Исследовательская работа «Изучение условий прорастания семян»

Исследовательская работа «Изучение условий прорастания семян»

Вопросы учебной работы: 
• Как устроено растение 
• Наблюдение за развитием растения из семени 
• Опыты: условия прорастания семян

Введение

Все мы знаем, что сухие семена могут долго лежать в зернохранилищах, при этом абсолютно без изменений. Но стоит семена посеять, как они через определённый промежуток времени (всё зависит от того какое семя посажено) начинают прорастать и образовывать всходы. Отсюда первое условие прорастания семян, на которое нужно обратить внимание – это значение воды.

Вода необходима семенам для набухания, так как при набухании кожура семени разрывается, в результате чего появляются корень и стебель зародыша. Также вода необходима для растворения питательных веществ семени, потому что зародыш семени может всасывать все необходимые питательные вещества только в жидком виде.

Для прорастания семян различных растений требуется разное количество воды. Особенно много воды нужно семенам бобовых растений (гороха, фасоли). Поэтому семена данных видов растений, а также некоторых овощных растений перед посевом желательно замачивать.

Вторым условием прорастания семян является значение воздуха. Воздух необходим для дыхания семян. Единственным исключением являются семена болотных растений, например риса, которые прорастают только под водой. Для прорастания этих семян достаточно небольшого количества воздуха, растворённого в воде.

Третье условие прорастания семян значение тепла. Кроме воды и воздуха для прорастания семян необходимо ещё и тепло. Различные растения по-разному относятся к теплу. Например, зёрна пшеницы либо овса прорастают при низких температурах около 1 – 2° тепла. А вот зёрна кукурузы прорастают при более высоких температурах около 10 – 12° тепла. Семена овощных растений, таких как огурцы и тыквы прорастают при температуре не менее +12° тепла. Всё зависит от родины растения. Исходя из того, при каких температурах прорастают семена и принято устанавливать сроки посева.

Мы решили проверить эти утверждения экспериментально.

Гипотеза: Прорастание семян и развитие растения зависит от различных условий среды.

Цель: изучить условия прорастания семян и развитие зародыша семени

Задачи:

1.Научить правильно и последовательно работать над проектом.

2.Прививать навыки использования знаний в практической жизни.

3.Выявить одарённых и талантливых учащихся.

Этапы работы:

Подготовка

1.Пределение темы и цели проекта.

2.Определение источников необходимой информации.

Планирование

1. Определение способов сбора и анализа информации.

2. Определение способа представления результатов (формы проекта)

Объектом исследования явились семена  фасоли, кабачков и подсолнечника.

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.

Практическое применение данной работы возможно на уроках биологии, в кружковой работе, при работе на пришкольном участке.

I. Теоретическая часть.

1. Фасоль — Это растение известно человечеству с очень древних времен. Самое ранее упоминание в древних памятниках письменности о фасоли относится ко II тысячелетию до н. э. Ее употребляли в пищу в древнем Китае. А первые семена фасоли археологи обнаружили, работая на раскопках памятников доинкской культуры в Перу. Эта растение было распространенно у древних инков и ацтеков, а древние греки и римляне использовали фасоль не только в пищу, но и как лекарственное средство. Славяне с фасолью познакомились примерно в XI веке. Фасоль обыкновенная –  растение из семейства бобовых. В Европу фасоль попала из Нового Света в XVI веке, где ее называли «итальянскими бобами», а в Россию – спустя два столетия, вероятно, из Польши. В пищу употребляют незрелые бобы-лопатки овощной фасоли. Насчитывается несколько десятков рецептов вкусных и питательных блюд из фасоли, многие из которых считаются деликатесными. Из бобов и стручков фасоли готовят салаты и супы, их подают к жареному мясу, солят, сушат, маринуют.

Кабачок (Cucurbita pepo var. giromontina), травянистое растение, разновидность тыквы обыкновенной. Относится к роду тыква, семейству тыквенные. Популярный овощ.

Происхождение – южная, центральная и северная Америка. Освещение – светолюбив.

Почва – нейтральная супесчаная, легко и среднесуглинистая, хорошо удобренная. Полив – влаголюбив. Посадка – семенами и рассадой.Описание кабачка - травянистое кустовое или плетистое растение, многолетнее, в зонах с умеренным климатом выращивается как однолетник. Имеет мощный прямостоячий или стелющийся стебель граненой формы, пятилопастные, крупные листья с толстыми черешками. Все части покрыты колючим шиповидным опушением. Кабачок – растение с перекрестным опылением. Имеет крупные, ярко-желтые, колокольчатой формы однополые цветки.

