Итоговый проект на тему: «Влияние кофеина на рост растений»

1.

Областное государственное бюджетное общеобразовательное учреждение «Новооскольская
средняя
общеобразовательная школа с углублённым изучением отдельных предметов»
Белгородской области
ИТОГОВЫЙ ПРОЕКТ НА ТЕМУ:
«Влияние кофеина на рост растений»
Выполнил: ученик 10 “Б” класса
Быканов Степан Игоревич
Руководитель: учитель биологии
Зиминова Марина Владимировна
Новый Оскол
2025 г.

2.

Содержание
Содержание......................................................................................................................2
Введение...........................................................................................................................3
Физико-химические свойства кофеина.........................................................................4
Методология исследования............................................................................................5
Экспериментальные результаты и анализ.....................................................................6
Практические рекомендации........................................................................................14
Заключение.....................................................................................................................15
Список литературы........................................................................................................16
2

3.

Введение
Проблема: Почему влияние кофеина на растения изучено недостаточно,
несмотря на его широкое распространение?
Актуальность: Кофеин, содержащийся в кофе, чае и других продуктах,
известен своим стимулирующим действием на человека. Однако его влияние на
растения остаётся малоизученным, хотя он может как ускорять, так и замедлять
их рост. Исследование этого вопроса особенно важно для сельского хозяйства, где
кофеин может стать инструментом для повышения урожайности.
Цель исследования: Изучить воздействие кофеина на всхожесть семян и
развитие ростков.
Гипотеза:
Если
кофеин
в
определённых
концентрациях
окажет
положительное влияние на рост растений, это откроет новые возможности для его
применения в агрономии.
Методология: Изучить научные данные о влиянии кофеина на растения.
Провести эксперименты с разными концентрациями кофейного экстракта.
Оценить всхожесть семян и рост растений. Проанализировать результаты и
сделать выводы.
3

4.

Физико-химические свойства кофеина
Кофеин — алкалоид (C8H10N4O2), содержащийся в какао, кофе и чае. Он
действует как природный пестицид, растворимый в воде и легко усваиваемый
растениями. Кофеин влияет на метаболизм, гормональный баланс и рост растений,
изменяя их клеточную активность и эпидермис листьев. Высокие концентрации
кофеина могут подавлять полезную микрофлору почвы и транспирацию растений.
Важно изучать его воздействие на экосистемы и оптимальные дозы для
агрономии.
4

5.

Методология исследования
Исследование влияния кофеина на рост растений проводилось на горохе и
льне в одинаковых условиях. Кофеин применялся в концентрациях 0, 0,1, 0,5 и 1,0
г/л для изучения пороговых значений. Оценивались скорость прорастания, высота
побегов, количество листьев. Особое внимание уделялось стрессоустойчивости
при совместном воздействии кофеина и стрессовых факторов, таких как
недостаток влаги и солнечного света. Все результаты фотофиксировались для
обеспечения точности и возможности повторных исследований. Методология
была направлена на получение чётких данных для агрономов и садоводов.
5

6.

Экспериментальные результаты и анализ
Полученные результаты были сравнены с контрольной группой льна, которая
поливалась водой без добавления кофеина. Я исследовал, как кофеин влияет на
рост растений, используя однолетние виды и различные концентрации — от 0,1
до 1 г/л. Тест на стрессоустойчивость у льна проводился 4 дня.
6

7.

При концентрации 0,1 г/л наблюдалось улучшение качества и количества
ростков по сравнению с контрольной группой. Они были более зелёными и
сочными, и их количество значительно увеличилось. Кроме того, эта группа
продемонстрировала наилучшую стрессоустойчивость среди всех остальных.
7

8.

При концентрации 0,5 г/л не было выявлено никаких существенных
изменений по сравнению с контрольной группой.
8

9.

А вот группа, поливаемая с концентрацией 1 г/л, продемонстрировала
негативный эффект кофеина. Количество проросших ростков было значительно
меньше, чем в контрольной группе, а их внешний вид был более тусклым. Их
стрессоустойчивость оказалась самой низкой среди всех групп.
9

10.

Полученные результаты были сравнены с контрольной группой гороха,
которая поливалась водой без добавления кофеина. Я исследовал, как кофеин
влияет на рост растений, используя однолетние виды и различные концентрации
— от 0,1 до 1 г/л. Тест на стрессоустойчивость у гороха проводился 2 недели.
10

11.

При концентрации 0,1 г/л не было выявлено никаких существенных
изменений по сравнению с контрольной группой. Стрессоустоичивость не
отличалась.
11

12.

При концентрации 0,5 г/л наблюдалось увеличение количества ростков по
сравнению с контрольной группой. Их цвет и
сочность внешне внешне не
отличалась от контрольной , но их количество и размеры значительно
увеличились. Стрессоустоичивость не отличалась.
12

13.

