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...................................................................................................8
Заключение..............................................................................................................................10
Список литературы.............................................................................................…................11

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.

4.

Физико-химические
кофеина
свойства
Кофеин — это алкалоид с формулой C8H10N4O2,
который встречается в какао, кофе и чае. Он
выполняет роль природного пестицида , так как
хорошо растворяется в воде, что облегчает его
усвоение растениями. Кофеин взаимодействует с
белками и нуклеиновыми кислотами, оказывая
влияние на клеточную активность, метаболизм и
гормональный баланс растений, что может
стимулировать или замедлять их рост. Однако
высокие концентрации кофеина могут подавлять
полезную микрофлору почвы. Кроме того, он
изменяет эпидермис листьев и кутикулу, что влияет
на
транспирацию
и
фотосинтез.
Изучение
воздействия кофеина на экосистему и определение
оптимальных
концентраций
для
улучшения
агрономии представляют собой важные задачи.

5.

Методология исследования
Исследование влияния кофеина на рост растений
включало комплексный подход с использованием
разнообразных методов для оценки морфологических
и физиологических параметров. Эксперименты
проводились на гороха и льне, выращенных в
одинаковых условиях. Кофеин применялся в
концентрациях 0, 0,1, 0,5 и 1,0 г/л для изучения
пороговых значений воздействия. Параметры оценки
включали скорость прорастания, высоту побегов, цвет
листьев и стеблей. Данные анализировались для
установления влияния кофеина и его концентрации.
Особое внимание уделялось стрессоустойчивости
растений при совместном воздействии кофеина и
стрессовых факторов. Таких как недостаток света и
влаги. Все результаты фотофиксировались для
обеспечения точности и возможности повторных
исследований. Методология направлена на получение
чётких данных, которые могут быть полезны для
агрономов и садоводов.

6.

Экспериментальные результаты и анализ группы льна
Контрольная группа
Группа 0,1 г/л
Группа 0,5 г/л
льна
Увеличение количества
Качественных
и
По ней сравнивались ростков.
количественных изменений
все остальные группы льна.
Улучшение
качесва. не наблюдалось.
Более зелёные и сочные.
Ухудшение
Быстрее растут.
стрессоустойчивости.
Улучшение
стрессоустойчивости
Группа 1 г/л
Уменьшение количества
ростков.
Ухудшение
качества.
Менее сочные и зелёные.
Медленно растут.
Самая
худшая
стрессоустойчивость среди
всех групп.

7.

Экспериментальные результаты и анализ группы гороха
Контрольная группа
Группа 0,5 г/л
Группа 0,1 г/л
льна
Качественных
и
Увеличение количества
По ней сравнивались количественных изменений ростков.
все остальные группы льна. не наблюдалось.
Улучшение
качесва.
Стрессоустойчивость не Более зелёные и сочные.
изменилась.
Более быстрый рост.
Стрессоустойчивость не
изменилась.
Группа 1 г/л
Уменьшение количества
ростков.
Ухудшение
качества.
Менее сочные и зелёные.
Медленно растут.
Стрессоустойчивость не
изменилась.

8.

Практические рекомендации
Концентрация кофеина
Эффект на растения
Рекомендации по
применению
0,01–0,1% (100–1000 мг/л)
Стимуляция
прорастания
семян, Подходит для замачивания семян (на
ускорение роста корней и побегов.
12–24 ч) или полива рассады 1–2 раза в
неделю.
0,1–0,3% (1000–3000 мг/л)
Усиление фотосинтеза,
устойчивости к стрессу.
0,3–0,5% (3000–5000 мг/л)
Замедление
роста,
возможен Использовать только для обработки от
токсический эффект у чувствительных вредителей (тли, гусениц) локально.
растений.
> 0,5% (свыше 5000 мг/л)
Угнетение роста, некроз листьев, Избегать!
Применять
только
гибель полезной микрофлоры.
экспериментальных целях.
повышение Опрыскивание
листьев
в
фазе
активного роста (не чаще 1 раза в 10–
14 дней).
в

9.

Практические рекомендации
Оптимальная концентрация: Использование растворов кофеина в пределах 0,01–0,1%
способствует стимуляции роста семян и повышению всхожести. Выше 0,5% — возможен
токсичный эффект (Приложение 4. Таблица 1).
Совместимость с удобрениями: В сочетании с органическими и минеральными
удобрениями кофеин может усиливать питание растений, особенно на ранних стадиях
(здесь нужно провести отдельные исследования для нужной дозы раствора).
Фунгицидные свойства: Кофеин способен подавлять развитие грибков и плесени. Это
открывает путь к его применению в качестве естественного средства защиты растений.
Меры предосторожности: Избегать длительного использования на одном участке —
возможен накопительный эффект в почве. Проверять влияние на почвенную микрофлору
перед применением на широких площадях.

10.

Заключение
Исследование показало, что кофеин влияет на растения двояко. В
малых дозах (0,1 и 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.

11.

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.
9. Тихомиров Е.С. Узнайте, как кофеин влияет на растения // Ботанический журнал. – 2020. – Т.
17. – № 5. – С. 68–75.