Исследовательская работа "условия, необходимые для прорастания семян". Удивительный мир растений

Чернышова Злата

Данный материал можно использовать на уроке окружающего мира.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

МБОУ «Лицей№3»

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

Условия, необходимые для прорастания семян

Работу выполнила:

Чернышова Злата,

Ученица 5-го класса

2017г.

Введение

Выращивание растений из семян – очень увлекательный процесс. Наблюдение за всеми фазами развития растения от прорастания семечка до появления первых цветов или плодов – волшебство природы в действии. Требуется много времени и терпения, прежде чем вырастет полноценное растение.

Рост растения обычно начинается с прорастания самого важного органа размножения - семени.

Се́мя - зачаточное растение. Оно развивается из семязачатка. Познакомимся со строением семени фасоли. У фасоли семена крупные. Одна из сторон семени выпуклая, другая вогнутая. Снаружи семя покрыто блестящей гладкой семенной кожурой. Она защищает семя от чрезмерного высыхания и механических повреждений. Кожура может иметь разную окраску. На вогнутой стороне семени виден рубчик – след от семяножки, посредством которой семя соединилось с околоплодником. Под семенной кожурой обнаружится зародыш. Он состоит из двух семядолей и расположенных между ними корешка, стебелька и почечки. Хорошо рассмотреть их можно через лупу. В крупных и толстых семядолях содержится запас питательных веществ.

Прорастание семян. Прорасти и дать начало новому растению способны только семена с живым зародышем. Зародыши могут погибнуть от поражения вредными насекомыми или плесневыми грибами, от пересыхания во время хранения и от других причин. Иногда зародыши погибают и от слишком длительного хранения семян. Семена с погибшими зародышами теряют всхожесть, т.е не могут прорасти. Прорастанию семян предшествует их набухание. Набухание семян вызывает вода, которая проникает внутрь семени. Набухают как всхожие, так и невсхожие семена. Набухшие невсхожие семена загнивают, а всхожие- прорастают.

Например, при прорастании семян фасоли разрывается кожура и проявляется молодой корень, развивающийся из зародышевого корешка. Он быстро растёт и укрепляется в почве. Затем начинает расти зародышевый стебелёк, который поднимет над поверхностью почвы семядоли и почечку. Из неё развивается надземный стебель фасоли и листья. Надземный побег развивается из почки зародыша. Семена могут долго лежать в бумажных пакетиках, мешках из ткани. В зернохранилищах не прорастая. А семена, попавшие в землю или помещенные в тарелку с влажной тряпочкой, быстро набухают и прорастают.

Так возникла тема нашего исследования – «Условия, необходимые для прорастания семян».

Целью представленной нами исследовательской работы является рассмотрение влияния внешних факторов на проращивание семян фасоли.

Исследуя условия прорастания семян фасоли, изучая влияние различных факторов на данный процесс, мы ставили перед собой следующие задачи:

1. Собрать информацию о растении фасоль.
2. Выделить основные условия, влияющие на проращивание семян.
3. На практике установить, как влияет на проращивание семян наличие или отсутствие света, влаги и тепла.

Мы выдвинули гипотезу : предположим, что для прорастания фасоли необходим свет, тепло и влага.

Объектом исследования явились семена фасоли.

Исследовательская работа разделяется на две части: теоретическую и практическую. В теоретической части мы изучили вопросы проращивания семян и обработали необходимую информацию. В практической части использовали опытно-экспериментальные методы исследования, по результатам которых нами были сделаны соответствующие выводы.

Практическая значимость. Данный материал можно изучать на уроках

окружающего мира, биологии.

I. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Растение фасоль

Фасоль - растение семейства бобовых; различают формы вьющиеся и кустовые. Листья тройчатые, зеленые разных оттенков. Цветоносы с 2-8 попарно расположенными цветками, от белой до темно-пурпурной окраски. Бобы фасоли длиной 8-25 см. Окраска незрелого боба в основном зеленая или желтая. Семена отличаются по форме, окраске и размерам. У лучших овощных сахарных сортов пергаментный слой на внутренней стороне створок и волокно в швах бобов совершенно отсутствуют, что позволяет употреблять их незрелыми в стадии лопаток.

Наиболее распространена фасоль обыкновенная, центром происхождения которой является Южная и Центральная Америка. Выращивается почти во всех земледельческих странах мира. У нас посевы фасоли сосредоточены в основном в центральных и южных областях европейской части страны. Последнее время все большую популярность приобретают сорта зеленой (стручковой) фасоли. Она требовательна к плодородию почвы. Для нее непригодны истощенные, кислые, сырые почвы. Боится холодных ветров, не выносит затенения, поэтому на приусадебных участках ее следует сеять на защищенных от ветра, но достаточно открытых местах.

