Лабораторная работа 30
Смещение рН питательного раствора корнями растений
Принцип метода. Для большинства высших растений оптимальная реакция среды лежит в области слабокислой, близко к нейтральной, то есть при рН 6…7. Корневые системы обладают способностью изменять рН окружающего их раствора, смещая его реакцию близко к оптимуму. Это активный физиологический процесс, связанный с жизнедеятельностью всего растения, выделительными и метаболическими функциями корней, амфолитическими свойствами цитоплазмы, проницаемостью живых мембран. В природной обстановке реакция участков почвы, непосредственно примыкающих к живым корням растений, может существенно отличаться от рН всей массы почвенного горизонта. максимальный сдвиг рН растворов происходит при выращивании растений гидропонным методом (в водной культуре).
Цель работы: изучить явления смещения рН питательного раствора за счет выделений корневой системы растений.
Ход работы: в четырех конических колбах приготовить питательную смесь Кнопа, для чего в каждую слить в равных объемах (обычно по 10 мл) растворы солей — компонентов смеси: Ca(NO3)2, KH2PO4, MgSO4, KCl.
После тщательного перемешивания растворов определить рН смеси Кнопа. Для определения рН взять пипеткой 2,5 мл смеси, поместить в чистую пробирку, добавить 0,15 мл универсального индикатора. Окраску раствора в пробирке сравнить со шкалой Алямовского.
В каждой колбе приготовить раствор с определенным значением рН: 5, 6, 7, 8. Делается это добавлением в раствор 0,01 Н щелочи NaOH или кислоты НСl. После каждого добавления двух-трех капель кислоты или щелочи растворы перемешивать и брать пробы для определения рН. Окрашенные пробы в общий раствор не сливать. Постепенно подкисляя или подщелачивая растворы, добиться заданного значения pН. Для ускорения работы допускаются отклонения от заданной величины на ± 0.2. Например, для первого варианта можно взять смесь Кнопа с рН 4.8, или 5.0, или 5.2. Когда все растворы будут готовы, часть их отлить в чистые пробирки с этикетками, на которых указать рН взятого раствора.
В пробирки высадить по 4…5 проростков пшеницы или других растений. Через 0,5…1,0 ч снова определить значения рН растворов. Результаты записать в табл. 23, сделать выводы о способности корней смещать реакцию растворов.
Таблица 23
Схема записи опыта
Номер варианта | Значение рН | ||
исходное | заданное | конечное | |
1. | 5,0 | ||
2. | 6,0 | ||
3. | 7,0 | ||
4. | 8,0 |
Сравнив направления и степень смещения рН в каждом варианте, определить оптимальную реакцию среды для использованного в опыте растения.
Оборудование и материалы: 1) пробирки; 2) пипетки; 3) прибор Алямовского; 4) раствор Кнопа; 5) проростки пшеницы.
