V Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Условия, необходимые для прорастания семян пшеницы
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
У пшеницы путь особый,Чтобы зёрна стали сдобойНужно солнышком налиться,Дождевой воды напиться,Постоять под небесамиЗолотыми колосками,Покачаться на ветруИ однажды поутруСоберут в снопы пшеницу,Увезут в село, в станицуНа крылатой мельницезёрна перемелютсячьей-то доброю рукойСтанут зёрнышки мукой.
Нуркенова Н.
Ника: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.
Настя: Се́мя — особая многоклеточная структура сложного строения, служащая для размножения и расселения семенных растений и содержащая зародыш.
Наблюдения за семенами показали, что они далеко не всегда прорастают. Очевидно, для их прорастания необходимо определённые условия. [1]
Итак, мы можем сформулировать проблему исследования: «Какие условия необходимы для прорастания семян?».
Мы можем предположить, т.е. выдвинуть гипотезу, что для прорастания семян необходимы свет, темнота, вода, определённая температура, воздух и почва.
Целью представленной нами исследовательской работы является рассмотрение влияния внешних факторов на прорастание семян.
Ника: Исследуя условия прорастания семян, изучая влияние различных факторов на данный процесс, мы ставили перед собой следующие задачи:
Настя: Собрать информацию о семени растения.
Ника: Выделить основные условия, влияющие на проращивание семян.
Настя: На практике установить, как влияет на проращивание семян наличие или отсутствие света, влаги, воздуха и тепла.
Настя: Объектом исследования явились семена пшеницы.
Исследовательская работа разделяется на две части: теоретическую и практическую. Ника: В теоретической части мы изучили вопросы проращивания семян и обработали необходимую информацию. Настя: В практической части использовали опытно-экспериментальные методы исследования, по результатам которых нами были сделаны соответствующие выводы.
Практическое применение данной работы возможно на уроках окружающего мира, биологии, в кружковой работе, при работе на пришкольном участке и огороде.
I.Теоретическая часть.
1.1 Семя растений
Семя – зародышевая стадия семенного растения, образующаяся в процессе полового размножения и служащая для расселения. Снаружи семя покрыто семенной кожурой. Внутри семени находится зародыш, состоящий из зародышевых корешка, стебелька и одного или двух листьев, или семядолей.
Цветковые растения по числу семядолей делятся на двудольные и однодольные.
У двудольных растений зародыш содержит две семядоли, в них содержится запас питательных веществ для зародыша, которому некоторое время придется расти без света, необходимого для фотосинтеза. Этот запас может занимать большую часть семени (например, у гороха, огурца или фасоли); тогда они крупные, мясистые и определяют общую форму семени. Растения, имеющие в зародыше семени одну семядолю, называют однодольными (пшеница, кукуруза, лук и другие растения).
У однодольных растений запас пищи – так называемый эндосперм - всегда отделен от зародыша. Размолотый эндосперм зерновых культур представляет собой всем известную муку.
Семя - основа существования современного растительного и животного мира. Без семени на планете не было бы хвойной тайги, лиственных лесов, цветущих лугов, степей, хлебных полей, не было бы птиц и муравьев, пчел и бабочек, человека и других млекопитающих. Все это появилось лишь после того, как у растений в ходе эволюции возникли семена, внутри которых жизнь может, никак не заявляя о себе, сохраняться неделями, месяцами и даже на протяжении многих лет. Миниатюрный растительный зародыш в семени способен путешествовать на далекие расстояния; он не привязан к земле корнями, как его родители; не нуждается ни в воде, ни в кислороде; он ждет своего часа, чтобы, попав в подходящее место и дождавшись благоприятных условий, начать развитие, которое называется прорастанием семени.
Прорасти и дать начало новому растению способны только семена с живым зародышем. Семена с погибшими зародышами теряют всхожесть. [2]
Влияние света, тепла, воздуха и воды на рост и развитие растения
1.2. Для чего нужен свет растениям
Часть органического вещества питают сами листья, а остальное транспортируется в растущие и запасающие органы растения. Молоденькие, разворачивающиеся листочки сначала является «потребителями», затем становятся «кормильцами». Взрослые листья отдают «всё нажитое непосильным трудом» другим частям растения, оставляя на собственные нужды 10- 40%, а стареющие «дарят» практически всё.
Свет и фотосинтез. Листья – это «живые заводы» по производству еды. В листьях растений содержится зеленое вещество – хлорофилл. С его помощью растения в процессе фотосинтеза вырабатывают себе пищу.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. [4]
1.3. 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.
В тепле все процессы происходят быстрее. В холоде растения погружаются в спячку и могут погибнуть.
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.
Минимальная температура, при которой могут прорастать зерна пшеницы, около
0—1°С;— 1—2°С; 3— 4,5° С; оптимальная — 25° С и максимальная — 30° С.
1.4. Для чего нужна вода растениям.
Клетки растений содержат 85-90% воды. Вода, участвует в воздушном и почвенном питании растений. Является тем "строительным" материалом, из которого вместе с углекислым газом образуются органические вещества. Вода нужна для роста растений. Во время активного роста растения клетки его должны хорошо снабжаться водой.
Только растворенные в воде минеральные и органические вещества могут передвигаться по растению и участвовать в процессах обмена веществ.
В каждом семени есть запас питательных веществ, небольшая «кладовая». Когда семена попадают во влажную среду, питательные вещества растворяются в воде и дают семени силы для роста.
1.5. Для чего нужен воздух растениям.