Высевают фасоль , когда температура почвы на глубине заделки семян пригреется до +10-12 С и минует опасность возврата весенних заморозков, так как всходы очень чувствительны к ним. Фасоль сеют на глубину 4-6 см, в рядке - через 10 см. Посев может быть широкорядный (расстояние между рядками - 40-50 см) и ленточный 2-строчный (расстояние между рядками - 20-25 см, между лентами - 50-60 см). Можно выращивать фасоль и рассадным способом.

Фасоль - одна из наиболее ценных продовольственных культур. Молодые недозрелые бобы содержат много белка (75-90% которого легко усваивается организмом человека), сахаров, витаминов, минеральных солей. Фасоль является хорошим средством при различных заболеваниях.

В народной медицине водный настой бобов применяют при многих болезнях. Молодые бобы рекомендуют при мочекаменной болезни и воспалении почек. Фасоль применяют в лечебном питании при атеросклерозе и нарушениях ритма сердца. Настои и отвары бобов используют при гипертонической болезни и водянке. В створках фасоли содержатся вещества, понижающие уровень сахара в крови. В народной медицине для лечения язв и экзем пользуются присыпкой из фасолевой муки. Пюре из фасоли рекомендуется при гастритах с пониженной кислотностью.

Из плодов овощной фасоли приготавливают разнообразные блюда и консервы.

1.2 Влияние света, тепла и воды на рост и развитие растения

1.2.1 Для чего нужен свет растениям

Свет и фотосинтез. Упали солнечные лучи на зеленый лист и как бы разделились на три части. Часть лучей отражается, часть проходит сквозь лист, а большая часть поглощается листом. Поглощенные лучи затрачиваются на нагревание листа, на испарение воды, но особенно важно то, что они дают энергию, необходимую для фотосинтеза. При фотосинтезе из углекислого газа и воды образуются органические вещества, и выделяется кислород.

Процесс фотосинтеза называют воздушным питанием растений. Если света растениям не хватает, фотосинтез в них протекает вяло, органических веществ образуется мало. Растения вырастают слабыми, бледными.

Влияние света на рост растений. Бытует выражение: растения тянутся к свету. Сравним два растения одуванчика лекарственного, выросшие в разных условиях освещения. Если одуванчик вырос в затенении среди густого травостоя, например на опушке леса, то листья у него длинные, расположены почти вертикально, и стебли с соцветиями тоже длинные. Они действительно как бы тянутся к свету, стараясь выбраться из густого травостоя.

Одуванчики, выросшие на хорошо освещенном месте среди невысокого травостоя на лугу, на газоне или около дороги, имеют более короткие листья и стебли. Листья расположены почти горизонтально.

Отсюда можно заключить, что условия освещения определяют внешний облик растения. Да и начало цветения растений зависит от продолжительности светлого времени суток.

1.2.2 Для чего нужно тепло растениям.

Тепло – необходимое условие жизни. Растениям для нормальной жизни требуется определенное количество тепла в окружающей среде – в почве и воздухе. Количество тепла условно можно выразить температурой.

Каждый вид произрастает там, где для него складываются благоприятные температурные условия. Для одного и того же растения в разные периоды жизни необходимо разное количество тепла.

Температурные условия и прорастание семян и цветение. Для прорастания семян бывают достаточно более низкие температуры, чем для дальнейшего роста растений, цветения, плодоношения.

У некоторых растений семена прорастают при температурах почвы близких к 0 С. В народе про овес говорят: «Сей в грязь – будешь князь». Это значит, что овес можно сеять ранней весной, когда почва еще не просохла и не прогрелась. Тогда урожай получится высокий.

Для наступления цветения каждому виду растения необходимо определенное количество света и тепла, поэтому растения зацветают в разные сроки. А созревание плодов может происходить при более низких температурах, чем цветение.

1.2.3 Для чего нужна вода растениям.

Клетки растений содержат 85-90% воды. Особенно ее много в сочных плодах (85-90%). В мягких листьях - 80-90% воды, а в корнях – от 70 до 90%. Меньше воды содержат зрелые семена, в среднем 10-15%, а если семена запасают много масла, то этот показатель сокращается до 5-7%. Только растворенные в воде минеральные и органические вещества могут передвигаться по растению и участвовать в процессах обмена веществ.

Больше всего воды в клеточном соке вакуолей. Это как бы внутренний запас растений. Вода из вакуолей легко уходит, если клетка теряет ее, и быстро всасывается, когда вода доступна.

