VII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Влияние структуры почвы на рост и развитие растения на примере фасоли кустовой.

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Ноздрин Р.А. 1

---

1МБОУ Зареченская классическая гимназия

Тихонова Н.В. 1

---

1МБОУ Зареченская классическая гимназия

Работа в формате PDF

1.5 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Мир растений удивительный и многообразный. Каждый внимательный наблюдатель и вдумчивый исследователь может открыть в нём для себя что- то новое. И мне захотелось проверить и выяснить, что надо сделать, и какие условия необходимы, чтобы свершилось это чудо природы - превращение маленького семечка во взрослое растение.

Растение начинает свою жизнь с семени. Крошечное семечко попадает в землю, оно начинает расти, появляются корень и росток, затем листья, цветы и плоды. Среди большого разнообразия растений есть такие, которые не столь требовательны к долготе светового дня и могут вырасти в искусственных условиях. Поэтому я предположил, что на примере семян фасоли можно проверить условия, требуемые для проращивания семян и изучить фазы развития растения.

Актуальность и выбор темы исследования определены следующими факторами:

- во-первых, данная тема является продолжением темы по окружающему миру, а именно «Почва. Состав почв»;

- во-вторых, было интересно понаблюдать за появлением и развитием растения в разных почвах, при одинаковых условиях для роста.

Цель: провести наблюдение за ростом и развитием растения в различных видах почв.

Задачи:

1.   Найти и проанализировать литературу по вопросу выращивания растений.

2.    Узнать, какие условия необходимы для прорастания семян.

3.    Провести опыты по проращиванию семян фасоли.

4. Провести опыты по выращиванию фасоли в различных типах почв.

5.    Обобщить полученные результаты и сделать выводы.

Методы исследования: анализ информации, наблюдение, эксперимент.

1. РОСТ И РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ

1.1 Основные этапы роста и развития растений

Человек дружен с растениями с незапамятных времен, с самого момента зарождения человечества на Земле. Растения - важнейший источник сырья и пищевых ресурсов и жизненно важного элемента - кислорода, без которого не могут существовать животные и человек. Именно растениям обязан живой мир нашей планеты своим становлением и жизнью.

Для успешного выращивания растений необходимо знать основы их биологии: фазы роста, особенности развития, изменение потребностей по мере роста, а также учитывать факторы, влияющие на их рост и развитие. Растение постоянно растет и развивается. В процессе роста растения участвуют сложные органические соединения - ростовые вещества.

Рост - возрастание массы и объема индивида или его органов, происходящее за счет увеличения числа и размеров клеток в процессе обмена веществ. У растений рост нередко продолжается всю жизнь, но часто снижается с возрастом.

Развитие - необратимый, закономерно направленный процесс тесно взаимосвязанных количественных и качественных изменений особи.

Индивидуальное развитие иначе называется онтогенез - развитие организма от зарождения до конца жизни особи.

Индивид - (лат. индивидуум -неделимое) - элементарная единица жизни, имеющая все признаки, свойственные виду к которому организм принад­лежит, но вместе с тем отличающаяся специфическими особенностями.

Семя является органом размножения растения. Семена бывают крупные или мелкие, твердые или хрупкие. Каждое семя имеет свое строение, которое включает в себя зародыш, семенную кожуру и ткани, содержащие питательные вещества. Существуют и другие способы размножения растений: размножение спорами, видоизмененными стеблями (луковицы, клубни, клубнелуковицы), черенками, делением, усами, прививками и т.д.

Выделяют следующие этапы развития растений:

1.    Сухое семя.

2.     Набухание семени.

3. Образование корня.

4. Образование стебля.

5.     Проросток.

6. Образование взрослых листьев.

7.     Появление бутонов.

8.     Цветение.

9. Образование плодов.

10.    Созревание плодов.

11.    Рассеивание семян.

