Влияние различных факторов на прорастание семян

МКОУ « Памятинская средняя общеобразовательная школа»
Белозерский район село Памятное
Номинация: Агроботаника
«Влияние различных факторов на прорастание семян»
Ф.И.О. автора работы:
Павличенко Полина Петровна
13 лет, 7 класс
Руководитель: учитель биологии
Павличенко Галина Владимировна
E-mail: miss.lehrer01@yandex.ru
Почтовый адрес:
641350, Курганская область,
Белозерский район,
село Памятное,
улица Курганская 27.
Телефон: 89195703575
Телефон школы: 83523225360
Содержание
Введение……………………………………………………………….. 3
1. Методы исследования……………………………………………….3
2. Краткая теория……………………………………………………... 3
3. Методика эксперимента……………………………………………4
4. Результаты исследования…………………………………………. 6
5. Выводы………………………………………………………………. 9
Заключение…………………………………………………………….. 9
Литература……………………………………………………………...10
Приложение 1 …………………………………………………………..11
Приложение 2……………………………………………………………13
2
Введение.
В школьном кабинете биологии много разных коллекций. Среди них
есть и коллекции семян. Коллекции разные – их не только приобретают в
специальных магазинах для проведения уроков, но и составляют сами ребята.
Когда я рассматривала эти коллекции, то у меня возник вопрос: могут ли
коллекционные семена прорасти?
Зная, что для прорастания семян различных растений необходимы
воздух, вода и тепло, мы на занятиях кружка «Исследователи природы»
решили выяснить: можно ли доказать необходимость перечисленных
факторов для прорастания семян культурных растений, какие ещё факторы
могут влиять на этот процесс и одинаково ли действие различных факторов
на семена разных культурных растений?
Для выяснения этих вопросов на занятиях кружка мы провели ряд
экспериментальных опытов.
Цель работы: выявить влияние различных факторов на прорастание семян.
Задачи:
 доказать необходимость воды и воздуха для прорастания семян;
 выявить влияние на прорастание семян температуры, света, солености
и кислотности среды;
 провести наблюдения за прорастанием семян культурных растений в
разных условиях;
 проанализировать и обобщить полученные результаты;
 разработать рекомендации по созданию условий для проращивания
семян растений.
Методы:
- наблюдение за объектами в условиях эксперимента;
- описание;
- изучение литературы и информации из различных источников;
- сравнение и сопоставление.
Краткая теория:
Зародыш семени представляет собой миниатюрное растение, с чётко
различающимися корешком и побегом. Прорастание семени – это
возобновление роста в благоприятных условиях. Для прорастания семян
необходимы вода, тепло и воздух.
При достаточном количестве воды семя набухает, и плотная кожура
разрывается. Для набухания семенам различных растений нужно разное
количество воды.
3
Набухшие семена раздвигают плотные частицы почвы, превосходящие
их в несколько раз по объёму и массе. Однако если семена попадают на
большую глубину, проросток истощается и может не достигнуть
поверхности почвы. Вот почему при выращивании культурных растений
необходимо знать, на какую глубину проводить посев.
При прорастании семян происходит превращение запасных веществ в
другие органические соединения. Например, крахмал превращается в сахар,
который хорошо растворяется в воде и может проникать во все растущие
части проростка. Семена лучше прорастают в хорошо увлажнённой почве.
Прорастающие семена усиленно дышат. Поэтому кроме воды для
прорастания семян необходим воздух. Учитывая этот фактор, человек
тщательно готовит почву для посева. Она должна быть не только влажной, но
и рыхлой, чтобы между её частицами был воздух.
В чрезмерно влажной почве вода вытесняет воздух, а в сухой почве не
будет необходимой для прорастания влаги. В обоих случаях семена не
смогут прорасти.
Не прорастут они и тогда, когда не будет соответствующего тепла. У
одних растений семена прорастают при температуре +2-5оС, у других – при
+10-12оС, а для третьих требуется +18-20оС.
Зная потребность семян в тепле и влаге, можно определить, какие из
них сеять раньше, какие – позже. В практике сельского хозяйства по этому
признаку определяют холодостойкие и теплолюбивые культуры. Одни сеют
раньше, другие – позже, когда хорошо прогреется почва.
Методика эксперимента:
1. Определение необходимости воды и воздуха для прорастания семян
Способ 1. В три химических стакана кладут отобранные семена гороха
по 10 штук. В первом стакане семена заливают водой до краёв стакана и тем
лишают их воздуха, во втором к семенам приливают столько воды, чтобы
они были наполовину в воде – им предоставляют и воду, и воздух; в третьем
семена оставляют совсем без воды. Стаканы с семенами накрывают
стеклянными пластинками и выставляют в тёплое место. Необходимо
проследить за тем, чтобы во втором стакане семена всё время находились «по
пояс» в воде, поэтому по мере потребления воды набухающими семенами её
доливают.