Клетки листа в жаркий день испаряют много воды, объем вакуолей уменьшается, оболочки клеток теряют упругость. Лист увядает и повисает.

II. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Каждый раз необычайно увлекательно наблюдать, как крошечное семечко или маленький, недавно укоренившийся росточек превращаются в великолепное растение.

Я решила понаблюдать за прорастанием семени фасоли. Для этого мне необходимо: вода, блюдце, семена фасоли.

4января в 15.00 часов я положила семена фасоли в блюдце, в котором была вода комнатной температуры. Вода необходима для прорастания семян, т.к., зародыш может потреблять только растворённые питательные вещества. На четвёртый день, т.е. 7 января у меня наклюнулось одно семя. Разорвалась кожура и появился молодой корень, развивающийся из зародышевого корешка. Размер корня был 2 мм, а цвет белый. Через день размер корня увеличился на 1 мм. Цвет был уже жёлто-зелёный. Затем это семя я посадила в горшочек. Оно быстро росло и укреплялось в почве. Размер корня увеличивался во времени. Потом начал расти зародышевый стебелёк, который поднялся над поверхностью почвы. Каждый вечер я рыхлила почву, чтобы растению поступал кислород и оно дышало. На данный момент моё растение развивается. Наблюдение продолжается.

1. Результаты исследований.

2.2.1Влияние температуры почвы на скорость прорастания растения

Вывод: Температура почвы влияет на скорость прорастания семян.

2.2.2Влияние света на рост растения

Вывод: свет имеет большое значение для растений, т.к. только на свету растения могут хорошо расти, развиваться и образовывать особое вещество зеленого цвета - хлорофилл.

2.2.3 Влияние воды на рост растения.

Производился умеренный полив растения.

Вывод: в ода влияет на рост и развитие растений. При достаточном поливе растение развивается быстро. А при чрезмерном или недостаточном – растения развиваются намного хуже или не развиваются вообще.

Заключение

В домашних условиях я проследила механизм прорастания семян и установила, какие факторы влияют на этот процесс. Исследуя влияние внешних условий на проращивание семян, я провела ряд опытных работ, в результате которых на практике убедилась в том, что семенам фасоли для прорастания семян необходима влага . Прорастание семян невозможно без света. Тепло почвы, свет, влага влияют на скорость прорастания, на количество и качество полученных всходов.

Проводя исследования по проращиванию семян, мною были выполнены все поставленные цели, а именно, на практике было рассмотрено влияние внешних факторов на проращивание семян фасоли.

Создание благоприятные условий при проращивании семян ускоряет появление всходов, при этом уменьшается угроза повреждения семян насекомыми и грибами. Таким образом, при возделывании культурных растений важно учитывать влияние окружающих факторов на проращивание семян, чтобы в последующем получить дружные всходы, красивые и сильные растения, высокий урожай.

Список литературы

1. Залетаева И. А., Книга о растениях. «Колос». 1994.
2. Лэм Э.К. Растения - М.: «Мир», 1998
3. Меликян А. П., Николаева М. Г., Комар Г. А. Жизнь растений / - М.: Просвещение, 1990.
4. Сухова Т.С., Строганов В.И. Природа: Введение в биологию и экологию. 5 класс – М.: Вентана-Граф, 2004.
5. Удалова Р. А., В мире растений - Л.: «Наука», 1997.
6. ru.wikipedia.org/wiki/ Семя
7. biologis.ru/usloviya-prorastaniya-semyan

Начинается сезон рассады, и все мы надеемся, что из них вырастут крепкие и здоровые растения. Условия необходимые для прорастания семян — вот первое с чего необходимо начать когда высаживаем семяна, но учитывайте и освещение, воздух, температуру. Но для того, чтобы это произошло, нужно создать определенные условия. Иначе семена всего-навсего останутся семенами, а процесс роста так и не будет запущен.

Условия необходимые для прорастания семян?