Таким образом, рост и развитие — неотъемлемые свойства любого живого организма. Растительный организм поглощает воду и питательные вещества, аккумулирует энергию, в нем происходят многочисленные реакции обмена веществ, в результате чего он растет и развивается. Процессы роста и развития тесно взаимосвязаны, так как обычно организм и растет, и развивается. Длительность каждого этапа роста и развития у всех растений различна и зависит от условий внешней среды, особенно температуры и влажности. Чтобы начать расти, растению необходимы свет, тепло и вода.

1.2 Факторы роста и развития растений

1.   Свет и тень. Свет дает растению тепло и энергию, стимулирует активность, ускоряет созревание плодов, определяет длительность цветения. Благодаря освещению, хлорофилл, содержащийся в растении, преобразовывает неорганические вещества в органические. Однако чрезмерное освещение может навредить некоторым видам растений, рассаде, молодым саженцам. Поэтому следует их притенять подручными материалами.

2.   Тепло. Температура окружающей среды влияет на рост и развитие растения. То или иное растение произрастает в разных климатических зонах, а значит и в разных температурных пределах. От показателей температуры зависят дыхание и количество поглощаемой влаги. При низких температурах рост и активность растений замедляются и наступает период покоя. Слишком высокие температуры воздуха, как и слишком низкие, могут навредить растению.

3.   Влажность и воздух. Воду, необходимую для поддержания жизнедеятельности, растения получают из почвы (полив) или из влажного воздуха.

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. Как все живое, семя дышит кислородом, который содержится в воздухе. Без доступа воздуха растение погибает. Для прорастания семян нужно тепло. В тепле все процессы происходят быстрее. В холоде растение погружается в спячку и может даже погибнуть. Значит, растениям необходимы для жизни определенные условия: свет, вода, воздух и тепло.

1.3 Условия выращивания фасоли

Изо всех бобовых культур фасоль — наиболее теплолюбива: семена прорастают при температуре 10-12°С. Оптимальная температура для ее роста и развития — 18-25°С.

Эта культура любит влагу, особенно во время прорастания семян и цветения. При недостатке воды в воздухе цветки и молодые завязи опадают. Оптимальная влажность почвы должна составлять 75-80%. Фасоль требовательна и к свету, особенно в начале вегетации, но при выращивании на лопатку хорошо развивается и при слабом затенении. Это растение короткого дня.

Почвы предпочтительны хорошо прогреваемые, легкие. Крайне неблагоприятны для возделывания фасоли тяжелые, вязкие, холодные, кислые или засоленные земли. Непригодны участки с близким залеганием грунтовых вод и затапливаемые.

Кустовую фасоль высевают во II-III декаде мая. Семена предварительно дезинфицируют крепким раствором марганцовокислого калия. На ровной поверхности их размещают трехстрочным ленточным (расстояние между лентами — 40-50 см., между строчками — 20-30см., между семенами 8-10см.) или однострочным широкорядным (ширина междурядий — 45-60 см.) способом. В последнем случае через 4-6 рядов основной культуры высевают 1 ряд подсолнечника, стебли которого служат опорой для фасоли.

П осев фасоли проводят в начале июня. Семена заделывают на глубину примерно 3-4см. Под пленкой всходы фасоли дружно появляются и развиваются гораздо быстрее, поскольку под ней сохраняется достаточное количество влаги и почва быстрее прогревается.

Рисунок 1.

К тому времени, как у растений начнут ответвляться боковые побеги (плети), плёнку можно совсем убрать. После посева почву прикатывают.

Сразу после появления всходов фасоли начинают уход за растениями, включающий в себя: регулярное рыхление междурядий после дождя или полива; разбивание образовавшейся на почве корочки; окучивание растений по достижении высоты 15см.

Рыхлить почву нужно после дождя, когда она подсохнет. За период выращивания, почву рыхлят 5-6 раз. Уход за фасолью состоит также в подкормке, регулярной прополке сорняков, борьбе с вредителями и болезнями.

В начале роста фасоли переувлажненность вызывает сильное разрастание листьев — в ущерб цветению и образованию плодов. Полив всходов можно прекратить до начала цветения (за исключением засушливых периодов). Влага особенно необходима растениям в период раскрытия цветков и образования бобов.

