Зерттеуші оқушы: Қадыр Кәмшат Ғылыми жетекші: Бидайшиева б секциясы: Биология

Жұмыста әр түрлі шамада тұздалған топырақтардың өсімдіктердің өсіп-өнуіне әсері зерттеліп, тұз мөлшерінің шекті мәндері анықталған. Тәжірибе барысында алынған мәліметтер негізінде, өсімдіктің топырақтағы тұз қорына тәуілділік функциясы келтіріліп, топырақ құнарлылығын арттыру жолдары анықталған.

Анықталған заңдылықтар негізінде өсімдіктің топырақтағы тұз корына байланысты өну мөлшерін анықтауға және болжауға мүмкіншілік беретін математикалық моделі жасалып, өсімдіктердің түріне байланысты параметрлері анықталған.

Оқушы арнайы қойылған тәжірибелер мен қол жеткізілген мәліметтер негізінде, өсімдіктің өну шамасының топырақтағы тұз қорына байланысты заңдылқтарын анықтауды және оның математикалық моделін жасауды, сонымен қатар құнарлығын арттыруды мақсат еткен.

На основе установленных закономерности приводится математическая модель прогнозирования всходов семян сельскохозяйственных культур в зависимости степени засоления почв и способы повышения плодородия почв.

The paper shows the influence of the degree of soil salinity on growth and development of crop seeds and determined the threshold of toxicity. Based on the experimental data shows the function depending on germination of seeds of plants depending on the degree of soil salinity and established ways of improving soil fertility.

On the basis of established patterns of a mathematical model predicting germination of crop seeds in the dependence of the degree of soil salinity and ways to improve soil fertility.

Purpose: To determine the effect of the degree of soil salinity on seed germination of plants and their functional relationship, which allows to predict germination of plants and ways to improve soil fertility.

Stages of research: 1. Collection of literary material on the main salts in the soil affects the plant growth and development. 2. Filling special dishes with soil and amendment of various amount of salt - NaCl. The study will use the 6 version and the experimental results will be compared to the control - without adding salt. 3. In the bowl of options of research will be planted the seeds of corn, alfalfa and wheat. 4. On the basis of submissions received will be established mathematical model of the effect depending on the degree of soil salinity on the germination of seeds of plants. 5. Establish ways to improve soil fertility.

The novelty of the study: independently conduct experiments with saline soils, to develop a mathematical model predicting the effect of soil salinity on the amount and timing of seedling plants.

Features of the research work: to be able to conduct experiments to determine the influence of degree of soil salinity on seed germination of plants and mathematical relationship between them and show the way to resolve it.

Outcome D: Analyzing the results of experiments to determine the influence of degree of soil salinity on seed germination of plants and a mathematical relationship between them and the way the hanging of soil fertility.

Мазмұны

Кіріспе........................................................................................................... 3

1. Функция және оларды биологиялық құбылыстарды сипаттауда қолдану ............................................................................................... 4

2. Топырақ қабатындағы тұздар түрі.................................................................... 7

4. Топырақ тұздылығының өсімдіктер дәнінің өнуіне әсері........................... 10

5. Өсімдіктердің топырақтың тұздану шамасына байланысты өніп-өсуін математикалық модельдеу................................................................ 14

6. Топырақ құнарлылығын арттыру әдісі .......................................................... 20

Қорытынды................................................................................................. 23

Пайдаланылған әдебиеттер

1. 
   Бекбаулиева Ш., Қаңлыбаев Қ.И., Забежанская Н.Н., Меңдіғалиева М.Б. Алгебра және анализге кіріспе. –Алматы, Ана тілі, 1991. 46-47 б.
   
2. 
   Шыныбеков Ә.Н. Алгебра және анализ бастамалары, 10 сынып, -«Мектеп», 2000 ж. 25-41 б.
   
