V Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Зависимость сроков всходов от размеров семян у кукурузы сахарной Zea mays ssp. Mays

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Черкасова  А.К. 1

---

1МБОУ СОШ № 1 г. Пятигорска, МБУ ДО СЮН

Фролова  А.А. 1Извекова  Т.Г. 2

---

1МБУ ДО СЮН

2МБОУ СОШ № 1

Работа в формате PDF

3.4 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителяСвидетельство руководителя

Введение

Для многих людей слово «кукуруза» прочно ассоциируется с выражением «царица полей», и это не спроста. Сила царицы полей – это ее состав. Два основных витамина, которыми богата кукуруза, – это Е и никотиновая кислота – РР [2]. Витамин Е – не просто мощнейший антиоксидант и залог нашей красоты, он тонизирует, укрепляет иммунитет и активизирует восстановительные процессы. Никотиновая кислота в зернышках активно участвует в обмене веществ, нормализует уровень сахара и очищает сосуды, не зря этот витамин считают настоящим лекарством. А в сочетании с витаминами группы В и А он надежно бережет нашу нервную систему и восстанавливает силы. Ценность кукурузы – в том, что она необходима для каждого человека – для растущих школьников и для спортсменов, для худеющих модниц и для пожилых людей. В нашей стране кукуруза стала популярной сравнительно недавно, резко и стремительно, однако ценность этого злака доказана не веками – тысячелетиями [5].

Кукуруза – поистине золотой продукт, не зря в Северной Америке, штате Айдахо, установлен памятник царице полей – из чистого золота. А ещё маис – единственный пищевой продукт, который содержит золото! Ученые еще не выяснили до конца, какую пользу несет этот металл нашему здоровью, но то, что он помогает держать организм в тонусе и поддерживает иммунитет, бесспорно. Так что при нехватке золота в организме тарелочка кукурузной каши сразу исправит ситуацию[2].

Кукуруза – вообще идеальный продукт для тех, кто постоянно устает, живет в бесконечных стрессах и без конца нервничает – в общем, для многих горожан. Кальций и фосфор в этом злаке дарят нам здоровые кости и крепкий сон, магний лечит нервы и сердце, улучшает пищеварение, а натрий отвечает за работу наших нервов и мышц. Железо и цинк усиливают естественную защиту организма, а марганец обеспечивает нормальный рост организма и предотвращает болезни суставов в зрелом возрасте[4].

Для пожилых людей кукуруза особенно полезна – она не только лечит суставы и даже снижает боль в них при постоянном употреблении, но и сохраняет и улучшает зрение. Золотистая наследница империи майя также успокаивает желудок и останавливает процессы брожения, стимулирует пищеварение. Так что после длительных праздников или обильных застолий завтраки с кукурузной кашей – идеальный вариант. Диабетикам тоже не помешает включить в рацион каши и салаты из кукурузы – она помогает нормализовать уровень сахара. Для женского здоровья особо ценна кукуруза: полезные свойства ее облегчают состояние при болезненных ситуациях, а если регулярно есть маис при беременности, это значительно уменьшит отеки [4].

Во многих производствах кукуруза просто незаменима – зеленые части растения и зерно идут на комбикорм, сухие стебли – на бумагу и линолеум, строительные материалы. Крахмал используют при отделке кожи, в изготовлении волокон, лекарств и даже взрывчатки. Масло из кукурузы является сырьем для мыла, дорогих красок и даже заменителей резины. Но для обычных людей важней всего – что делают из кукурузы для кулинарных целей[2].

Чтобы получить хороший урожай кукурузы нужно, прежде всего, знать какие же семена наиболее подходят для выращивания.

Гипотеза: сроки прорастания семян кукурузы Zea mays L. зависят от их размеров - чем крупнее семена, тем быстрее и дружнее всходы.

Цель: проверить семена кукурузы Zea mays L. на всхожесть, сравнив их качество, в зависимости от размеров семян.

Задачи:

1. Изучить морфофизиологические и хозяйственноценностные свойства кукурузы Zea mays L.

