008.
Широков Александр. «Изучение влияния сока алоэ на образование деток у сенполий». 2008.
Салов Артур, Петрова Евгения. «Совершенствование метода размножений сенполий листовыми черенками». 2009.
Толкачёва Анна, Кочина Ирина. «Изучение влияния разных концентраций сока алоэ на образование деток у сенполий». 2009.
Панова Ирина. «Продолжение изучения влияния сока алоэ на процесс размножения сенполий листовыми черенками». 2010.
Салов Артур, Петрова Евгения, Фокин Данила. «Сравнение влияния нескольких условий на процесс размножения сенполий листовыми черенками». 2010.
Фокин Данила. «Повышение эффективности размножения сенполий листовыми черенками с помощью комплекса стимулирующих воздействий». 2010.
Подборов Валерий, Новожилов Матвей. «Изучение влияния на процесс размножения сенполий листовыми черенками сочетания нескольких факторов: стимулятора роста, температуры и субстрата». 2011.
Милованова Надежда. «Значение сенполий в экологии жилища человека». 2011.
Панова Ирина, Сухий Екатерина. «Поэтапная стимуляция процесса размножения сенполий листовыми черенками». 2011.
Рыжов Юрий. «Особенности развития корневой системы на черенках сенполий в разных субстратах». 2011.
Подборов Валерий. «Проявление стимулирующего эффекта сока алоэ на черенки сенполий при разных сроках подготовки листьев алоэ». 2012.
Шрестха Кунджан. «Расположение деток на черенках сенполий при нанесении дополнительных надрезов». 2012.
Шрестха Кунджан. «Влияние способа посадки листовых черенков сенполий на образование деток на них». 2013.
2.2. Обобщение результатов исследований по размножению сенполий.
Вначале – о самых общих закономерностях, которые удалось выявить.
За период 21-25 недель большинство черенков проходят все этапы процесса размножения: развитие корневой системы, образование и рост деток, отмирание маточного черенка.
Сокращение или удлинение этого срока зависит от многих условий, главным из которых может оказаться каждый год иное.
Максимальное и минимальное количества деток на черенке, в среднем в группе, каждый год сильно различаются, поэтому удобным показателем считаем «прирост» в количестве деток в результате какого-то воздействия по сравнению с контролем.
Такой показатель, как размер деток, обычно подчиняется закону: чем больше деток, тем они мельче, но часто этот закон нарушается, а причину этого трудно понять (т.е. нет однозначного соответствия между воздействием и результатом).
Хорошо поддаётся учёту состояние маточного черенка: здоров ли он (зелёного цвета), или болен (фиолетовая окраска в результате голодания, пожелтение, признаки поражения клещом, насекомыми, бактериями…).
Так же хорошо поддаётся учёту здоровье деток (по тем же признакам).
Выводы:
1. Наибольшее значение в повышении эффективности размножения имеет «сильный старт».
2. Применения стимуляторов на более поздних этапах не увеличивает количество деток.
3. Лучшим субстратом из испытанных является мох сфагнум.
4. Лучшим из испытанных стимуляторов оказался сок алоэ древовидного.
5. Микроскопическое изучение строения черешка листа сенполии позволило разработать новый метод стимуляции черенков: поперечные надрезы на верхней стороне черешка.
6. Необходима защита черенков и деток от болезней, вредителей и конкурентов в течение всего периода размножения.
7. При использовании бедных субстратов подкормки необходимы.
3. Другие исследования в школе «Флорис».
Насадова Дарья, Филатова Яна, Шарыгина Юлия, Данилов Александр, Шуранов Антон. «Значение комнатных растений в экологии жилища». Руководитель Волкова О.В. 2003.
Результаты исследования.
Комнатные растения способны значительно влиять на экологические условия человеческого жилища, а также на эмоциональное и физическое состояние человека.
Однако жители Иванова недостаточно осведомлены о полезных и вредных свойствах этих растений, значит, не могут правильно их использовать.
Более того, мнение людей о растениях сильно искажено распространёнными суевериями, которые мешают применять ценные растения в озеленении интерьеров.
Свойства многих новых полезных растений почти не известны нашим землякам.
Исходя из этого, мы считаем очень важной любую деятельность по популяризации знаний о реальных свойствах комнатных растений.
Шестернин Евгений, Певнева Ксения. «Простой способ выращивания комнатных растений, требующих влажного воздуха». Руководитель Волков А.П. 2004.
Содержание исследования.
На примере трёх видов растений, требующих повышенной влажности воздуха (Nephrolepis exaltata, сорт «Майский лес»; Pellionia daveauana, Fittonia verschaffeltii) изучено влияние группирования растений в одной посадочной ёмкости на выживаемость растений в комнатных условиях.
Выводы.Растения, посаженные вместе, создают вокруг себя влажный воздух. Это помогает им выжить, когда батареи отопления иссушают воздух в комнате.
Полив растений в композиции легче регулировать, чем полив растений, посаженных в отдельные горшочки.
Рост растений в композиции не прекращается и декоративность растений не теряется.
Фадеева Екатерина, Макаренков (Широков) Александр, Сумачев Роман. «Выявление стимулирующего действия сока алоэ на укоренение черенков комнатных растений». Руководитель Волков А.П. 2004.