Зеленые бобы раннеспелых сортов собирают спустя 60-70 суток после появления всходов (через каждые 5-6 суток), стараясь не повредить растения. Перезревшая фасоль становится волокнистой.

Лучшее время суток для сбора бобов — раннее утро.

2. Исследование условий прорастания и фазы развития фасоли в различных видах почв

Для проведения эксперимента я отобрал для проращивания семена фасоли. Подготовлены девять ёмкостей и четыре горшка с землёй (удобренная, песок, уличная, каменистая).

Для проверки условий роста растений (необходимость воздуха и воды и тепла и света) часть семян фасоли поместил в сухую ёмкость, часть в ёмкость наполненную кипяченой водой и часть на мокрую ткань. Три емкости были оставлены на подоконнике, три убраны в холодильник и три были помещены в черный короб, без доступа света.

В результате проведённых наблюдений установил, что:

- семена в условиях избыточного увлажнения разбухают за счет того, что вода проникает под кожуру семени через семявход, но так как нет доступа к кислороду не прорастают;

- в условиях недостаточного увлажнения (вообще без него) с семенами не происходит ничего, они не прорастают и не разбухают;

- в холоде семена при наличии воды разбухли незначительно, ростков не дали;

- в темноте семена при наличии воды и воздуха разбухли, но ростков не дали.

Семена фасоли при условии наличия влаги и воздуха набухают и на третий день появляются ростки. На пятый день появляются корень, стебель, и листочки.

Чтобы пронаблюдать дальнейшие фазы развития фасоли, пророщенную фасоль сажаем в землю.

Фасоль в удобренной почве проросла через 4 дня.

В обычной почве, через 5 дней, в каменистой почве через 6 дней, а из песка росток появился через 7 дней.

Теперь рассмотрим рост фасоли в каждом горшке отдельно.

1. Фасоль в плодородной почве:

П рорастание на 4 день после высаживания в почву.

5-й день – росток вырос до 3,5 см.

6-й день – росток вырос до 14см., появилась первая пара взрослых листочков.

7-й день – росток вырос до 30см.

8-й день – росток вырос до 35см., появился второй взрослый лист.

9-й день – росток вырос до 40 см., появился третий взрослый лист.

10-й день – росток вырос до 45см.

11-й день – росток без изменений.

12-й день – росток вырос до 47см.

13-й день – росток 48см.

14-й день – без изменений.

15-й день – росток 49 см., четвертый взрослый лист.

16-й день – без изменений.

17-й день – без изменений.

18-й день – без изменений.

19-й день – росток 50см., появление боковых отростков.

20-й день – росток 52см.

21-й день – без изменений.

22-й день – 54см., пятый взрослый лист, появление бутона цветка.

23-й день – без изменений.

24-й день – без изменений.

25-й день – без изменений.

26-й день – без изменений.

27-й день – без изменений.

28-й день – 55см., пять взрослых листьев, боковые отростки, бутон цветка.

2. Фасоль в обычной почве:

Росток появился на 5 день

6-й день – росток вырос до 1 см.

7-й день - росток вырос до 4см.

8-й день – росток вырос до 15см, появилась первая пара взрослых листочков.

9-й день – росток вырос до 20см.

10-й день росток дорос до 22см., появился второй взрослый лист.

11 –й день росток вырос до 24см.

12-й день росток вырос до 25см.

13-й день росток 25см., появился третий взрослый лист.

14-день без изменений.

15-й день – без изменений.

16-й день – росток 26 см.

17–й день – без изменений

18-й день – без изменений

19-й день - росток 27см.,

20-й день – 28см., четвертый взрослый лист.

21 –й день – без изменений.

22 –й день – без изменений.

23-й день - без изменений.

24-день – 28см., пятый взрослый лист, появление бутона цветка, боковые отростки.

25-й день – без изменений.

26-й день – без изменений.

27-й день – без изменений.

28-й день – 29см., пять взрослых листьев, боковые отростки, бутон цветка.