2. Изучить разнообразие сортов ранней кукурузы и выбрать подходящий для наших условий сорт.

3. Проверить семена на всхожесть, сравнив их качество, в зависимости от размеров семян.

Актуальность: Теплообеспеченность природных зон края позволяет получать гарантированные урожаи зерна кукурузы Как показывает производственный опыт выращивания кукурузы в сельхозпредприятиях края, при агротехнике, учитывающей ее биологические особенности и климатические условия зон, эту культуру можно выращивать без орошения в четвертой, третьей и второй зонах, на орошаемых землях даже в первой [6].

Методика работы

Исследования проводились согласно методике, изложенной в пособии Папоркова М.А., Клинковской Н.И., Миловановой Е.С. Учебно-опытная работа на пришкольном участке (1980 г.). Обзор литературы Сахарная кукуруза определяется ботаниками как единственный вид-представитель рода Кукуруза, возделываемый как сельскохозяйственная культура. Человечество начало культивировать её более 5 000 лет назад и до наших дней успело разработать огромное сортовое разнообразие. Информация о том, какие есть сорта кукурузы, помогает понять, какой материал лучше выбрать в соответствии с целью и условиями, а еще определить требования по уходу. Единственным представителем рода Кукуруза, выращиваемым в культуре, считается кукуруза сахарная, она же маис (лат. Zea mays ssp. Mays или Zea saccharata) [3].

Помимо сахарной кукурузы род подразделяется на 4 вида:

Zea diploperennis;

Zea luxurians;

Zea nicaraguensis;

Zea perennis.

И 4 подвида Zea mays, растущих в дикой природе:

Zea mays ssp. mexicana;

Zea mays ssp. parviglumis;

Zea mays Huehuetenangensis;

Zea mays ssp.

Современная классификация насчитывает 10 ботанических групп, отличающихся формообразованием и строением плода. Все кукурузы отличаются одними и теми же биологическими особенностями. Кукуруза — высокорослое однолетнее травянистое растение, достигающее высоты 3 м и более. Кукуруза имеет хорошо развитую мочковатую корневую систему, проникающую на глубину 100—150 см. На нижних узлах стебля могут образовываться воздушные опорные корни, предохраняющие стебель от падения и снабжающие растение водой и питательными веществами. Стебель прямостоячий, до 4 м в высоту и 7 см в диаметре, без полости внутри. Листья крупные, линейно-ланцетные, до 10 см шириной и метр длиной. Их число от 8 до 42[2].

Растения однодомные с однополыми цветками: мужские собраны в крупные метёлки на верхушках побегов, женские — в початки, расположенные в пазухах листьев. На каждом растении обычно 1—2 початка, редко больше. Длина початка от 4 до 50 см, диаметр от 2 до 10 см, масса от 30 до 500 граммов. Початки плотно окружены листообразными обвёртками. Наружу на верхушке такой обвёртки выходит только пучок длинных пестичных столбиков. Ветер переносит на их рыльца пыльцу из мужских цветков, происходит оплодотворение, и на початке развиваются крупные плоды-зерновки[1].

Форма зерновок кукурузы весьма своеобразна: они не вытянутые, как у пшеницы, ржи и многих других культурных злаков, а кубические или округлые, плотно прижаты друг к другу и расположены на стержне початка вертикальными рядами. В одном початке может быть до 1000 зерновок. Размеры, форма и окраска зерновок различаются у разных сортов; обычно зерновки жёлтого цвета, но бывает кукуруза с красноватыми, фиолетовыми, синими и даже почти чёрными зерновками[6].