Способ 2. Раскладывают в керамические растильни, разделённые на
ячейки семена ячменя так, чтобы они не соприкасались между собой. Семена
в одной растильне полностью заливают водой, в другой смачивают и
покрывают марлей или фильтровальной бумагой, в третьей – оставляют
сухими. Растильни накрывают стеклом и ставят в тёплое место, через 5 – 7
дней подсчитывают число проросших семян. Так как каждая растильня имеет
100 ячеек, одновременно можно определить процент всхожести семян.
4
2. Потребность в воде для прорастания семян различных растений.
Семена различных культур делят на четыре порции, по 20г в каждой.
Отвешенные семена ссыпают в тарелки и замачивают разным количеством
воды: семена 1-й порции – 5мл, 2-й – 10мл, 3-й – 15мл и 4-й – 20мл. Чтобы
увлажнение было равномерным, замоченные семена каждой порции
тщательно перемешивают. Тарелки с семенами плотно накрывают стеклом и
ставят в тёплое место. К каждой порции кладут бумажную этикетку с
указанием количества прилитой к семенам воды. Семена ежедневно
несколько раз перемешивают. Через три дня выбирают и подсчитывают все
проросшие семена в каждой порции отдельно.
3. Потребность в кислороде для прорастания семян различных растений.
В один стакан с водой кладут 20-25 семян ячменя, в другой – столько же
семян риса, в третий семена томата. Стаканы накрывают стеклом и
выставляют в тёплое место на свет. Периодически воду в стаканах заменяют
свежей, не допуская помутнения. За прорастанием семян ведут наблюдения.
4. Потребность в тепле для прорастания семян различных растений.
Берут семена ячменя и томата. Из семян каждого растения отбирают две
порции, по 50 семян в каждой. Отсчитанные семена раскладывают в двух
растильнях на хорошо увлажнённой фильтровальной бумаге, покрывают
стеклом и оставляют в условиях разной температуры, семена первой порции
при +3…+5С; семена второй – при +18…+20С. Температуру проверяют
комнатным термометром. За семенами ведут необходимый уход –
увлажнение фильтровальной бумаги, замена её при появлении плесени. Через
каждые три дня производят выборку и подсчёт проросших семян по каждой
порции отдельно.
5. Влияние света на прорастание семян.
Берут семена разных групп. Семена каждого растения берут двумя порциями
по 50 в каждой. Отсчитанные семена раскладывают в растильнях на хорошо
увлажнённой фильтровальной бумаге, накрывают стеклами и выставляют в
тепло, одни – на свет, другие – в темноту. Через каждые три дня производят
выборку и подсчет семян, каждой порции отдельно.
6. Определение влияния на прорастание семян солености среды.
В керамические растильни закладывают семена ячменя по 100 в каждую.
В 2-х растильнях фильтровальную бумагу смачивают физиологическим (0,9
% раствором хлорида натрия), в 2-х других используют 7% раствор хлорида
натрия, а семена в третьей паре смачивают 15% раствором хлорида натрия.
Через 7-10 дней производят подсчет проросших семян.
5
7. Определение влияния на прорастание семян кислотно - щелочной
реакции среды.
В керамические растильни закладывают семена ячменя по 100 штук в
каждую.
Для смачивания семян в растильнях используют растворы разной
кислотности: сильно кислый, слабо кислый, нейтральный, слабо щелочной,
сильно щелочной. Закладку семян проводят в двукратной повторности. Через
7-10 дней производят подсчет проросших семян.
Результаты исследования:
1. Чтобы доказать необходимость воды и воздуха для прорастания семян
нами были взяты семена гороха и ячменя. Заложив опыт по методике 1,
мы наблюдали, что в первом стакане семена гороха набухли, но не
проросли, во втором - и набухли и проросли, в третьем - не набухли и
не проросли. В опыте с ячменем результат оказался тот же. Кроме
этого подсчитав число проросших семян, установили процент
всхожести. Для ячменя он составил- 87,5%.
2. При определении потребности в воде для прорастания семян разных
растений были взяты семена лука, ячменя и томата. Опыт проведён в
четырёх повторностях. Результаты показали, что наименьшее
количество воды необходимо для прорастания семян томата (50 % от
их массы). Семена ячменя требуют для прорастания 75 % воды от их
массы, а семена лука - более 100%. (таблица №1)
Таблица №1
Варианты
Масса семян, г
Кол-во воды, г
Проросшие
семена, %
Томат:
№1
20
5
0%
№2
20
10
45%
№3
20
15
56%
№4
20
20
67%
Ячмень:
№1
20
5
0%
№2
20
10
0%
№3
20
15
53%
№4
20
20
76%
Лук:
№1
20
5
0%
№2
20
10
0%
№3
20
15
0%
№4
20
20
32%
6
3. При выявлении потребности в кислороде для прорастания семян
различных растений были взяты семена ячменя, риса и томата.
Наблюдения велись в течение 14 дней. Семена риса проросли, семена
ячменя и томата под водой не только не проросли, но и загнили. Это
показало, что семена ячменя и томата гораздо требовательнее к
количеству кислорода, чем семена риса.