3. Фасоль в каменистой почве.

Прорастание на 6 день.

7-й день – росток вырос до 1,5см.

8-й день – росток вырос до 10см.

9-й день – росток до 16 см., появилась первая пара взрослых листочков.

10-й день росток вырос до 24см., появился второй взрослый лист.

11-й день росток вырос до 26см.

12-день росток 29см.

13-й день росток вырос до 29см., появился третий взрослый лист

14-й день - без изменений.

15-й день – без изменений.

16-й день – без изменений.

17-й день – без изменений.

18-й день – без изменений

19-й день – росток 30см.

20-й день – без изменений.

21-й день – 31см., четвертый взрослый лист.

22-й день – без изменений.

23- день – без изменений.

24- й день - 32см., пятый взрослый лист, появление бутона цветка, боковые отростки.

25-й день – без изменений.

26-й день – 33 см.

27-й день – без изменений.

28-й день – 33см., пять взрослых листьев, боковые отросткибутон цветка.

4. Фасоль в песке.

Проростание на 7-й день.

8-й день – росток 13,5см., появилась первая пара взрослых листьев.

9-й день – росток 18см.

10-й день – росток 27 см., появился второй взрослый лист.

11-й день – росток 30см.

12-й день - росток 35см., третий взрослый лист.

13-й день без изменений.

14-й день – росток 37см.,

15-й день – росток 40см.

16-й – день без изменений.

17-й день – росток 41см., четвертый взрослый лист.

18- й день без изменений

19-й день -42см., появление боковых отростков.

20-й день – росток 43см.

21-й день – 43см., пятый взрослый лист, появление бутона цветка.

22-1 день – без изменений.

23 –й день – цветение.

24 –й день – без изменений.

25-й день - окончаний цветения.

26-й день – появление плода.

27-й день без изменений.

28-й день – 43см., пять взрослых листьев, боковые отростки, плод

Заключение

В результате проведенной работы я изучил литературу о проращивании растений и о росте и развитии фасоли. Произвел эксперимент сначала по проращиванию семян фасоли и высаживанию их в различный тип почвы.

Я пришел к выводу, что для проращивания фасоли необходимо сочетание четырех факторов: свет, воздух, вода, тепло.

В дальнейшем я выяснил, что во всех вариантах почв, выбранных мной для эксперимента, возможен рост и развитие фасоли.

Наиболее благоприятной средой явилась удобренная и песчаная почва. Значительно более медленными темпами отличается рост растения в каменистой и обычной почве (уличной), фасоль прорастает медленнее и имеет наименьший размер (по сравнению с другими ростками). В песке прорастание происходит позже всего, но наблюдается быстрый рост, и растение имеет большие, по сравнению с другими растениями листья и самое первое начинает цвести и появляется плод.

К концу второй недели рост растений замедлился. На третьей – четвертой неделе роста у растений появляются боковые отростки и начинается цветение (в песчаной почве). На четвертой неделе роста все растения имеют одинаковое количество листьев, боковых отростков, отличаются только высотой стебля и наличием цветения, которое наблюдается у растения в песчаной почве.

Результаты наблюдений сведены в таблицу 1 Приложение 1,2.

Список используемых источников

1 Интернет-сайт http://ru.wikipedia.org

2.Теоретические основы селекции «Генофонд и селекция зерновых и бобовых культур»

3. Жизнь растений. Под. ред. М.М. Голлербаха. Т. 3. М.: Просвещение,2015.
4. Зайчикова С.Г., Барабанов Е.И. Ботаника. - М., ГЭОТАР-Медия, 2012. - 304 с.
5. Зитте П., Вайлер Э.В., Кадерайт Й.В., Брезински А., Кернер К. Ботаника в 4 томах. Т. 2. Физиология растений. - М.: Академия, 2008. - 496 с.
6. Огуреева Г., Микляева И. Ботаника. - М.: Аванта+, 2007. - 96 с.

Приложение 1

Приложение 2

Таблица 1