Вегетационный период длится приблизительно 90—150 суток. Всходит кукуруза на 10—12 сутки после посева. Кукуруза является теплолюбивым растением. Оптимальная температура для её выращивания — 20—24°С. Кроме того, кукуруза нуждается в хорошем солнечном освещении [3]

Кукуруза сахарная (лат. Zea mays saccharata, Zeamaysssp. mays) (анг. Sweet corn)— распространенная, любимая агрономами разновидность кукурузы, которую выращивают во всем мире, кроме Антарктиды. Кустистые растения образуют несколько початков, а выведенные сорта и гибриды кукурузы отличаются зернами самых разных окрасок. Вызревшая, полупрозрачная зерновка кукурузы, состоящая из роговидной запасающей ткани, содержит минимум крахмала и большое количество сахаров. Этот злак выращивается для промышленной консервации, т.к. початки пригодны для отваривания [6].

Зубовидная кукуруза (лат. Zea mays indentata) (анг. Dent corn) дала жизнь многим урожайным позднеспелым сортам. Растения малооблиственные, отличаются сильнорослым стеблем, массивными початками и образованием большого количества воздушных корней. Во время созревания кукурузы на крупных удлиненных зернах появляется характерная вмятина, благодаря чему зерно становится похожим на зуб. Сортовая группа, полученная от зубовидной кукурузы, культивируется в Америке как кормовое растение. Зерна кукурузы используются для производства муки, крупы и спирта.

Кремнистая кукуруза (индийская кукуруза) (лат. Zea mays indurata) (анг. Flint corn) — самый первый вид кукурузы, вывезенный из Америки. Успешно выращивается во всем мире и имеет самое широкое распространение из всех представителей рода. Круглые, морщинистые зерна кукурузы могут быть желтого или белого цвета и на 70-83% состоят из отвердевшего крахмала. Для сортового многообразия характерны скороспелость и высокая урожайность. Наиболее востребованы сорта кукурузы, выведенные путем гибридизации с зубовидной кукурузой. Кремнистую кукурузу выращивают в основном на зерно, а также для производства кукурузных палочек и хлопьев.

Крахмалистаякукуруза (мучнистая, мягкая кукуруза) (лат. Zea mays amylacea) (анг. Flour corn) — старейший представитель рода, отличающийся небольшими, густо облиственными, кустистыми формами растений. Крупные зерна кукурузы круглой формы с выпуклой верхушкой имеют ровную, матовую оболочку. Зерно содержит свыше 80% крахмала. Растет кукуруза крахмалистая только в Южной Америке и на юге североамериканского континента, выращивают ее для производства крахмала, муки, спирта и патоки.

Кукуруза лопающаяся (лат. Zea mays everta) (анг. Popcorn) — группа, представленная кустистыми, облиственными растениями, образующими несколько некрупных початков, заполненных маленькими зернышками. Зерно ровное и глянцевое. Сорта этой кукурузы делятся на 2 подгруппы:

Перловая кукуруза: имеет верхушку зерна в форме клюва и по вкусу напоминает перловку.

Рисовая кукуруза: обладает круглым верхом и вкусом рисовой муки.

Сортовое многообразие отличает разнообразная цветовая гамма. Зерна кукурузы могут быть желтыми, белыми, красными, синими, а также встречаются сорта с рябой окраской зерен.

Зерна всех сортов кукурузы лопаются при нагревании, благодаря чему лопающаяся кукуруза имеет такое название и используется для приготовления попкорна. В зернах обнаружено около 16% белка, в связи с чем разновидность нашла широкое применение при изготовлении крупы и кукурузных хлопьев. Изначально лопающуюся кукурузу начали возделывать в Америке, а затем сорта быстро распространились по всему земному шару.

Полузубовидная кукуруза (лат. Zea mays semidentata) (анг. Semident corn) получена путем скрещивания представителей кремнистой и зубовидной группы и иногда называется полукремнистой. Сорта данного вида кукурузы имеют широкое применение в пищевой промышленности.

Кукуруза пленчатая (лат. Zea mays tunicata) (анг. Pod corn) отличается интенсивным разрастанием колосковых чешуек, густо покрывающих зрелые зернышки. Группа не представляет пищевой ценности. По некоторым утверждениям, пленчатая кукуруза используется в ритуальных обрядах индейцев.

