2402

11

Работа 3 Определение водного дефицита растений

Объекты исследования: листья и семена различных древесных растений. Оборудование и реактивы: аналитические весы, сушильный шкаф, бюксы, эксикаторы, щипцы, пробочные сверла, резиновые пластинки, кристаллизаторы, фильтровальная бумага.

Ход выполнения работы. Сверлом диаметром 6 - 8 мм делают 10-20 высечек листа, стараясь не попадать на крупные жилки. Диски взвешивают на торзионных весах, помещают на поверхность воды в закрытые чашки Петри и оставляют для насыщения ткани водой на 2 ч. Тургесцентные высечки из листьев просушивают снаружи фильтровальной бумагой и взвешивают. Для контроля диски вновь помещают в воду и через 30 мин взвешивание повторяют.

Если масса ткани не изменится, значит, она полностью насыщена водой. После определения массы ткани, полностью насыщенной водой, определяют массу абсолютно сухой ткани (порядок определения см. в работе 2). На основании полученных данных вычисляют величину водного дефицита (ВД) по формуле

ВД = — 100 %,

где А - вес листа при полном насыщении, В - вес листа в обычном состоянии, С - вес абсолютно сухого листа.

Результаты обработать статистически. Полученные значения внести в таблицу.

По окончании расчётной части сравнить полученные данные. Рассчитать, достоверны ли различия между сравниваемыми вариантами.

Работа 4 Определение водоудерживающей способности растений методом «завядания»

Объекты исследования: побеги различных древесных растений. Оборудование и реактивы: торзионные весы, разогретый парафин, ножницы. Ход работы. Срезать побег с растения соответствующего варианта, покрыть место среза расплавленным парафином. Взвесить побег, записать вес и время взвешивания.

В соответствии с планом опыта провести взвешивания других побегов. Затем их раскладывают на столе, отмечая на подложенных листах бумаги вес и

13

номер повторения. Повторно листья взвешивают через 30 мин, 60 мин, 90 мин и 1 2 0 мин.

Убыль в весе листа показывает абсолютное количество потерянной воды за интервал времени. По полученным данным вычисляют количество испаренной воды (ИВ) в процентах к первоначальному весу листа по формуле

ИВ = — 100 % ,

где А - вес побега сразу после его отделения от организма, В - вес побега через определённый промежуток времени.

Результаты обработать статистически. Полученные значения внести в таблицу.

На графике изобразить динамику относительной водоотдачи вида (по средним показателям из 4-х повторностей). Средние значения рассчитать как в главе V. По оси OX отложить время экспозиции опыта, а по оси OY - водоудерживающую способность объектов.

По окончании расчётно-графической части, сравнить полученные данные и сделать вывод о существенности различий между сравниваемыми вариантами.

15

В качестве индикатора применяют дифениламин, который в восстановленной форме бесцветен, а при окислении переходит в дифенилбензидинвиолет сине-фиолетового цвета.

Бихромат калия окисляет дифениламин и смесь приобретает красно­ бурую окраску. При титровании солью Мора шестивалентный хром восстанавливается в трехвалентный, в результате цвет раствора постепенно переходит в синий, а к концу титрования в сине-фиолетовый. Когда весь хром будет оттитрован, последующее добавление соли Мора вызовет переход окисленной формы индикатора в восстановленную (бесцветную); появляется зеленая окраска, которую придают раствору ионы трехвалентного хрома. Четкому переходу окраски раствора в зеленый цвет мешают ионы трехвалентного железа, которые связывают ортофосфорной кислотой.

Вырезают сверлом диски из листа определенного яруса общей площадью 3 см2 и помещают их в коническую колбу на 250 мл, куда заранее из бюретки наливают 10 мл 0,4N раствора К2Сг207. Колбу закрывают ма­ ленькой воронкой, служащей обратным холодильником, и ставят на электроплитку. Во избежание неравномерного кипения в колбу опускают несколько стеклянных капилляров. Раствор кипятят (слабо) точно 5 минут. Колбу охлаждают. Жидкость должна быть бурого цвета. Если окраска зелено­ ватая, то это указывает на недостаточное количество взятого бихромата калия. Тогда можно сжигание повторить с большим количеством бихромата или меньшим количествам высечек. Одновременно проводят контрольное определение (без растительного материала).

К охлажденному раствору приливают 150 мл дистиллированной воды, 3 мл 85 %-ной ортофосфорной кислоты и 10 капель дифениламина, взбалтывают содержимое колбы и оттитровывают 0,2N раствором соли Мора. Внимательно следят за переходом бурой окраски в синею, и продолжают тит­ ровать до превращения ее в зеленую от одной капли раствора соли Мора.

Соль Мора сравнительно быстро изменяет титр, поэтому раствор нужно периодически проверять.

17

Работа 6

Определение площади листьев и их удельной поверхностной плотности Объекты исследования: листья древесных растений.

Оборудование и реактивы: торзионные весы, пробочные свёрла, ножницы, сушильный шкаф.

Ход выполнения работы. Удельная поверхностная плотность листьев (УПП) рассчитывается путём деления сухого веса листьев (Всух) на их площадь (S)

УПП = ж , мг/см2.

УПП характеризует ряд важных физиологических свойств растений. В

частности светолюбие, теневыносливость, ксероморфность,

галлосуккулентность и некоторые другие. Считается, что подавление

фотосинтеза, снижение продуктивности ассимилирующих органов сопровождается снижением величины УПП.

Для определения сухого веса листьев переложить навеску растительного материала в бюксы, записав предварительно их номера. Бюксы поместить в сушильный шкаф при температуре 105 0С на 5 ч. После этого открытые бюксы с навеской листьев или семян перенести в эксикатор для охлаждения.

Повторное взвешивание высушенного растительного материала следует проводить быстро, сразу после его извлечения из эксикатора.

Существует несколько способов определения площади листьев. В тех случаях, когда форма листовой пластинки имеет сложную конфигурацию или листья сильно рассечены, удобнее пользоваться весовым методом. При этом взвешивают сами листья и высечки определенной площади из них. Разделив вес 10 высечек (Вв) на их площадь ^ в ), получаем удельную плотность (УП) 1 см2 живого листа

УП = ш , мг/см2

Зная величину УП, можно найти площадь листьев делением их сухого веса (Всух) на УП

Sл = — , см2

18

Высечки листьев сушат в шкафу при температуре +105 °С в течение 5

часов.

Таким образом, определив сухой вес листьев и площадь, рассчитывают их удельную поверхностную плотность.

Работу проводят в четырёх повторностях по каждому варианту опыта. Результаты обрабатывают статистически и делают соответствующий вывод.

Работа 7 Определение содержания хлорофилла в листьях

Объекты исследования: свежие листья светолюбивых и теневыносливых древесных растений.

Оборудование и реактивы: 80 % ацетон; СаСО3; кварцевый песок или толчёное стекло; весы; ножницы; ступка малого размера; колба Бунзена с пробкой, в которую вставлен стеклянный фильтр № 2 или № 3; насос Камовского; стеклянная палочка; мерная колба на 50 мл с пробкой; воронка; фотоэлектрический колориметр или спектрофотометр; калька; вазелин; салфетка.

Ход выполнения работы. Измельчить листья ножницами, отбросив черешки и крупные жилки, и отвесить на куске кальки 300-500 мг.

Поместить навеску в ступку, добавить кварцевого песка или толченого стекла, и немного СаСО3 , прилить 4-5 мл 80 % ацетона и тщательно растереть.

Смазать снизу носик ступки вазелином и слить вытяжку по палочке в воронку со стеклянным фильтром, вставленную в колбу Бунзена, не теряя ни одной капли. Отсосать жидкость насосом. Прилить в ступку еще немного ацетона, растереть, снова слить на фильтр и отсосать. Повторить эту операцию 2-3 раза, затем перенести растертую массу на фильтр.

Сполоснуть ступку 3 раза ацетоном, слить на материал в воронку, дать постоять несколько минут и отсосать. Промыть материал ацетоном до полного извлечения пигментов (растворитель, стекающий с фильтра, должен стать бесцветным).

Перелить вытяжку в мерную колбу на 50 мл и довести ацетоном до метки, споласкивая колбу Бунзена не менее трех раз небольшими порциями

20

Вычислить процентное содержание хлорофилла в листьях.

Результаты анализов всех объектов, исследованных группой, записать

втаблицу.

Ввыводах сопоставить содержание хлорофилла в разных объектах. При работе на спектрофотометре (кювета 10 мм) можно определить оптическую плотность ацетоновой вытяжки (D) при длине волны 652 HM и вычислить содержание суммы хлорофиллов а и b по формуле

Са+б = 30D652 (МГ/Л).

Более точно содержание отдельных пигментов можно установить с помощью трехволнового метода, определяя оптическую плотность вытяжки при 665, 649 и 440 HM (максимумы поглощения соответственно хлорофилла а, хлорофилла b и каротиноидов).

13

4