3. 
   Кирей Т.А. Устойчивость растений к засолению среды корнеобитания.//Вопросы экологии Волжско-Окского междуречья: Межвузовский сборник научных трудов. – Ковров: КГТА, - 1999, - с. 80-83
   
4. 
   Лосева А. С., Петров-Спиридонов А. Е. Устойчивость растений к неблагоприятным факторам среды. – М.: - изд-во МСХА, - 1983., - с.46-47
   
5. 
   Клышев Л. К. Биохимические и молекулярные аспекты исследования солеустойчивости растений.//Проблемы солеустойчивости растений, - 1989., - 195 с. Агропромиздат, 1988, - с. 519
   
6. 
   Аббасова З. И., Алиахвердиев С. Р., Зейналов Э. М., Гучейнова Н. Б. Конформационные изменения митохондрий при солевом стрессе.//Третий съезд Всероссийского общества физиологов растений: тезисы докладов, - Санкт-Петербург, - 1993., - 464 с.
   
7. 
   Строганов Б. П., Кабанов В. В., Шевяков Н. И., Лапина Л. П., Комирезко Е. И., Попов Б. А., Достанова Р. Х., Приходько Л. С. Структура и функции клеток при засолении. – М.: Наука, - 1970., 318 с.
   
8. 
   Федяева Т. Ю., Петров-Спиридонов А. Е. Биометрические показатели у кукурузы при постоянном и прогрессирующем хлоридном засолении.//Известия ТСХА, выпуск 3,- 1988., - с. 99-103
   
9. 
   Касумов Н. А. Физиолого-биологические аспекты механизма действия солей на растительный организм. – Баку, - 1983., - 142 с.
   
10. 
    Әбдиева Қ., Смағұлова Л. Болжам және модель. – Информатика-физика-математика журналы, №6, 2000 ж. – б.26-30
    
11. 
    Әбдиев К. Компьютерлік моделдеу сабақтары. – Информатика-физика-математика журналы, №2, 2000 ж. – б.39-44
    

Жамбыл атындағы №5 орта мектептің 10 «А» сынып оқушысы

Бекбаев Сұлтанның ғылыми жұмысының зерттеу күнделігі

Р/с	Атқарылған іс-шаралар	Мерзімі
1	Тақырыпты нақтылау	3.05.09-19.09.09
2	Тақырыпқа байланысты әдебиеттермен танысу, картотека дайындау	12.05-2.07.09
3	Жұмысқа байланысты мәліметтерді жинақтау	3.12.09-18.12.09
4	Жұмыстың жоспарын жасау	11.01--.10-5.05.10
5	Жоспар бойынша тәжірибелер жасау	1.02-31.03.10
6	Тәжірибе нәтижелері арқылы сараптама жасау	11.01.10-5.05.10
7	Ғылыми жоба жұмысын мектеп ғылыми жобалар жарысында қорғау	16.05.10-20.05.10
8	Жұмысқа қосымшалар енгізу. Тақырыпқа байланысты көрнектіліктер жасау	26.05.10-3.09.10
9	Жұмысты редакциядан өткізу	5.09.10-13.11.10

Кіріспе
Ауыл шарушылығы дақылдарының өнімділігі және егін егетін жерлердің құнарлылығы, топырақ қабатындағы тұз қорына тікелей байланысты. Топырақ қабатында тұз мөлшері көбейген сайын, өсімдіктердің өсіп-өнуі баяулап, олардың өнімділігі күрт төмендейді. Осындай жағдайда топырақ қабатындағы тұз қорының дақылдардың өсіп-өнуіне әсерін болжаудың және топырақ құнарлылығын арттырудың маңыздылығы артады.

Осы туындаған мәселені шешу, топырақ қабатындағы тұз қорының өсімдіктердің өсіп-өну шамасына әсерінің функциясын анықтап, оның математикалық моделін жасуды және топырақ құнарлылығын арттыру әдісін анықтауды қажет етеді.

Өсімдіктердің өсіп-өнуінің топырақ қабатындағы тұз қорына тәуілділігін болжау, математикалық моделін жасау, топыраққа әр түрлі шамада тұз енгізіп, олардың әр түрлі дақылдардың дәнінің өну дәрежесіне әсерін анықтайтын тәжірибе жүргізуді қажет етеді. Тәжірибе мәліметтері негізінде, зерттеліп отырылған құбылыстардың арасындағы функциялық тәуелділік анықталып, олардың математикалық нұсқасы жасалынады. Сонымен қатар топырақ құнарлылығын арттыру, оған цеолит енгізу арқылы анықталды.

