Wissenschaftsprojekte auf mittlerer Ebene: Beeinflusst der pH-Wert des Wassers das Wachstum von Bohnenpflanzen?

Beeinflusst der pH-Wert des Wassers das Wachstum von Bohnenpflanzen?

In diesem Abschnitt

  • Säuren und Basen verstehen
  • Die Auswirkungen positiver und negativer Ionen
  • Verschiedene Böden für verschiedene Pflanzen
  • Die Materialien finden, die Sie benötigen
  • Schutz vor Kontamination
  • Berücksichtigung anderer Botanikprojekte

Obwohl dieser Abschnitt als Botanikprojekt klassifiziert ist, werden Sie beim Durcharbeiten feststellen, dass er auch eine angemessene Menge an Chemie enthält.

Es ist nicht ungewöhnlich, dass sich wissenschaftliche Bereiche oder Disziplinen im Laufe eines Projekts oder Experiments kreuzen. Dieses Projekt ist ein gutes Beispiel dafür, wie dies geschieht.

Sie haben wahrscheinlich schon von der pH-Skala gehört oder jemanden über den pH-Faktor eines bestimmten Materials sprechen hören. Aber was ist pH genau und wie beeinflusst es das Wachstum von Pflanzen?

In diesem Abschnitt werden wir die Grundlagen des pH-Wertes untersuchen und experimentieren, um zu erfahren, wie der pH-Faktor der Flüssigkeit die Keimung und das Wachstum von Bohnensamen beeinflusst. Wenn Sie fertig sind, haben Sie wertvolle Lektionen in Botanik und Chemie gelernt und verstehen besser, wie sich Wissenschaftszweige überschneiden.

Also, was scheint das Problem zu sein?

Sie wissen, dass Pflanzen bestimmte Dinge brauchen, um ihnen beim Wachsen zu helfen. Sie brauchen eine Art Wachstumsmedium, normalerweise Schmutz. Sie brauchen Licht und sie brauchen Wasser.

Das Problem, das Sie bei diesem Science Fair-Projekt zu lösen versuchen, ist, ob der pH-Wert des Wassers, mit dem Pflanzen besprüht werden, die Wachstumsrate beeinflusst.

Um eine bessere Vorstellung davon zu bekommen, was Sie tun werden, und um Ihnen bei der Formulierung einer Hypothese zu helfen, ist es wichtig, dass Sie ein allgemeines Verständnis dafür haben, was pH genau ist.

Die Initialen pH stehen für percent hydronium ion. Die pH-Skala wird als Maß dafür verwendet, wie sauer oder basisch eine Flüssigkeit ist. Aber wie werden Flüssigkeiten sauer oder basisch? Ist eine Flüssigkeit nicht nur eine Flüssigkeit?

Wasser?und destilliertes Wasser?ist die einzige Flüssigkeit, die neutral ist. Das heißt, es ist genau in der Mitte sauer oder basisch?und es ist weder. Es ist nur reines Wasser.

Die pH-Skala beginnt bei Null und endet bei 14. Je saurer eine Flüssigkeit ist, desto niedriger ist ihre Zahl auf der pH-Skala. Je weniger sauer?oder grundlegender ist eine Flüssigkeit?je höher seine Zahl.

Die meisten Flüssigkeiten, denen Sie täglich begegnen, sind nahezu neutral. Sie können etwas darüber oder etwas darunter liegen, aber die meisten Flüssigkeiten neigen dazu, näher an neutral zu sein als an beiden Enden der pH-Skala.

Flüssigkeiten erhalten ihren pH-Wert durch Moleküle, die sich zu positiven und negativen Ionen aufspalten. Ein Ion ist der Verlust oder Gewinn von Elektronen aus einem Atom. Wenn ein Atom Elektronen verliert, bildet es ein positives Ion. Wenn ein Atom Elektronen gewinnt, bildet es ein negatives Ion.