Жизненные процессы протекают во всех живых клетках растения, поэтому им необходима энергия и получают они ее в процессе дыхания. Следовательно, все части растения дышат кислородом, который содержится в воздухе, без доступа воздуха растение погибает.
В период покоя дыхание семян очень слабое, но при прорастании резко усиливается и потребность в кислороде возрастает. Во время дыхания выделяется тепло. Сырые семена дышат энергичнее сухих. Поэтому сложенные толстым слоем они быстро разогреваются и, как говорят, «сгорают», причем их зародыши погибают. Семена становятся невсхожими. Поэтому на хранение семена убирают только сухими и хранят в сухих, хорошо проветриваемых помещениях, при этом доступ воздуха к семенам должен быть свободным и постоянным.
1.6.Зачем семенам нужна почва?
Когда из семени вылезает корешок, ему надо обязательно и очень быстро (пока не высох от солнца и ветра) закрепиться в почве. Вот тут-то и оказывается, что проще крохотному корешку как бы "спрятаться" за комочек грунта. А уплотняют землю опять же по той же причине, чтобы к корню ближе был грунт, чтобы питающие растения микроволоски сразу же начали получать питание из солевого раствора почвы. [3]
II.Практическая часть.
Сроки проведения: февраль 2018 года
Оборудование: семена пшеницы, емкость, вода, пластиковые тарелки, бумажные салфетки, холодильник, ручка, фотоаппарат. (Приложение 1)
Эксперимент – исследование.
Теперь, для того чтобы проверить, какие условия действительно необходимы для прорастания семян, мы разработали и провели эксперимент.
Первое что мы сделали – это проверили семена пшеницы на всхожесть.
Для этого поместили семена пшеницы в ёмкость с водой. Заметили, что некоторые семена всплыли, а другие опустились на дно ёмкости. Отобрали только те семена, которые осели на дно, в них жив зародыш.
Взяли 6 проб по сто семян одного вида - пшеницы, и поместили в условия, различающиеся только по одному признаку. (Приложение 2)
Тарелку с первой пробой поместили в светлое, тёплое место. В сосуд налили воды так, чтобы она до половины покрывала семена. В этом случае воздух будет свободно проникать к семенам.
Вторую пробу семян поместили в такие же условия, что и первую, но сосуд заполнили кипячёной водой доверху, лишив, таким образом, семена воздуха.
Тарелку с третьей пробой поместили в такие же условия, что и первый, но в тёмном месте.
В четвёртой тарелке оставили семена сухими.
Пятую пробу продержали при температуре 1 0С.
Шестую тарелку заполнили влажной почвой и поставили в тёплое место.
Результаты исследования.
|
Объект исследования |
Результат наблюдений |
|
Первая проба |
Семена дружно проросли. |
|
Вторая проба |
Семена набухли, но не проросли. |
|
Третья проба |
Семена проросли. |
|
Четвёртая проба |
Семена остались без изменений. |
|
Пятая проба |
Семена набухли, но не проросли. |
|
Шестая проба |
Семена взошли, но через некоторое время, отличное от других проб. |
Анализ результатов.
Проанализировав результаты эксперимента, мы пришли к выводу, что свет и почва не являются обязательными условиями для прорастания семян. Семена пшеницы прорастают при наличии воды, воздуха и определённой температуры, и если жив зародыш.
Если сравнить условия, необходимые для прорастания семян растений разных видов, то можно убедиться, что они сильно различаются. Например, для прорастания зерновок пшеницы воды потребуется в два раза меньше их собственной массы, а для прорастания клевера воды должно быть в полтора раза больше массы семян. В тоже время семена клевера прорастают уже при температуре 1 0С, а пшеницы – при температуре выше 8 0С, а для семян дыни температура прорастания будет составлять 15 0С.
Кроме того, большинство семян прорастает как на свету, так и в темноте, но есть растения (например, табак и череда), для прорастания семян которым свет необходим. Напротив, семена рыжика мелкоплодного прорастают только в темноте. (Приложение 3)
Заключение
Проводя исследования по проращиванию семян, нами были выполнены все поставленные цели. Мы пришли к следующим выводам, что:
Для прорастания семян необходимы воздух, вода и определенная температура;
Для наилучшего прорастания семян необходима совокупность внешних факторов (тепла, влаги, кислорода воздуха).
Свет не оказывает никакого влияния на прорастание семян огурца.
Создание благоприятных условий при проращивании семян ускоряет появление всходов, при этом уменьшается угроза повреждения семян. 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.
Многие считают, что следует заниматься только теми биологическими исследованиями, которые помогут решить конкретные практические проблемы сегодняшнего дня. Безусловно, развития прикладных наук имеет очень важное значение, но нельзя забывать о важности исследовании в «чистой» науке. Знания, полученные в фундаментальных исследованиях, могут показаться бесполезными для повседневной жизни человека, но они помогают понять законы, по которым развивается окружающий нас мир, и почти наверняка рано или поздно найдут практическое применение.
Список использованных источников и литературы
Д.И. Трайтак "Книга для чтения по биологии. Растения" - М.: Просвещение, 1996
Удалова Р. А., В мире растений - Л.: «Наука», 1997.
Меликян А. П., Николаева М. Г., Комар Г. А. Жизнь растений / - М.: Просвещение, 1990.
biologis.ru/usloviya-prorastaniya-semyan
Приложение 1
« Подготовка к эксперименту»
Приложение 2
«Пробы»
Приложение 3
«Результаты»