• Вода или живительная влага. Это одно из самых важных условий. Без воды семена могут пролежать много лет, и прорастание так и не произойдет. Для того, чтобы семечко проклюнулось и появились всходы, нужно, чтобы кожура или оболочка семени набухла. Произойти без помощи влаги это не может. Далее, после появления зародыша ему нужны питательные вещества, а получить их он может только в жидком виде из семени опять же при помощи воды. Разным семенам требуется разное количество воды. Больше всего влаги требуется бобовым. Перед посадкой в землю их необходимо замочить на несколько часов.
• Еще одним условием является воздух или кислород . Он необходим семенам для дыхания. Семена, лишенные воздуха, всего лишь набухнут под воздействием влаги, но дальше развиваться не будут. Высаживать семена нужно обязательно в рыхлую землю, насыщенную кислородом. Исключение составляют водные растения, которые прорастают под водой. Они довольствуются тем небольшим количеством кислорода, растворенным в воде. Примером такого растения является рис, посевные площади его находятся в воде.
• Еще одно очень важное условие, необходимое для запуска процессов роста — тепло . Амплитуда температур для разных растений различная. Некоторые растения прорастают и при отсутствии как такового тепла, при температуре 0+2 градуса. Другие же могут прорасти только при более высокой температуре, например, семена многих овощей, кукурузы, многих цветочных культур. Необходимость тепла зависит от родины растения. В соответствии с этим и устанавливаются определенные сроки для посева тех или иных культур.
• Помимо основных действий для некоторых семян есть дополнительные условия. Например, скарификация или нарушение целостности оболочки. Некоторые имеют достаточно твердую и крепкую оболочку. Для того, чтобы семечко быстрее смогло прорасти, надо эту оболочку нарушить. Сделать это надо очень осторожно, чтобы не повредить зародыш. Обычно на пакетах с семенами необходимость скарификации указывается.
• Важное значение для прорастания имеет глубина заделки . Семена, посаженные неправильно, будут прорастать гораздо дольше. Чем крупнее семена, тем глубже их сажают. Очень мелкие семена часто только слегка присыпают землей. Глубина заделки зависит еще и от качества почвы. В песчаной почве глубина больше, чем в глинистой. А семена мелкие, цветочных культур, выкладывают зубочисткой на поверхности, это относится и к петунии у которой семена так и норовят выскользнуть из рук при посеве.
• Стратификация . Это предварительное хранение семян во влажном состоянии при пониженных температурах, например, в холодильнике или в холодном подвале. Стратификация необходима семенам некоторых растений для повышения всхожести.
• Обработка стимуляторами роста (гиббереллинами) ускоряет процесс прорастания.
• Для прорастания некоторых растений необходим свет . Семена в этом случае не присыпаются землей. Так прорастают семена петуний, лобелии, череды, табака.
• Естественно, что для успешного прорастания семена должны быть качественными. Качество семян зависит от соблюдения сроков созревания и их сбора, а также правильного хранения.

При соблюдении всех условий для комфортного прорастания семян можно быть уверенными, что всходы будут дружными, вовремя, и появление их на свет не доставит никаких дополнительных хлопот и переживаний.

Необходимы вода, тепло и воздух. Прежде чем зародыш тронется в рост, семена впитывают в себя воду и набухают, при этом разрывается их оболочка и раздвигаются окружающие семя частицы почвы. Под влиянием воды и притока воздуха в семенах увеличивается содержание ферментов. При их участии находящиеся в семенах нерастворимые питательные вещества переходят в легкоусвояемые, и начинается новая жизнь.

Для прорастания семян различных растений требуется неодинаковое количество воды: так, для семян горчицы полевой, льна обыкновенного , подсолнечника однолетнего , редьки дикой, свербиги восточной и сурепицы обыкновенной - 30-40% от их массы, для злаковых - 50-70%, для прорастания растений из семейства бобовых (горох, фасоль , вика, клевер, чина, донник и др.) - 100% и более.

Требования различных растений к температуре, необходимой для прорастания семян, также неодинаковы. Семена растений южного происхождения обычно нуждаются для прорастания в более высокой температуре, чем те, у которых родиной являются страны умеренного климата.

Не менее требовательны семена и к достаточному количеству воздуха. Глубоко заделанные семена из-за его недостатка не прорастают. Задыхаются и гибнут семена некоторых растений и при длительном затоплении почвы в половодье.

У многих растений созревшие семена (особенно если их развитие происходит во второй половине лета при наступлении прохладной погоды) долго не прорастают, находятся в состоянии покоя. Такое свойство предохраняет их от несвоевременного прорастания. Период покоя семян (в равной мере клубней и луковиц) объясняется исключительно воздухонепроницаемостью, а у некоторых и водонепроницаемостью покрывающих их оболочек. Пока к питательным веществам семени не поступают воздух и вода, они недоступны для зародыша. Но стоит осторожно, хотя бы частично нарушить оболочку семени, как оно при благоприятных влажности и температуре начнет прорастать. Чтобы обеспечить дружную всхожесть семян, имеющих твердую оболочку, их перетирают с сухим речным песком, царапая таким образом оболочку. Этот способ обработки получил название скарификации.