Flüssigkeiten sind entweder sauer oder basisch (auch alkalisch genannt), je nachdem, ob sie positive oder negative Ionen enthalten. Wenn sich mehr positive Ionen im Wasser befinden, ist das Wasser saurer. Wenn sich mehr negative Ionen im Wasser befinden, ist die Flüssigkeit basischer.

In diesem Experiment steuern Sie den pH-Wert des Wassers, das Sie für Bohnenpflanzen verwenden, indem Sie bestimmte Substanzen hinzufügen, um destilliertes Wasser entweder sauer oder basisch zu machen. Sie steuern auch alle anderen Faktoren, z. B. wie viel Wasser und Licht jede Pflanze erhält.

Wenn Sie möchten, können Sie den Namen dieses Abschnitts verwenden, ?Beeinflusst der pH-Wert des Wassers das Wachstum von Bohnenpflanzen?? als Titel für Ihr Projekt. Andere zu berücksichtigende Namen könnten sein:

  • Welche Art von Boden bevorzugen Bohnenpflanzen?
  • Sauer oder alkalisch?Was ist richtig für Bohnenpflanzen?
  • Wachsen oder nicht wachsen: Saurer vs. alkalischer Boden für Bohnenpflanzen

Wenn Sie mit dem Experiment fertig sind, wissen Sie, ob Bohnenpflanzen saures oder basisches Wasser bevorzugen.

Was ist der Sinn?

Einige Pflanzen bevorzugen saure Bedingungen. Wir nennen diese säureliebenden Pflanzen. Säureliebende Pflanzen umfassen Folgendes:

  • Stechpalme, kiefer, tanne, fichte, birke, eiche, magnolie, weide, und blühende crabapple bäume
  • Rhododendren und azaleen
  • Hortensien
  • Rosen
  • Cranberry, erdbeere und heidelbeere pflanzen
  • Berg lorbeer
  • Krokusse

Andere Pflanzen, wie die hier aufgeführten, bevorzugen jedoch alkalische Böden:

  • Eiben-, Buchsbaum- und Berberitzensträucher
  • Blühende Pflaumen- und Kirschbäume
  • Eschen-, Buchen-, Haselnuss- und Ahornbäume
  • Clematis
  • Scheinorange
  • Flieder
  • Rosa
  • Astern

Gärtner helfen Pflanzen oft, indem sie den Boden, in dem sie wachsen, entweder saurer oder alkalischer machen. Es gibt Produkte wie Miracid, die den Säuregehalt des Bodens erhöhen. Gartenkalk (sein chemischer Name ist Calciumcarbonat) hilft, den Boden alkalisch zu machen.

In dem unten beschriebenen Experiment verwenden Sie destilliertes Wasser als Kontrolle und Wasser mit unterschiedlichen pH-Werten als Variablen. Auf diese Weise können Sie die Auswirkungen von Flüssigkeiten mit unterschiedlichem pH-Wert auf die Bohnenpflanzen beobachten.

Wer weiß? Sie können Ihr Interesse an Gartenarbeit durch dieses Projekt steigern oder ein Interesse daran entwickeln. Wenn nichts anderes, wird es Ihnen ein besseres Verständnis dafür geben, wie Pflanzen wachsen und welche Arten von Faktoren sie beeinflussen.

Was denkst du wird passieren?

Wenn Sie Erfahrung mit Gartenarbeit und dem Anbau von Pflanzen haben, wissen Sie, dass Pflanzen auf alle möglichen Faktoren unterschiedlich reagieren.

Einige Pflanzen mögen es, häufig bewässert zu werden, während andere gerne auf einen Drink warten, bis der Boden vollständig trocken ist. Einige sind viel anfälliger für Hitze oder Kälte als andere. Einige Pflanzen gedeihen im Sonnenlicht, während andere schattige Bedingungen mögen. Sie haben bereits gelesen, dass einige Pflanzen einen sauren Boden bevorzugen, während andere basischen Boden mögen.

Sie können etwas über den Anbau von Bohnenpflanzen recherchieren, um eine Hypothese zu bilden. Wenn Sie nicht viel Erfahrung mit Pflanzen haben oder den pH-Wert nicht gut verstehen, ist es wahrscheinlich von Vorteil, mehr über den Anbau von Pflanzen, verschiedene Bodentypen usw. zu erfahren.