Содержание исследования.
Исследование состояло из двух опытов. Первый: Выявление стимулирующего влияния сока трёх видов алоэ на образование корней на черенках фикуса бенжамина.
Объекты опыта:
Черенки пестролистного фикуса бенжамина (Ficus benjamina).
Листья алоэ: древовидного (Aloe arborescens), мыльного (Aloe saponaria), Aloe ciliaris, выдержанные в холодильнике 40 дней при температуре +5…10 градусов.
Второй опыт: Сравнение воздействия различных стимуляторов корнеобразования на черенки эсхинантуса укореняющегося (Aeschinanthus radicans).
Объекты опыта: черенки Aeschinanthus radicans, листья алоэ древовидного, выдержанные в холодильнике 40 дней при температуре +5…10 градусов, листья алоэ древовидного, свежесрезанные, препарат «Корневин».
Результаты исследования.
Сок алоэ древовидного из листьев, обработанных холодом, стимулировал рост корней на черенках фикуса и эсхинантуса, в то время как другие препараты не дали такого эффекта.
Кочина Ирина. «Домашний водоём» и его влияние на влажность воздуха в комнате». Руководители: Волков А.П. и Волкова О.В. 2006.
Результаты исследования. Растения, быстро испаряющие воду, например, циперус очереднолистный (Cyperus alternifolius), колеус (Coleus sp.), папоротники, - способны заметно повышать влажность воздуха в комнате (в опыте наблюдали повышение относительной влажности воздуха с 61 до 82%).
Белова Вероника, Коршунов Даниил, Кремешкова Юлия «Сравнение нескольких видов бегоний по их способности к размножению частями листа». Руководитель: Волков А.П. 2006.
Результаты исследования. Три вида бегоний (B. robusta, B. solimutata, B. boweri “Cleopatra”) показали разную способность к образованию деток на долях листа.
Макаренков (Широков) Александр, Крайнова Мария, Егорова Мария. «Выявление стимулирующего эффекта сока алоэ древовидного (Aloe arborescens) на образование корней на черенках некоторых комнатных растений». Руководитель Волков А.П. 2007.
Результаты исследования. Сок алоэ древовидного стимулирует рост корней на черенках стефанотиса обильноцветущего (Stephanotis floribunda) и псидиума прибрежного (Psidiumlittorale).
Салов Артур «Изучение одновременного действия гетероауксина и активированного угля на окоренение черенков фикуса бенджамина». Руководитель Волков А.П. 2008.
Результаты исследования. Замена процедуры замачивания черенков в растворе гетероауксина на обсыпку оснований черенков углем, пропитанным этим раствором (раствор делается по инструкции на упаковке) не дала преимущества в окоренении черенков.
Силкина Александра, Кочина Ирина. «Испытание разных субстратов для проращивания спор птериса критского и многоножки золотой». Руководитель Волков А.П. 2008.
Результаты исследования. Из трёх субстратов: гнилушки, торфяная почва, песок, лучшие показатели по прорастанию спор дала торфяная земля.
Чекалов Александр, Сухий Екатерина, Гаврилова Алёна. «Поиск оптимального способа рассаживания папоротников, выращенных из спор». Руководитель Волков А.П. 2009.
Результаты исследования.
Был придуман метод проращивания спор папоротников, позволяющий сохранять связь растений с первоначальным субстратом при рассаживании. Метод заключается в использовании мини-контейнеров, сделанных из флористической губки и заполненных землёй.
Крецу Екатерина, Крюкова Любовь. «Изучение влияния внекорневой подкормки на окоренение черенков фикуса бенжамина». Руководитель Волков А.П. 2011.
Результаты исследования. Внекорневая подкормка черенков во время окоренения позволяет получить компактную корневую систему на них, что очень удобно при высадке и сохраняет корни черенка.
Гасымова Мелтем. «Изучение зависимости особенностей строения листа пеллионии Даво от условий её обитания». Руководитель Волков А.П. 2013.
Результаты исследования. Пеллиония, приспосабливаясь к жизни в сухом воздухе, уменьшает размер листа не только сокращением количества клеток, но и уменьшением размера каждой клетки.
Крылов Илья, Зарипов Виктор. «Комнатные растения в сообществах». Руководитель Волков А.П. 2013.
Результаты исследования. Если потребности растений сходятся хотя бы частично, их можно выращивать в одной посуде, в одной почве. Главное – сохранить условия содержания именно в тех рамках, которые подходят для всех растений.
4. Опытническая работа – важный метод познания мира.
В любом образовательном процессе самая дорогая составляющая – это практика. Однако без неё теоретические знания очень быстро «выветриваются», забываются. ДДЮТ предоставляет для ивановских детей уникальную возможность воспользоваться немалой материальной базой в целях совершенствования своего образования.
Эксперименты с растениями позволяют учащимся на практике комплексно применять знания из биологии, математики, физики, химии, географии, экологии. Опытническая работа - это образовательная среда высокой эффективности.
Участие в опытнической работе повышает психологическую самооценку учащегося, расширяет кругозор, позволяет получить такие навыки в самообразовании, которые нехарактерны для общеобразовательной школы.
Последнее редактирование 4.05.13.