Matura z biologii 2021, zadanie 24: Rola magnezu a obieg fosforu w ekosystemach – odpowiedzi i wyjaśnienie
24.1: prawidłowy wariant to B – kontrola na pożywce pełnej, próba badawcza na pożywce bez magnezu. 24.2: w zbiorowiskach naturalnych fosfor wraca do gleby dzięki rozkładowi martwej materii, a z pól uprawnych jest wynoszony wraz z plonem.
O czym jest zadanie 24?
Wstęp opisuje metodę badania zapotrzebowania roślin na składniki mineralne: uprawę w żwirze, z podziałem na próbę kontrolną (pożywka pełna) i badawczą (pożywka z wykluczonym jonem). Podkreśla też, że zbieranie plonów wyjaławia glebę i dlatego pola wymagają nawożenia. Na tym tle zadanie sprawdza umiejętność zaplanowania doświadczenia z jednym czynnikiem różniącym oraz rozumienie krążenia pierwiastka w ekosystemie.
Pełny wstęp z rysunkami i tabelami: oficjalny arkusz CKE, strona 24 · zasady oceniania CKE.
Zadanie 24.1 (0–1 pkt)
Wybierz i zaznacz wariant doświadczenia (A–D) umożliwiający wykazanie roli magnezu we wzroście i rozwoju roślin.
Próba kontrolna / Próba badawcza
A. woda destylowana / pożywka pełna
B. pożywka pełna / pożywka bez źródła magnezu
C. pożywka pełna z dodatkiem źródła magnezu / woda destylowana
D. pożywka pełna / woda destylowana
Pokaż odpowiedź
Odpowiedź: Wariant B – próba kontrolna na pożywce pełnej, próba badawcza na pożywce bez źródła magnezu.
W doświadczeniu zmieniamy tylko jeden czynnik, więc obie próby muszą różnić się wyłącznie obecnością magnezu, a poza tym mieć wszystkie pozostałe składniki. W wariancie B rośliny kontrolne rosną na pożywce pełnej, a badawcze na takiej samej pożywce bez magnezu, więc każda różnica we wzroście wynika z braku tego pierwiastka. Warianty A i D mają w jednej próbie wodę destylowaną, czyli brak wszystkich soli, a w C magnez jest w obu próbach.
Punktacja: Punkt za wskazanie wyłącznie wariantu B; każdy inny wybór (A, C lub D) to 0 pkt, podobnie jak brak odpowiedzi.
Zadanie 24.2 (0–1 pkt)
Wyjaśnij, dlaczego w zbiorowiskach naturalnych, w przeciwieństwie do nienawożonych pól uprawnych, zawartość fosforu w glebie utrzymuje się na względnie stałym poziomie. W odpowiedzi uwzględnij porównanie tych dwóch rodzajów ekosystemów.
Pokaż odpowiedź
Odpowiedź: W ekosystemach naturalnych obumarłe rośliny pozostają na miejscu i są rozkładane przez destruentów, więc fosfor z ich szczątków wraca do gleby. Na polach uprawnych plon jest zbierany i wywożony, dlatego fosfor ubywa z gleby i nie wraca do niej.
Rośliny pobierają fosfor w postaci jonów, ale w zbiorowiskach naturalnych nie są usuwane – ich szczątki trafiają do gleby, gdzie bakterie i grzyby mineralizują martwą materię organiczną, uwalniając związki nieorganiczne ponownie dostępne dla roślin. Dzięki temu obieg pierwiastka jest zamknięty i jego zawartość w glebie się nie zmienia. Na polu uprawnym człowiek zbiera plon, czyli wynosi fosfor poza ekosystem, a bez nawożenia ten ubytek nie jest niczym uzupełniany.
Punktacja: Punkt za odpowiedź zawierającą oba elementy: powrót fosforu do gleby dzięki rozkładowi martwej materii w ekosystemach naturalnych oraz ubytek fosforu wraz ze zbieranym plonem na polach; podanie tylko jednego z tych elementów lub samo stwierdzenie, że „w naturze jest obieg zamknięty”, bez odniesienia do plonów, nie daje punktu.
Najczęstsze błędy w zadaniu 24
- Uczniowie wybierają wariant A lub D, nie zauważając, że woda destylowana eliminuje wszystkie składniki, a nie tylko magnez.
- W 24.2 piszą ogólnie o „zamkniętym obiegu materii” w przyrodzie, nie wspominając o rozkładzie szczątków roślinnych ani o wynoszeniu fosforu z plonem.
- W 24.2 skupiają się na nawożeniu lub erozji gleby zamiast na porównaniu losów materii organicznej w obu typach ekosystemów.
Źródło zadania: Centralna Komisja Egzaminacyjna, Matura z biologii 2021, poziom rozszerzony (w maju 2021). Wstęp CKE opracowała na podstawie: H. Wiśniewski, Biologia, Warszawa 1995.. Odpowiedzi i wyjaśnienia: anotemy.