Oder Sie können einfach überlegen, was Sie möglicherweise bereits über den Anbau von Pflanzen wissen, und eine fundierte Vermutung darüber anstellen, was mit den Bohnenpflanzen passieren wird, mit denen Sie arbeiten werden.

Materialien, die Sie für dieses Projekt benötigen

Eine Sache an diesem Experiment ist, dass es einige Vorausplanung und viel Zeit in Anspruch nehmen wird. Sie benötigen fast einen Monat von der Pflanzung der Samen bis zu dem Zeitpunkt, an dem Sie endgültige Schlussfolgerungen über das Wachstum der Pflanzen ziehen.

Sie benötigen auch ein oder zwei Materialien, mit denen Sie möglicherweise nicht vertraut sind. Die meisten Materialien, die Sie benötigen, sind jedoch übliche Haushaltsgegenstände. Sie benötigen:

  • Eine Substanz zur Einstellung des pH-Wertes von Wasser. Wir empfehlen eine Reihe von Produkten namens pH Up und pH Down, eine Marke, die in Tierhandlungen erhältlich ist. Sie benötigen jeweils eine Flasche pH-Wert und pH-Wert. Die Einzelhandelskosten betragen etwa 3,50 USD pro Flasche.
  • pH-Teststreifen oder Testkit. Sie können diese Vorräte auch in Ihrem örtlichen Tierbedarfsgeschäft, Hobbyladen oder online kaufen. Ein Paket von Teststreifen in einem Hobby-Shop sollten Sie irgendwo über $ 3 oder $ 4 laufen. Sie sollten 50 Streifen haben, um sicherzustellen, dass Sie genug für das Experiment haben. Oder Ihr Naturwissenschaftslehrer hat möglicherweise zusätzliche Teststreifen, die Sie für dieses Projekt erhalten könnten. Es tut nicht weh zu fragen, oder?
  • Sieben große Plastik-Trinkbecher. Tassen sollten etwa 16 Unzen sein, damit Bohnenpflanzen wachsen können.
  • Boden, um die Tassen etwa drei Viertel voll zu füllen. Sie müssen für alle Tassen den gleichen Boden verwenden. Der Kauf einer Tüte Blumenerde wird empfohlen.
  • Einundzwanzig Bohnensamen
  • Destilliertes Wasser
  • Metrisches Lineal
  • Sieben Zweiliter-Plastikflaschen, leer und gut gewaschen
  • Kleine Pappbecher, in denen Wasser gemessen werden kann

Wenn Sie Vorräte bei einem Online-Anbieter bestellen, tun Sie dies unbedingt im Voraus zeit, damit Sie nicht stecken bleiben und Ihr Projekt nicht beginnen können.

Durchführung Ihres Experiments

Da Sie sieben einzelne Flaschen Wasser und sieben Tassen benötigen, benötigen Sie etwas Platz, um dieses Experiment einzurichten.

Es ist sehr wichtig, dass die Becher mit den Bohnensamen alle unter den gleichen Bedingungen aufbewahrt werden. Sie müssen jeweils die gleiche Menge an Licht, Wärme und so weiter haben.

Und es ist extrem wichtig, dass jede Pflanze die gleiche Menge Wasser erhält. Wenn Sie den Pflanzen unterschiedliche Mengen Wasser geben, können Sie nicht feststellen, ob die Pflanze vom pH-Wert des Wassers oder einfach von der unterschiedlichen Menge beeinflusst wurde.

Sie können kein Wasser aus einer der Zwei-Liter-Flaschen mischen oder denselben Behälter verwenden, um Wasser aus verschiedenen Flaschen aufzunehmen, ohne es zwischendurch auszuwaschen. Deshalb wird empfohlen, beim Gießen von Pflanzen kleine Pappbecher zu verwenden, die Wasser aus jeder Zwei-Liter-Flasche in einen eigenen Pappbecher und dann auf die Bohnenpflanze gießen.