Сондықтан жобада топырақтың тұздану шамасының әр түрлі дақылдардың дәнінің өну дәрежесі, топыраққа ас тұзын енгізу арқылы анықтадық. Барлық нұсқада ас тұзын енгізу, тұздану шамасының дәндердің өну шамасының салыстырылмалығын қамтамасыз етті.

Арнайы қойылған тәжірибелер және қол жеткізілген мәліметтер негізінде, өсімдіктің өну шамасының топырақтағы тұз қорына байланысты заңдылықтарын анықтауды, оның математикалық моделін және топырақ құнарлылығын арттыру әдісін жасауды мақсат еткен. Өз бетінше тәжірибе жасап, топырақтағы тұз мөлшерінің дәндердің өну мөлшеріне әсерін болжайтын математикалық моделін жасау және топырақты сумен шаю арқылы оны тұздан тазартып, оған цеолит енгізу арқылы оның құнарлылығын арттыру әдісі зерттеу жаңалығы болып саналынады. Оқушының сыныптан тыс тәжірибелік жұмыстар жүргізу арқылы, математиканың биологиядағы орны туралы түсінігін кеңейтіп, математика мен биологияны өмірде қолдану аясының кең екендігін анықтау, жұмыстың практикалық маңызы болып табылады.
1. Функция және оларды биологиялық құбылыстарды сипаттауда қолдану
Айналамызда болып жатқан құбылыстар бір-біріне тәуелді. Функциялық идеяның математика ғылымында да, мектепте математика пәнін оқытуда да пайда болған уақытын дәл айту қиын. Дегенмен ертедегі гректерде функциялық тәуелділік жайында кейбір жеке ұғымдар болған, ол орта ғасырларда қайтадан жойылып кеткен. Ал функциялық тәуелділікті графиктік кескіндеуді ХVІІ ғасырдағы ғалымдардың еңбектерінде кездестіруге болады. Графиктердің функциялық мәнін қарастырмай – ақ есепті графиктік жолмен шешу мәселесі математиканың ертеректе шыққан әдебиеттерінде кездеседі.

ХVІ ғасырда Виет (1540-1603) функцияға әріп таңбаларды енгізген. Мысалы: «Формула Виета» ru.wikipedia. Әріп арқылы түрлі шамаларды ұғынатын болғандықтан, айнымалы шама жайындағы түсінік те пайда болған.

Өзара тәуелді екі айнымалы шаманың өзгеруін көрнекті түрде кескіндеу француз математигі Р. Декарттың (1596-1650) есімімен байланысты. Ол өзінің «Геометрия» деп аталатын еңбегінде 1637 жылы тік бұрышты координаталар методын тұжырымдап берген. «Тік бұрышты координаторлар» ru.wikipedia.

«Функция» деген сөз «functio» деген латын сөзінен шыққан. Бұл сөздің қазақ тіліндегі мазмұны «әрекет», «атқару» деген сөздерге тән. Бұл сөз алғашқы рет немістің атақты математигі Лейбництің (1646-1716) еңбектерінде кездеседі.

Лейбниц еңбектерінде «функция» деген сөз көрнекті-геометриялық түсінікте белгі бір заңдылықпен өзгеріп отыратын кесінді ретінде кездеседі.

Бір коңіл аударатын нәрсе - алғаш кезде функцияның аналитикалық формасы ескерілмей, оны тек график түрінде өрнектеген болатын. «Лейбництің монадалогиясы» turbreferat.kz.

Тек ХVІІ ғасырда ғана функцияның геометриялық формасынан оның аналитикалық формасына көшкен. Бұл кезең И. Бернулли есімімен байланысты. Ол «айнымалы шаманың функциясы сол айнымалы шама мен сандардан немесе тұрақты шамалардан белгілі әдіспен құрастырылған аналитикалық өрнек болып табылады» деп анықтай түседі. Орысша-қазақша түсіндірме сөздік: Механика / Жалпы редакциясын баскарған э.ғ.д., профессор Е. Арын - Павлодар : «ЭКО»ҒӨФ. 2007.-29 [1 б].