Крахмалисто-сахарная кукуруза (лат. Zea mays amyleosaccharata) не представляет промышленного интереса, а зерна кукурузы практически полностью состоят из мучнистого запасающего вещества.

Японская пестролистная кукуруза (лат. Zeamaysjaponica) (анг. Striped maize) в основном используется в декоративных целях, так как имеет довольно эффектный внешний вид. Стебель прямой, малокустистый, высотой от 1 до 2 метров. Листья кукурузы довольно раскидистые, поникающие, окрашены разноцветными продольными полосками, расположенными на зеленом фоне. Цвет полос многогранен и варьируется от белого и желтого до розоватого и ярко-красного. Початки миниатюрные, зерно иногда с пурпурным или вишневым оттенком, в стадии молочной спелости обладает неплохими вкусовыми качествами. Японская кукуруза широко используется в ландшафтном дизайне в качестве декоративных «живых» изгородей.

Существует большое количество сортов кукурузы, каждый из которых имеет свою характеристику. Все сорта можно разделить на три группы:

раннеспелые;

среднеспелые;

поздние.

Ниже приведены описания некоторых ранних сортов кукурузы.

Лакомка - сорт раннего периода созревания, от момента появления всходов семян до получения первой продукции проходит всего 75-80 дней. Высота растения от 1,45 м до 1,8 м. Плоды вырастают длиной до 22 см, количество рядов в початке 18-20. Вес сладких сочных плодов достигает 170-250 гр. Зерна ярко-желтого цвета удлиненной формы. Ценится за отменные вкусовые качества, которые сохраняются после переработки в консервы и заморозки. Лакомка является высокоурожайным сортом кукурузы, хорошо устойчивым к ложной мучнистой росе.

Медовая принцесса сахарная - раннеспелый, высокоурожайный сорт. Растение высотой 120-140 см. Початок крупный, массой 200-250 г, ровный, золотистого цвета. Зерно крупное, нежное, очень сочное и сладкое. Используется в свежем и консервированном виде, а также для заморозки. После размораживания не теряет своих вкусовых качеств.

«Лопай-лопай» - растения вырастают высотой 1,5-1,7 м, початки длиной 18-21 см, зернышки кукурузы желтые, удлиненные и широкие. Сорт считается среднеранним – от всходов до технической спелости проходит в среднем 85-90 дней.

Тройная сладость - ранний, высокоурожайный сорт. Срок созревания около 100 дней. Растение высотой 1,6-2 м. Початки длиной 18-20 см, массой около 200 г. Зерно желтого цвета, крупное, необычайно сладкое, с тонкой нежной кожицей. Используется в свежем и вареном виде, консервируется и замораживается, является ценным диетическим продуктом.

Я решила проверить на всхожесть семена сорта "Тройная сладость".

Результаты работы

Ход работы

Для постановки опыта мне понадобились качественные семена (приобретены в сети магазинов «Семена»), блюдечки, марля. Сроки наблюдений – 12 дней; повторность опыта составила – 3.

Приобретенные семена откалибровала по размерам: крупные семена, семена среднего размера, мелкие семена. В качестве контроля – некалиброванные семена. Все семена замачивались в отстоянной водопроводной воде.

Результаты фенологических наблюдений

Условия: комнатная температура воздуха – 25^оС, температура воды – 25^оС; ежедневное увлажнение марли по мере испарения воды.

I повторность

II повторность

III повторность

Во всех повторностях некалиброванные семена дали недружные всходы, а калиброванные – дружные (приложения), при этом в контрольном варианте первыми тоже прорастали мелкие семена.

Заключение

Кукуруза сахарная, также маис, Zеa mаys— однолетнее травянистое культурное растение, единственный культурный представитель рода Кукуруза (Zea) семейства Злаки (Poaceae). Помимо культурной кукурузы, род Кукуруза включает четыре вида — Zea diploperennis, Zea perennis, Zea luxurians, Zea nicaraguensis — и три дикорастущих подвида Zea mays: ssp. parviglumis, ssp. mexicana и ssp. huehuetenangensis. Считается, что многие из названных таксонов играли роль в селекции культурной кукурузы в древней Мексике. Существует предположение, что кукуруза — самое древнее хлебное растение в мире.