Подсолнечник, пожалуй, одно из самых любимых растений в России. Нет огородов в сельской местности, где бы среди петрушки, морковки и свеклы не красовался этот гигант. Однако родина подсолнечника, как и кукурузы, картофеля, томатов и табака, Америка. За пределами Нового Света это растение в диком виде не найдено. Обширный и полиморфный род. Систематики насчитывают в нем разное количество видов. Например, Бентам и Гукер в свое время описали их 50, Уотсон — 108, Коккерелл — 180, а россиянин Ф.А. Сацыперов — 264 вида. В настоящее время видовой состав более или менее выяснен. Род подсолнечник имеет разъединенный ареал. Около 50 видов сосредоточено в Северной Америке (от Канады через США до Мексики включительно); 17 видов встречается в Южной Америке, в Андах, от Южной Колумбии до Боливии. Дикорастущие подсолнечники Северной и Южной Америки произрастают преимущественно в прериях, иногда встречаются и в прибрежных равнинах, в сосновых лесах, иногда на болотах и на отмелях рек. Имеет свою историю культуры. Большинство видов подсолнечника — однолетние растения, но среди них есть и многолетники. В основном многолетние виды — травянистые растения, но некоторые из южноамериканских относятся к кустарникам. Дикорастущие виды подсолнечника, как правило, крупные растения — до 3 метров высотой. Стебель и листья густо покрыты щетинистыми волосками. Листья овально-сердцевидные с тремя главными жилками. Соцветия в форме многоцветковых корзинок. Внутри корзинки расположены трубчатые цветки, по краям — язычковые. Коричневато-желтые трубчатые цветки обоеполые. После опыления превращаются в семянки.

2. Влияние света, тепла и воды на рост и развитие растения

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.

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

3. 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.

4. 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

Мы провели пять опытов. Посадили семена фасоли в баночки. Поставили их для прорастания семян в разные места:

1 опыт: Необходимость воды и воздуха для прорастания семян.

2 опыт: Влияние температурных условий на прорастание семян.

3 опыт: Влияние количества запасных питательных веществ на прорастание семян.

4 опыт: Влияние глубины заделки семян на прорастание.

5 опыт: Влияние света на прорастание семян

Каждый вид семян был разделен на пять групп.

В опытных группах семена лишались одного из условий для прорастания, а в контрольных группах семян сохранялись все условия.

Основная часть

Закладка опыта

Первая группа: три баночки с семенами при комнатной температуре

1. Сухие

2. Смоченные водой, с доступом воздуха

3. Залитые водой без доступа воздуха

Вторая группа: две баночки с семенами с доступом воздуха и смоченные водой

1. В холодильнике

2. При комнатной температуре

Третья группа: две баночки с семенами с доступом воздуха и смоченные водой

1. Цельные семена

2. С удаленными семядолями

Четвертая группа: две баночки с землей и семенами

1. Посаженные на всю глубину

2. Посаженные на 2 см в глубину

Пятая группа: две баночки с посаженными семенами на нормальную глубину

1. На свету

2. В шкафу

Группы семян ежедневно проверялись, фотографировались, наблюдения записывались в дневник. Наилучшая всхожесть получилась у семян фасоли. Последующие выводы делались на исследовании этого растения.

Спустя пять дней после закладки опыта

Первая группа

1. Остались без изменений

2. Семена проросли

3. Семена потонули

Вторая группа

1. Семена замерзли

2. Семена начали прорастать

Третья группа

1. Проросли семена, в которых сохранился зародыш

2. Все семена проросли

Четвертая группа

1. Ничего не видно

2. Семена проросли и пустили корни

Пятая группа

1. Семена проросли

2. Семена проросли

Спустя десять дней после закладки опыта

Первая группа

1. Семена без изменений

2. Появился хороший росток

3. Семена испортились

Вторая группа

1. Семена замерзли

2. Хорошие ростки

Третья группа

1. Ростки слабые

2. Ростки хорошие

Четвертая группа

1. Семена проросли

2. Появились хорошие ростки

Пятая группа

1. Хорошие ростки

2. Слабые и желтые ростки

Заключение

В условиях классной комнаты мы проследили механизм прорастания семян и установили, какие факторы влияют на этот процесс. Исследуя влияние внешних условий на проращивание семян, мы провели ряд опытных работ, в результате которых на практике убедились в том, что   семенам для прорастания семян необходимы:

1. Вода и воздух.

2. Положительная температура, для каждого вида растений она своя.

3. Чтобы семена проросли при благоприятных условиях, им необходим запас питательных веществ и цельный не поврежденный зародыш

4. На прорастание семян влияет глубина заделки. Она зависит от структуры почвы и размера семян.

5. Для прорастания семян свет не нужен, но он необходим для нормального роста и развития растения

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. Удалова  Р. А., В мире растений - Л.: «Наука», 1997.

5. ru.wikipedia.org/wiki/