Wenn Ihre Pflanzen keine volle Tasse Wasser benötigen, messen Sie bis zur Hälfte jeder Tasse und machen Sie eine Linie. Füllen Sie den Becher bis zur Linie mit Wasser, um sicherzustellen, dass jede Pflanze die gleiche Menge erhält.

Befolgen Sie diese Schritte, um das Experiment durchzuführen:

1. Beginnen Sie mit sieben Zwei-Liter-Flaschen destilliertem Wasser und bereiten Sie jede Flasche so vor, dass sie einen bestimmten pH-Wert hat. Lassen Sie eine Flasche unbehandelt (Ihre Kontrolle) mit einem pH-Wert von 7. Fügen Sie den pH-Wert zu den anderen Flaschen hinzu, so dass eine Flasche einen pH-Wert von 1 hat, eine Flasche einen pH-Wert von 3, eine Flasche einen pH-Wert von 5, eine Flasche einen pH-Wert von 7, eine Flasche einen pH-Wert von 9, eine Flasche einen pH-Wert von 11, eine Flasche einen pH-Wert von 13. Sie erhöhen oder senken den pH-Wert für jede Flasche von 7, je nachdem, ob Sie das Wasser sauer oder alkalisch machen. Verschließen Sie die Flaschen fest, beschriften Sie sie, damit Sie wissen, welche welche ist, und stellen Sie sie an einem ungestörten Ort auf.

Schreiben Sie auf, wie viele Tropfen pH Up oder pH Down Sie in jede Zwei-Liter-Flasche geben müssen. Wenn Sie bei den verschiedenen pH-Werten mehr Wasser herstellen müssen, wissen Sie bereits, wie viel des pH-Produkts hinzugefügt werden muss, und die zweite Wasserrunde hat genau den gleichen pH-Wert wie die erste Runde.

Wenn Sie jede Tasse und jede Flasche beschriften, können Sie nachverfolgen, welches Wasser Sie für jede Pflanze verwenden.

Wenn Sie jede Tasse und jede Flasche beschriften, können Sie nachverfolgen, welches Wasser Sie für jede Pflanze verwenden.

2. Pflanzen Sie drei Bohnensamen in jeden der sieben großen Plastikbecher, die etwa drei Viertel des Weges mit Blumenerde gefüllt sind.

3. Markieren Sie jede Tasse und passen Sie eine Tasse mit einer Zwei-Liter-Flasche Wasser an. Es ist äußerst wichtig, dass jede Tasse jedes Mal aus derselben Flasche und nicht aus einer anderen Flasche gegossen wird.

4. Stellen Sie sicher, dass jede Tasse die gleiche Menge Wasser erhält, und gießen Sie die Samen in jeder Tasse so, dass der Boden feucht, aber nicht gesättigt ist. Vielleicht möchten Sie Wasser aus der Zwei-Liter-Flasche mit einem Esslöffel in die Tasse geben, damit Sie genau messen können, wie viel jeder Topf bekommt. Achten Sie nur darauf, den Esslöffel zwischen der Verwendung von Wasser aus verschiedenen Flaschen zu waschen.

5. Beobachten Sie die Tassen jeden Tag und gießen Sie, wenn der Boden trocken erscheint. Geben Sie den Samen in jeder Tasse immer die gleiche Menge Wasser. Die Pflanzen benötigen mehr Wasser, wenn sie größer werden.

6.Messen Sie die Pflanzen mit einem Lineal und zeichnen Sie Ihre Beobachtungen alle vier Tage auf. Notieren Sie das Wachstum der Pflanzen in einem Diagramm wie dem im nächsten Abschnitt, ?Behalten Sie den Überblick über Ihr Experiment.?

Ihr Experiment ist nach 28 Tagen beendet, d.h. Sie haben jede Pflanze sieben Mal gemessen.

Verfolgen Sie Ihr Experiment

Verwenden Sie diese Tabelle, um die Höhe jeder Pflanze in Zentimetern in jedem der sieben Becher aufzuzeichnen.