4. Для опыта по определению потребности в тепле были взяты семена
ячменя и томата. Через каждые три дня производили выборку и
подсчёт проросших семян. Результаты отражены в таблице №2.
Таблица №2
Варианты
Проросло семян за (в %)
Всего
3 дня
6 дней 9 дней 12 дней 15 дней проросло,
в%
Ячмень:
при
Наклюнулось 87%
99%
99%
+3…+5
83%
при
Проросло
98%
99%
99%
+18…20
85%
Томат:
при
0%
0%
0%
0%
0%
0%
+3…+5
при
Наклюнулось 26%
67%
86%
91 %
91%
+18…+20 5%
Приведенные данные показывают, что для прорастания семян томата
нужна температура выше 18 градусов, а для прорастания семян ячменя
достаточно 3-5 градусов, но при более высокой температуре они
прорастают быстрее.
5. Чтобы определить влияние света на прорастание семян были взяты
семена ячменя, томата и лука (чернушка). Через каждые три дня
проводили выборку и подсчёт проросших семян. Результаты отражены
в таблице №3.
Таблица №3
Варианты
Чернушка:
На свету
В темноте
Ячмень:
На свету
В темноте
Томат:
На свету
В темноте
3 дня
Проросло семян за
6 дней
9 дней
12 дней
Всего
проросло,
0%
0%
10%
50 %
12%
65%
15%
78%
15%
78%
85%
83%
89%
88%
99%
99%
0%
1%
28%
36%
64%
69%
7
99%
99%
85%
85%
85%
85%
Данные таблицы подтверждают данные из литературных источников о
том, что семена ячменя безразличны к действию света и одинаково
хорошо прорастают и в темноте и на свету. Семена томата в темноте
прорастать начали быстрее, но через 12 дней доля взошедших семян и на
свету, и в темноте выровнялась, и составила 85%. Семена чернушки на
свету за 15 дней всходов практически не дали (15%), в темноте же
процент всхожести составил 78%.
6. Влияние солёности среды определяли на семенах ячменя. В
физиологическом растворе процент всхожести составил 87%, в семи
процентном растворе NaCl процент всхожести составил 6,5%, а в
пятнадцати процентном растворе NaCl семена совсем не проросли.
7. Для определения влияния кислотности среды брали семена ячменя.
Опыт показал, что наивысший процент всхожести наблюдался в
растильнях с нейтральной реакцией среды и составил 71%. При этом в
слабокислой и сильнокислой среде процент всхожести соответственно
составил 29% и 16%. Ещё меньший показатель этого параметра
наблюдался в щелочном и сильнощелочном растворе соответственно
7% и 0% (график 1).
График №1
8
Выводы:
Результаты исследования показали, что для прорастания семян
различных культур необходимы определенные условия. Так вода, воздух и
тепло необходимы всем растениям, но в разном количестве. Из
исследованных растений для прорастания семян больше всего в высоких
температурах нуждается томат, а менее всего ячмень. При недостатке влаги
не прорастают семена лука и томата. Оказалось, что семена лука нуждаются
для прорастания в темноте, но при посеве этой культуры семена нельзя
глубоко заделывать в почву, так как они мелкие поэтому можно
рекомендовать использование укрывных материалов.
Также мы установили, что всхожесть семян значительно снижается при
увеличении солености среды и изменении кислотно-щелочного показателя
водного раствора, в котором замачиваются семена. Эти данные следует
учитывать при использовании борной кислоты, медного купороса и других
веществ во время предпосевного протравливания семян, так как они могут
изменять среду раствора.
Заключение:
Чтобы получить дружные всходы культурных растений, необходимо
создать благоприятные условия для прорастания семян. Это в первую
очередь необходимое количество тепла, воды и воздуха. Для проращивания
семян необходимо использовать растворы, соленость которых не превышает
соленость физиологического раствора, а значение рН раствора близко к
нейтральному.
Найти информацию об условиях необходимых для прорастания семян
конкретного растения можно в справочниках огородника, журналах и других
источниках, например в интернете.
Минимальные сведения об этом содержится на пакетиках с семенами.
Для начинающих огородников мы предлагаем воспользоваться составленным
нами буклетом « Как получить всходы томата» (Приложение 2).
9
Литература:
1. Анцифиров А.В. Комнатные растения в школе: наблюдения и
эксперименты: учебно-методическое пособие – М.: Дрофа, 2010.-141с.
2. Небесный С.. Юным овощеводам. М. «Детская литература» ,1985,
стр.25.
3. Тетюрев В.А. Методика эксперимента по физиологии растений. М.
Просвещение, 1980.-184с.
4. Трайтак Д.И., Трайтак Н.Д. Биология: Растения, бактерии, грибы,
лишайники. Учебник-М.: Мнемозина, 2004.-246с.
5. Трайтак Д. И.. Книга для чтения. Растения. М. «Просвещение» 1985,
Стр. 23
10
Приложение 1
Закладка опытов
11
Полученные результаты
12