Растянутый период прорастания (иногда на много лет) имеют семена злостных сорных растений, что значительно затрудняет борьбу с ними. Прорастание одних семян и задержка с прорастанием других объясняется в основном только различной степенью доступа воздуха и воды к их запасным питательным веществам. Препятствия, ограничивающие доступ воздуха и воды внутрь семени, у различных видов растений неодинаковы. У клевера лугового и ползучего часть семян имеет твердую водонепроницаемую оболочку (отчего они называются "твердокаменными"), а у овсюга оболочка может впитывать воду, но не пропускает воздух. У таких растений, как правило, надолго сохраняется всхожесть семян. Семена щавеля курчавого, например, обладают хорошей всхожестью и сохраняют ее в течение 25 лет, ели высокой - 8-10 лет, а у кислицы обыкновенной, обитающей в этих же местах, всхожесть семян сохраняется всего несколько часов.

При прорастании семян прежде всего появляется корешок. Он быстро проникает в почву и начинает извлекать из нее воду и питательные вещества. У многих злаков при прорастании образуется несколько корешков: у пшеницы и овса - 3, ржи - 4, ячменя - 5-7. Корешки, образующиеся у злаков при прорастании, называются первичными, так как позднее из узлов подземной части стебля растения появляются вторичные корни. В первый период роста и развития растения из семени усиленно развивается корневая система, а затем начинается и быстрый рост надземной его части. Ко времени образования 2-3 настоящих листьев корни кукурузы достигают, например, 30 см, пшеницы - 45 см, люпина - 70 см, овса - 80 см, а люцерны - более 100 см.

Семена цветковых растений могут длительное время переносить неблагоприятные условия, сохраняя зародыш. Прорасти и дать начало новому растению могут семена с живым зародышем, их называют всхожими. Семена с погибшим зародышем становятся невсхожими, прорастать они не могут.

Для прорастания семян необходима совокупность благоприятных условий: наличие определенной температуры, воды, доступа воздуха.

Диапазон колебаний температуры, при которой могут прорастать семена, зависит от их географического происхождения. Для «северян» нужна более низкая температура, чем для выходцев из южных стран. Так, семена пшеницы прорастают при температуре от 0° до +1 °С, а кукурузы - при + 12 °С. Это необходимо учитывать при установлении сроков посева. Вторым условием для прорастания семян является наличие воды. Прорасти могут только хорошо увлажненные семена. Потребность в воде для набухания семян зависит от состава питательных веществ. Наибольшее количество воды поглощают семена, богатые белками (горох, фасоль), наименьшее- богатые жирами (подсолнечник).

Вода, проникнув через семявход (пыльцевход) и через семенную кожуру, выводит семя из состояния покоя. В нем прежде всего резко усиливается дыхание и активизируются ферменты. Под влиянием ферментов запасные питательные вещества превращаются в подвижную, легко усвояемую форму. Жиры и крахмал превращаются в органические кислоты и сахара, а белки-в аминокислоты.

Для активного дыхания набухающих семян необходим доступ кислорода воздуха. Во время дыхания выделяется тепло. У сырых семян дыхание более активное, чем у сухих. Если сырые семена сложены толстым слоем, они быстро разогреваются, их зародыши погибают. Поэтому на хранение засыпают только сухие семена и хранят их в хорошо проветриваемых помещениях. Для посева следует отбирать более крупные и полноценные семена без примеси семян сорных растений.

Очистку и сортировку семян производят на сортировочных и зерноочистительных машинах. Перед посевом проверяют качество семян: всхожесть, жизнеспособность, влажность, зараженность вредителями и болезнями. Для этого пользуются методами, установленными Государственным комитетом стандартов Совета Министров СССР. При посеве необходимо учитывать глубину заделки семян в почву. Мелкие семена надо сеять на глубину 1-2 см (лук, морковь, укроп), крупные- на 4-5 см (фасоль, тыква). Глубина заделки семян зависит и от типа почв. В песчаные почвы сеют несколько глубже, а в глинистые - мельче. При наличии комплекса благоприятных условий всхожие семена начинают прорастать и дают начало новым растениям. Молодые растения, которые развиваются из зародыша семени, называются пророст~ ка ми.

У семян любых растений прорастание начинается удлинением зародышевого корешка и его выходом через пыльцевход. В момент прорастания зародыш питается гетеротрофно, используя заключенные в семени запасы питательных веществ. У одних растений при прорастании семядоли выносятся над поверхностью почвы и становятся первыми ассимиляционными листьями. Это надземный тип прорастания (тыква, клен). У других семядоли остаются под землей и являются источником питания проростка (горох) . Аутотрофное питание начинается после появления побегов с зелеными листьями над землей. Это подземный тип прорастания.