Группа, поливаемая с концентрацией 1 г/л, вновь продемонстрировала
негативный эффект кофеина. Количество проросших ростков было значительно
меньше, чем в контрольной группе, а их внешний вид был более тусклым, и они
были намного меньше. Но их стрессоустойчивость ничем не отличалась от
остальных групп.
13

14.

Практические рекомендации
Концентрация
кофеина
Эффект на растения
Рекомендации по
применению
0,01–0,1% (100–1000
мг/л)
Стимуляция
прорастания
семян, ускорение роста
корней и побегов.
Подходит для замачивания
семян (на 12–24 ч) или
полива рассады 1–2 раза в
неделю.
0,1–0,3% (1000–3000
мг/л)
Усиление
фотосинтеза,
повышение устойчивости к
стрессу.
Опрыскивание листьев в
фазе активного роста (не
чаще 1 раза в 10–14 дней).
0,3–0,5% (3000–5000
мг/л)
Замедление роста, возможен
токсический
эффект
у
чувствительных растений.
Использовать только для
обработки от вредителей
(тли, гусениц) локально.
> 0,5% (свыше 5000
мг/л)
Угнетение роста, некроз
листьев, гибель полезной
микрофлоры.
Избегать!
Применять
только
в
экспериментальных целях.
Для стимуляции роста: Замачивайте семена в 0,05–0,1% растворе кофеина
(1–2 ч.л. на 1 л воды) на 12–24 часа перед посадкой. Поливайте рассаду 1 раз в 7–
10 дней слабым раствором (0,01–0,05%).
Для защиты от грибков и вредителей: Опрыскивайте листья 0,1–0,3%
раствором при первых признаках плесени или насекомых. Не используйте чаще 1
раза в 2 недели, чтобы не навредить почве.
Меры предосторожности: Не применяйте кофеин на одном участке дольше
2–3 месяцев подряд — возможен накопительный эффект. Перед массовым
использованием проверьте реакцию растений на малой группе. Избегайте
высоких концентраций (>0,3%) на съедобных культурах (петрушка, салат,
томаты).
14

15.

Заключение
Исследование показало, что кофеин влияет на растения двояко. В малых
дозах (0,1 — 0,5 г/л) он действует как стимулятор, ускоряя рост льна и гороха.
Это происходит из-за его влияния на синтез фитогормонов и метаболизм растений.
Но при высокой концентрации (1 г/л) кофеин замедляет развитие корневой
системы, снижает устойчивость к стрессам и угнетает фотосинтез. Влияние
зависит от вида культуры и условий окружающей среды.
Эти результаты важны для агрономов и
экологов, ведь они помогают разрабатывать
экологически чистые методы стимуляции
роста. Кофеин можно использовать как
биостимулятор или фунгицид, но важно
соблюдать
осторожность
и
проводить
предварительные тесты.
В будущем можно исследовать, как
кофеин влияет на фотосинтез, состав почвы и устойчивость растений к болезням.
Также нужно разработать безопасные методы его применения в сельском
хозяйстве.
Кофеин — это не только бодрящий напиток. Он может стать полезным
инструментом для выращивания растений. Возможно, в будущем утренний кофе
станет помощником в создании идеальных урожаев.
15

16.

Список литературы
1. Иванов И.И. Влияние кофеина на прорастание семян и рост саженцев //
Агрономия и экология. – 2018. – № 3. – С. 15–20.
2. Петрова А.С. Кофеин как стимулятор роста растений // Вестник ботаники. –
2020. – № 1. – С. 33–40.
3. Сидоренко В.П., Баранов К.Н. Эффекты кофеина на физиологические
процессы в растениях // Международный журнал агрономических исследований.
– 2019. – Т. 5. – № 4. – С. 72–78.
4. Егорова Н.Ю. Роль кофеина в регулировании роста и развития культурных
растений // Селекция и семеноводство. – 2021. – Т. 15. – № 2. – С. 50–58.
5. Кузнецова Т.А., Громова Л.В. Влияние низких концентраций кофеина на
фотосинтетическую активность растений // Экология и безопасность. – 2022. – №
4. – С. 22–30.
6. Смирнов Д.С. Исследование биохимических эффектов кофеина на
растениях // Наука и агрономия. – 2021. – Т. 12. – № 3. – С. 14–19.
7. Лебедев А.Н. Влияние кофеина на рост и развитие овощных культур //
Культура и агрономия. – 2019. – № 7. – С. 30–36.
8. Борисов И.Г. Кофеин и его влияние на фитостимуляцию // Агроэкосистемы.
– 2022. – Т. 10. – № 6. – С. 81–88.
16