Verwenden Sie diese Tabelle, um die Höhe jeder Pflanze in jeder der sieben Tassen in Zentimetern aufzuzeichnen.


Achten Sie darauf, die Höhe jeder Pflanze innerhalb der sieben Tassen zu notieren?21 Pflanzen insgesamt?jedes Mal, wenn Sie messen. Behalten Sie im Auge, wie viel Wasser Sie den Pflanzen gegeben haben. Die Wassermenge, die den Pflanzen in jeder Tasse gegeben wird, sollte gleich sein.

Verwenden Sie diese Tabelle, um die durchschnittliche Höhe der Pflanzen in jeder Tasse aufzuzeichnen.

Verwenden Sie diese Tabelle, um die durchschnittliche Höhe der Pflanzen in jeder Tasse aufzuzeichnen.

Daten charts zu rekord wasser anwendung und pflanzen wachstum sind zur verfügung gestellt, oder sie können ihre eigenen charts, wenn sie bevorzugen.

Um die durchschnittliche Höhe für die drei Pflanzen in jeder Tasse zu berechnen:

  1. Addieren Sie die drei Höhen für jede der drei Pflanzen in Tasse #1.
  2. Teilen Sie diese Summe durch 3.
  3. Notieren Sie diese Nummer in Datendiagramm 2.

Wiederholen Sie die Schritte 1-3 für die restlichen sechs Tassen.

Gehen Sie nicht davon aus, dass alle Pflanzen in einer Tasse gleich wachsen. Sie können die Höhe der drei Pflanzen in jeder Tasse mitteln.

Alles zusammenfassen

Verwenden Sie diese Tabelle, um die Wassermenge aufzuzeichnen, die jeder Tasse an einem bestimmten Datum verabreicht wird.

Verwenden Sie diese Tabelle, um die Wassermenge aufzuzeichnen, die jeder Tasse an einem bestimmten Datum verabreicht wird.


Verwenden Sie die Informationen in Ihren Datendiagrammen, um einige Diagramme zu erstellen, in denen das Wachstum jeder Pflanze dargestellt wird. Oder Sie können Ihre Beobachtungen in schriftlicher Form zusammenfassen, wenn Sie es vorziehen.

Wuchsen einige der Pflanzen zuerst schnell, um später ihr Wachstum zu stoppen? Ist eine der Pflanzen gestorben? Hat sich Ihre Hypothese als richtig erwiesen?

Suchen Sie nach Trends und Mustern und finden Sie heraus, welche Pflanzen das beste Gesamtwachstum, die schnellsten Starts usw. hatten.

Weitere Untersuchungen

Wenn Ihnen dieses Experiment gefallen hat und Sie eine andere Variante davon ausprobieren möchten, können Sie versuchen, Pflanzen hydroponisch anzubauen?das heißt, in Wasser statt Schmutz?während der pH-Wert des Wassers variiert wird.

Es wäre interessant zu sehen, ob Sie andere Ergebnisse erzielen, als wenn Sie Wasser mit unterschiedlichen pH-Werten zum Gießen von Pflanzen verwenden, die in Schmutz wachsen.

Sie könnten auch andere Flüssigkeiten als Wasser auf Pflanzen geben, um zu sehen, wie das Wachstum beeinflusst wird. Oder Sie könnten mit säureliebenden Pflanzen und basenliebenden Pflanzen arbeiten und testen, bei welchem pH-Wert sie am besten wachsen.

Auszug aus The Complete Idiot’s Guide to Science Fair Projects 2003 von Nancy K. O’Leary und Susan Shelly. Alle Rechte vorbehalten, einschließlich des Rechts der Vervielfältigung ganz oder teilweise in irgendeiner Form. Wird in Absprache mit Alpha Books, einem Mitglied der Penguin Group (USA) Inc., verwendet.

Um dieses Buch direkt beim Verlag zu bestellen, besuchen Sie die Penguin USA-Website oder rufen Sie 1-800-253-6476 an. Sie können dieses Buch auch kaufen unter Amazon.com und Barnes & Edel.

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