1837 жылы француз математигі Л. Дирихле (1805-1859) функцияны былайша анықтаған: «егер х-тің a кесіндідегі кез-келген мәніне у-тің әбден анықталған мәні сәйкес келсе, онда у айнымалы х-тің функциясы болып табылады (бұл сәйкестік қандай тәсілмен тағайындалған болса да бәрібір)». «Функция Дихирле» ru.wikipedia.

Карл Маркс өзінің «О понятии функции» деген еңбегінде функция жайындағы түсініктің элементар алгебраға ену тарихының негізгі түбірін анықтаған. Онда мынадай мысал кездеседі: «қосындысы 10-ға тең екі бүтін оң санды табыңдар». Маркс х+у=10 теңдеуін құрып, іздеген сандардың бірінші белгісіздің орнына 1-ден 9-ға дейінгі сандарды қойып, мәндерді табуға болатындығын айтқан. Көптеген мысалдарды қарастыру соңында Маркс мынадай қорытындыға келген: «сонымен, анықталмаған теңдеуден шыққан функцияның түсінігі былай еді: бір шамаға белгілі бір мән бермейінше екінші шаманы анықтауға болмайтындығының тәуелділігін белгілеу үшін функция деген сөзді пайдаланған». «Карл Маркс» ru.wikipedia.

Ондай тәуелділіктер биологияға да тән жағдай. Сондықтан табиғатта орын алатын биологиялық құбылыстардың заңдылықтары, соның ішінде дәннің өсу шамасының топырақтағы тұз қорынан тәуелділігі жалпы у = ƒ(х) функциясы түрінде жазуға болады. Мұндағы у - өнген дән шамасы, х – топырақ қабатындағы тұз мөлшері. Яғни Х жиынындағы әрбір х-тің (тұз мөлшеріне) әрбір мәніне У жиынының нақты бір у мәнін (дәннің өну саны) сәйкес қоятын заңдылық функция деп аталады.

Сондықтан х - тәуелсіз айнымалы (топырақтағы тұз мөлшері), оның аргументі; у – тәуелді айнымалы (дәннің өну саны) немесе функция. Функция тиянақты мән қабылдайтын тәуелсіз айнымалының нақты мәндер жиынын функцияның анықталу облысы (D), ал анықталу облысынан алынған әрбір тәуелсіз айнымалыға сәйкес табылған функцияның мәндерін оның мәндер жиыны (Е) деп атайды. Анықтамаға сәйкес, Х жиыны – функцияның анықталу облысы, У жиыны – функцияның мәндер жиыны болады.

12. 
    Топырақ қабатындағы тұз қорының өсімдік дәндерінің өну шамасына әсерінің математикалық моделін жасау үшін, Х жиынына байланысты У жиыны – функцияның мәндер жиынын табуымыз керек. Осы мәліметтер негізінде тұз мөлшерінің биологиялық құбылыс болып саналатын, дәннің өну мөлшерін анықтайтын функция графигін сызуға мүмкіншілік туады. Шыныбеков Ә.Н. Алгебра және анализ бастамалары, 10 сынып, - «Мектеп», 2000 ж. [25-41] б.
    
13. 
    Осы график негізінде функция негізінде биологиялық құбылыстын функция түрі анықталып, оны шешу барысында топырақ қабатындағы тұз мөлшеріне байланысты дәннің өсу мөлшерін болжауға мүмкіншілік туғызатын математикалық моделі жасалады. Әбдиева Қ., Смағұлова Л. Болжам және модель. – Информатика-физика-математика журналы, №6, 2000 ж. – б. [26-30]
    

2. Топырақ қабатындағы тұздар түрі
Табиғи жағдайда топырақ қабатында өсімдіктердің өсіп өнуіне Са²⁺, Mg²⁺, Na⁺, СО₃^2-, НСО₃^-, СI^-, SО₄^2- иондарының қосылуы негізінде пайда болған тұздар әсер етеді.