Кукуруза подразделяется на 9 ботанических групп, различающихся по строению и морфологии зерна: кремнистая Zea mays imdurata, зубовидная Zea mays indentata, полузубовидная Zea mays semidentata, лопающаяся Zea mays everta, сахарная Zea mays saccharata, крахмалистая, или мучнистая Zea mays amylacea, крахмалисто-сахарная Zea mays amyleosaccharata, восковидная Zea mays ceratina и плёнчатая Zea mays tunicata.

Кукуруза – один из популярнейших пищевых продуктов на Земле, поэтому неудивительно ее широкое кулинарное применение. В промышленности из кукурузного белка получают искусственное волокно, кукурузный крахмал используют в производстве лекарственных препаратов, вискозного волокна, клея, бумаги и взрывчатых веществ, а также для отделки тканей и кожи. Из кукурузного масла получают краски, мыло и заменители резины. Стебли и листья кукурузы используют в производстве удобрений, бумаги, упаковочных и строительных материалов; а из кочерыжек получают фурфураль — сырье необходимое при производстве нейлона, пластмасс и других синтетических веществ; «кукурузный волос» используется в медицине.

Изучив свойства кукурузы, я поняла, что теплообеспеченность природных зон края позволяет получать гарантированные урожаи зерна кукурузы. Как показывает опыт выращивания кукурузы в сельхозпредприятиях края, при агротехнике, учитывающей ее биологические особенности и климатические условия зон, эту культуру можно выращивать без орошения в четвертой, третьей и второй зонах, на орошаемых землях даже в первой.

Теперь мне осталось проверить, как размеры проращенных семян повлияют на урожайность сорта «Тройная сладость», что я и сделаю, высадив проращенные мною семена на учебно-опытном участке. Это и станет целью моей следующей работы.

Выводы

Изучив морфофизиологические и хозяйственноценностные свойства кукурузы Zea mays L., я узнала, что Кукуруза сахарная Zеa mаys— однолетнее травянистое культурное растение, единственный культурный представитель рода Кукуруза (Zea) семейства Злаки (Poaceae). Это растение имеет большое хозяйственноценностное значение, т.к. является ценной овощной культурой, полезным продуктом питания и источником огромного количества целебных веществ. В промышленности из кукурузного белка получают искусственное волокно, кукурузный крахмал используют в производстве лекарственных препаратов, вискозного волокна, клея, бумаги и взрывчатых веществ, а также для отделки тканей и кожи. Из кукурузного масла получают краски, мыло и заменители резины.

Изучив разнообразие сортов и гибридов ранней кукурузы я выбрала сорт «Тройная сладость», найдя в Интернете интересные положительные отзывы об этом сорте.

Проверив семена на всхожесть, сравнив их качество, в зависимости от размеров семян, я выяснила, что наилучшей всхожестью по срокам обладают мелкие семена, что подтверждается тройной повторностью опыта.

Таким образом, моя гипотеза не подтвердилась:

сроки прорастания семян кукурузы Zea mays L. действительно зависят от их размеров – но чем мельче семена, тем быстрее и дружнее были всходы.

Литература и другие источники

Блинова К. Ф. и др. Ботанико-фармакогностический словарь: Справ. пособие Под ред. К. Ф. Блиновой, Г. П. Яковлева. — М.: Высшая школа, 1990.

Букасов С. М. Возделываемые растения Мексики, Гватемалы и Колумбии. — Л.: Институт растениеводства ВАСХНИЛ, 1930

А. Панкратова Семена. Выбор, подготовка к посеву, семеноводство.— Изд.: ООО «Социум», 2012

http://orehi-zerna.ru/kukuruza-polza-vred

http://safeyourhealth.ru/kukuruza-poleznyie-svoystva-i-eyo-primenenie

http://sorta-rasteniy.ru/sorta-kukuruzy.html

Приложения