Бұл иондар негізінде: хлоридтер - NaCI, МgС1₂, CaCI₂, сульфаттар - Na₂SO₄, MgSO₄, СаSО₄.; бикарбонаттар - NaHCO₃, Са(НСО₃)₂, Mg(HCO₃)₂, сода - Na₂CO₃ пайда болады.

Тұздардың топырақта жиналуы мен жиналу жағдайлары, сортаңданған топырақ қалыптасуы, тұздардың ыза және топыраққұраушы жыныстар тұздылығы мен тұздардың топырақ кескінінде шоғырлануына байланысты. Тұздар негізінен тау жыныстары бұзылуы нәтижесінде ерімтал күйінде пайда болады. Көптеген тұздар жанартау шөгінділерінде пайда болады.

Тұздардың құрылықта қарқынды жинақталуы климат жағдайына, қар мен жауын суы булану мөлшеріне, суда еритін және топырақтың су өткізгіштік қабілетіне байланысты. Ылғалды климатта, шайылымды су құбылымы бар топырақ кескінінде тұздар терең шайылып, тіпті жынысқа өтіп кетеді. Құрғақ климатта, өте-мөте шөлейт және шөлді аймақтарда, құрылыққа түскен жауын суы түгел қайта ауаға буланып кететін жағдайда, тұздар ызамен келіп, жыныстарда мол шоғырланады, керісінше ыза суы жоғары көтеріліп буланғанда, тұздар да тұрақты көтеріліп, сортаңданған топырақ қалыптасуына себептеседі.

Геобиохимиялық жағдайға байланысты орманды дала мен дала аймақтарында жалпы тұздар мөлшері аз болса да, топырақта және ызада шамалы карбонат пен екі карбонатты натрий, күкірт, сондай-ақ содалы, содалы-күкірт типтес сортаңдану қалыптасқан. Соңғыларға себеп: соданың күкірт пен хлор тұздарына қарағанда аздау ерімталдығы. «Тұздалған топырақтар түрлерінің таралуы және қасиеті» Жамалбеков Е. [80-83 бет]. Оспанов Б. [64-66 бет]. Ж.Белдібай [33-35бет] magistr.kz/referat/show/435/67/4‎

Бұл тұздардың шектен тыс топырақ қабатында болуы олардың экологиялық жағдайын төмендетеді (1 сурет).

1 сурет – Тұздың топырақ пен өсімдіктердің экологиясына әсері.

Топырақ қабатындағы тұздар өздерінің уыттылығы бойынша төмендегідей ретпен орналасады:

Na₂CO₃>NaHCO₃>NaCI>CaCl₂>Na ₂SO₄>MgCI₂>MgSO₄

Қарастырылып отырылған тұздар топырақ қабатында, өсімдіктердің тамырына келетін ылғал қорына әсер етіп, олардың өнуі мен өсуіне қажетті су мөлшерін кемітеді. Бұл құбылыс топырақ қабатындағы тұздар тамыр өсетін ортадағы топырақ ертіндісінің осмостық қысымын, өсімдіктің осмостық қысымынан артып кетуіне байланысты. Сонымен қатар тұздардың зиянды әсері, өсімдіктердің цитоплазмаларының үстіңгі қабаттарының жарақаттануына да байланысты. Осыған байланысты өсімдік жасушаларына тұздар еніп, олардың дамуына кері әсерін тигізеді.

Өнген өсідіктер минералданған қоректік заттармен аз мөлшерде қамтамасыз етілсе, тұздың олардың дамуына тигізетін кері әсері күрт артып, дамуын тоқтатады.

Қолдағы бар мәліметтерді сараптап, төмендегідей қорытынды жасауға болады:

1. Тұздар өсімдіктердің сумен қамтамасыз етілуін қиындатады.

2.Тұздар өсімдіктерде қалыптасқан минералдық құрамындағы тепетеңдікті бұзады.

3. Топырақ қабатындағы тұздар өсімдіктерді уландырады.

жүктеу/скачать 3,03 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: