Влияние внешних факторов на проращивание семян.

Влияние внешних факторов на проращивание
семян.
Автор: Быстракова Марина.
Руководитель: Коваль М. П.
Содержание:
Введение.
Роль семени в жизни растения.
Прорастание семян.
Предпосевная обработка семян.
Посев и глубина заделки семян.
Наблюдение за прорастанием семян фасоли и сальвии
блестящей.
Необходимость влаги при прорастании семян.
Дыхание семян.
Необходимость определенной температуры для семян
Определение всхожести семян.
Влияние глубины посева на быстроту появления
растений.
Заключение.
Литература.
1
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.
Семена, используемые для посева, должны обладать высокими посевными
качествами (всхожесть, энергия прорастания, крупность, чистота, влажность)
. Одинаковые по размерам семена дают дружные и ровные всходы, которые в
последующем лучше развиваются и равномерно созревают. Хорошие семена
являются основой качественной рассады.
Целью представленной нами исследовательской работы является
рассмотрение влияния внешних факторов на проращивание семян
однолетней декоративной культуры сальвии блестящей .
Исследуя условия прорастания семян, изучая влияние различных факторов на
данный процесс, мы ставили перед собой следующие задачи:
1. Дать характеристику процесса проращивания семян.
2. Выделить основные условия, влияющие на проращивание семян.
3. На практике установить, как влияет на проращивание семян наличие
или отсутствие кислорода и влаги, какой температурный режим
необходим при проращивании семян.
4. Проводя практические исследования, доказать важность таких
показателей как всхожесть семян и глубина заделки семян.
Исследовательская работа автора разделяется на две части: теоретическую и
практическую. В теоретической части мы изучили вопросы проращивания
семян, подробно рассмотрев все стадии данного процесса.
В практической части использовали опытно-экспериментальные методы
исследования, по результатам которых нами были сделаны соответствующие
выводы.
Роль семени в жизни растения
Семя – это зачаточное растение. У цветковых растений оно образуется из
семяпочки (семязачатка).
Зародыш – главная часть семени, он представляет собой зачаток нового
растения
Все основные вегетативные органы (корень, стебель и листья) можно
обнаружить у растений на ранних ступенях развития – у зародышей в
покоящихся семенах.
Семена растений различаются размерами, формой, цветом и строением.
Прорастание семян
2
Прорасти и дать начало новому растению способны только семена с живым
зародышем
Во время прорастания резко усиливается дыхание зародыша, семенам
разных растений необходимо различное количество воздуха.
Собранные тотчас после созревания семена обычно не обладают
всхожестью: они вступают в период покоя. У разных растений он имеет
неодинаковую длительность - семена тополя прорастают уже через 2-3 часа
после освобождения из плода. У большинства же растений период покоя
семян достаточно длительный и всхожесть сохраняется в течении нескольких
лет . У сальвии блестяшей всхожесть семян сохраняется 5 лет.У хлебных
злаков долговечность семян достигает 7-12 лет, у дикорастущих -несколько
десятков лет.
С наступлением благоприятных условий по температуре и влажности семена
поглощают воду и при достаточном доступе воздуха прорастают, формируя
проросток.
Срок прорастания семян у одних растений составляет 3-4 дня, другие
прорастают через несколько недель, и даже лет.
Важное значение при высевке семян имеет освещение. Обычно комнатные
растения высевают в январе-марте, чтобы за весну и лето они успели
достаточно развиться и успешно пережить зимний покой. Поэтому при
высевке семян зимой им необходимо дополнительное освещение. До первой
пары настоящих листьев всходы содержатся при рассеянном свете.
Главное для прорастания семян – тепло, не ниже +20°C, а лучше 25
градусов. Смесь должна быть всегда слегка влажной, но не мокрой.
Оптимальная влажность достигается опытом и правильно составленным
грунтом. Плошки нужно закрыть прозрачной пленкой – для поддержания
влажности. Влажность грунта должна быть стабильна в течение всего
времени, пока семена прорастают.
3
Посев: шаг за шагом. 1 — Наполнили плошку торфо-компостной почвенной
смесью, не доходя до края 1 см, полили ее. 2 — Высеяли семена. 3 —
Присыпали их сверху землей. 4 — Еще раз полили. 5 — Все время до
появления всходов на давали земле пересыхать
Когда сеянцы достаточно подрастают, и у них появляется первая пара
листочков, проводят их пикировку.
Пикировка:
шаг за шагом. Когда сеянцы достаточно подрастали и у них появлялась
первая пара листочков, мы проводили их пикировку. Для этого вначале почву
полили (1), затем осторожно извлекли росточки с помощью маленькой
деревянной палочки (2). В маленьких горшочках или в другом ящичке
сделали лунки на сравнительно большом расстоянии и поместили туда
росточки, так чтобы их корешки не загибались вверх (4). Корни сеянцев
немного подрезали (3). В завершение полили пересаженные растения (5).
Предпосевная обработка семян
Предпосевная обработка семян стимулирует прорастание. Даже простое
намачивание в чистой воде и посев набухших и наклюнувшихся семян
ускоряет появление всходов.
Замачивание полезно с двух точек зрения: размягчает плотную оболочку и
растворяет вещества, содержащиеся в семени, которые могут препятствовать
прорастанию. Оптимальная температура воды для замачивания семян –1820°C. Воду к семенам подливают небольшими порциями, чтобы только
смочить их. Излишек воды может снизить всхожесть семян. Намоченные или
4
проросшие семена высевают только во влажную почву. Если она сухая, после
посева ее поливают.
К предпосевной подготовке семян относятся такие приемы, как
стратификация и скарификация.
Стратификация — это выдерживание труднопрорастающих семян, которые
имеют длительный период покоя (семена плодовых, лесных растений, а
также других - катран, лаванда, девясил, женьшень), во влажном пористом
субстрате при температуре 1-5 градусов или под снегом в течение 45-60 дней
(для женьшеня 180-240 дней). Этот прием ускоряет прорастание и
увеличивает всхожесть семян.
Скарификация — (нанесение шрамов) поверхностное повреждение твердых
оболочек семян (люпина, горошка душистого, астрагала) для ускорения их
прорастания. Семена с твердой оболочкой перетирают вручную с
крупнозернистым песком, металлическими опилками, обрабатывают
наждачной бумагой, затем насыпают в марлевые мешочки и трижды быстро,
на мгновение, погружают в кипяток, а затем в холодную воду. Эту операцию
делают осторожно, чтобы не повредить зародыш. После просушивания
семена готовы к посеву.
Посев и глубина заделки семян
Семена высевают в рыхлую почвенную смесь. Она должна быть влажной, но
не мокрой.
Существует несколько способов посева и проращивания семян:
Первый – сажают по одному семечку в каждый горшок. Этот способ
применяют для больших семян.
Второй – использование горшков и плошек , в которые высаживаются
несколько семян. Когда сеянцы подрастают, их рассаживают в
индивидуальные емкости.
Третий – применяется очень широко – это комбинация первого и второго.
Семена высаживают в невысокие емкости с посадочной смесью, высотой
всего несколько сантиметров.
Важным фактором при посеве семян являются время посева и глубина
заделки семян. Время посева семян определяют, учитывая условия,
необходимые для прорастания семян. Прорастающим семенам необходимы
вода, воздух, тепло. Все это семена получают при своевременном посеве.
Если семена посеяны своевременно, но не глубоко, то они высохнут под
жаркими лучами весеннего солнца. А если семена окажутся слишком
глубоко в почве, всходы будут плохие. На большой глубине проросткам не
хватает воздуха, молодым побегам трудно пробиться на поверхность.
Поэтому семена высевают на определенную глубину.
Глубина заделки семян зависит от их размера и свойств почвы. Чем крупнее
семена, тем глубже их сеют. В крупных семенах достаточно питательных
веществ и ростки не погибают, пробиваясь с большой глубины в течение
5
долгого времени. Мелкие семена репы, лука высевают на глубину 1–2 см,
семена средних размеров редиса, огурцов – на глубину 2–4 см. крупные
семена фасоли, гороха, бобов требуют глубину 4–5 см. Если крупные семена
посеять менее глубоко, им не хватит влаги.
Наблюдение за прорастанием семян сальвии блестящей.
Каждый раз необычайно увлекательно наблюдать, как крошечное семечко
или маленький, недавно укоренившийся росточек превращаются в
великолепное растение.
Для наблюдения мы использовали крупные семена двудольного растения
фасоли, в зародыше которого хорошо видны все органы. Это семя лишено
эндосперма, и питательные вещества отложены в самом зародыше – в его
семядолях. Зародыш состоит из двух семядолей и расположенных между
ними корешка, стебелька и почечки. Мы проследили за развитием зародыша
при прорастании, рассматривая «наклюнувшиеся» семена и проростки
различного возраста.
При прорастании у зародыша на двух его «полюсах» - в кончике корешка и в
почечке – начинают работать верхушечные меристемы и, кроме того
происходит вставочный рост стебелька. Разрывается кожура и появляется
молодой корень, развивающийся из зародышевого корешка. Он быстро
растет и укрепляется в почве. Затем начинает расти зародышевый стебелек,
который поднимает над поверхностью почвы семядоли и почечку. Из нее
развивается надземный стебель фасоли с листьями. У гороха семядоли
остаются в почве. Надземный побег развивается из почечки зародыша.
Необходимо быстро углублять корешок в почву в связи с тем, что на первых
порах развития молодое растение нуждается более всего в воде.
Органические вещества, необходимые для построения новых тканей и для
дыхания в первые дни прорастания черпаются из запасов, отложенных в
семядолях. Семядоли зеленеют и некоторое время, пока не разовьются
первые настоящие листья, функционируют в качестве органа фотосинтеза. У
проростков фасоли мы наблюдали отчетливую картину появления боковых
корней.
Необходимость влаги при прорастании семян
Семена, выходя из состояния покоя, должны поглотить некоторое количество
воды для того, чтобы у них возобновились физиологические процессы,
связанные с прорастанием. Абсолютное количество воды, необходимое для
начала прорастания, относительно невелико, как правило, не превышает 2-3кратного веса семян. Растущий проросток нуждается в большом количестве
воды.
6
Прорастанию семян предшествует их набухание. Набухание семян вызывает
вода, которая проникает внутрь семени. Набухают как всхожие, так и
невсхожие семена. Исследуя влияние влаги на проращивание семян, мы
высеивали невсхожие и всхожие семена фасоли. При одинаковом поливе
обоих групп мы наблюдали загнивание набухших невсхожих семян и
прорастание всхожих семян.
Результаты опыта показали, что семена легко впитывают воду и набухают,
увеличиваясь в объеме и начинают прорастать. При набухании клетки семена
поглощают воду, крахмал и белки переходят в растворимую форму. Это
необходимое условие для роста семени, перехода его из покоящегося
состояния к активной жизни.
На практике мы убедились в том, что вода необходима для прорастания
семян, так как зародыш может потреблять только растворенные питательные
вещества. Для прорастания семян разных растений требуется различное
количество воды. Например, семена гороха поглощают воды в полтора раза
больше своей массы. Засухоустойчивое просо начинает прорастать, если его
зерновки поглотили воды в четверо меньше их собственного веса. Для
прорастания пшеницы и ржи необходимо вдвое, а для фасоли и гороха –
вчетверо больше воды, чем для проса.
Дыхание семян
Для чего при прорастании семенам нужна вода, мы выяснили. А зачем нужен
воздух? Необходимость воздуха объясняется тем, что семена дышат, то есть
они поглощают кислород и выделяют углекислый газ. Дыхание необходимо
на ранней фазе прорастания семян, поэтому снабжение кислородом влияет на
прорастание. Семена обычно нуждаются в более высоких концентрациях
кислорода для прорастания, чем это требуется для последующего роста
проростков.
Чтобы установить дышат семена или нет, мы взяли два стеклянных
цилиндра. Один наполнили на 1/3 набухшими семенами гороха, а другой
оставили пустым. Оба цилиндра закрыли стеклом. Через сутки горящую
лучинку внесли в пустой цилиндр. Лучинка продолжала гореть. Опустили ее
в цилиндр с семенами. Лучинка погасла. Кислород воздуха поддерживает
горение и поглощается при дыхании, а углекислый газ горение не
поддерживает и выделяется при дыхании. Таким образом, опыт показывает,
что прорастающие семена поглощают кислород из воздуха, который был в
цилиндре, и выделяет углекислый газ. Значит, семена дышат.
Дышат сухие и прорастающие семена. Только дыхание сухих семян
выражено слабо. При прорастании дыхание резко усиливается, поэтому
семенам нужен постоянный приток кислорода. В процессе дыхания семена
выделяют не только углекислый газ, но и тепло. По этой причине
прорастающие семена нагреваются. Если семена лежат толстым слоем, они
7
могут перегреться. Перегрев приводит к гибели зародыша, а семена с
мертвым зародышем нежизнеспособны и не прорастают. Способны
прорастать только семена с живым зародышем. Чтобы семена не портились,
мы храним их сухом, хорошо проветриваемом помещении.
Для того, чтобы проверить необходим ли воздух при проращивании семян
мы провели следующий опыт: В два стакана поместили немного зерновок
ржи и пшеницы. Первый стакан до краев наполнили водой. Во втором
стакане зерновки лишь смочили. Стаканы прикрыли стеклом и поставили в
теплое место. Через 4 суток в стакане с небольшим количеством воды семена
проросли. В стакане, наполненном водой, семена набухли, но не проросли, а
погибли. Здесь вода вытеснила из стакана воздух, необходимый семенам для
дыхания. Следовательно, для произрастания семенам необходим воздух.
Необходимость определенной температуры для семян
В ходе исследований по проращиванию семян мы стремились выяснить,
влияет ли температура на данный процесс. Для каждого вида растений
существует минимальный, оптимальный, максимальный уровни температур
при прорастании семян.
Если семенам достаточно воды и воздуха, но не хватает тепла, они не
прорастут и, в конце концов, погибнут. Для того, чтобы убедиться в этом мы
взяли две стеклянные банки. На дно каждой положили по 10–15 семян
фасоли и налили столько воды, чтобы она только смачивала семена, но не
покрывала их полностью. Накрыли банки стеклом. Одну банку оставили при
температуре 18–19 градусов, а другую выставили на холод, где температура
не выше 3–4 градусов. Через 5 дней, проверив результаты, мы увидели, что
семена проросли только в той банке, которая находилась при температуре
18–19°C. Следовательно, для прорастания семян необходима определенная
температура.
Таким образом, мы можем сделать вывод: Помимо влаги и кислорода на
прорастание семян влияют температурные условия.
Влияние глубины посева на быстроту появления растений
Выясняя влияние глубины посева на быстроту появления всходов растений,
имеющих крупные и мелкие семена, мы провели следующий опыт: В
стеклянную банку в несколько приемов насыпали землю слоями по 2 см. В
каждый слой высеяли по три семени, помещая крупные семена около одной
стороны банки, а мелкие – около другой. Почву с посеянными в нее
семенами полили, банку закрыли стеклом и поместили в теплое помещение.
Наблюдали за прорастанием крупных и мелких семян, высеянных на разную
глубину.
8
В результате проведенных наблюдений нами было установлено, что крупные
семена, такие как горох и фасоль, высеянные на глубину 5 см дали всходы на
поверхности почвы уже на третий день. Мелкие семена лука, посеянные на
такую же глубину – 5 см – дали всходы на поверхности почвы только на
десятый день. Мелкие семена лука, высеянные на глубину 2 см, дали всходы
на третий день.
Таким образом, мы можем сделать вывод о том, что глубина заделки семян
зависит от их размеров. Чем семена крупнее, тем их сеют глубже. У крупных
семян больше запасных веществ и их хватает для развития и роста
проростков, пока они пробиваются с большой глубины.
Определение всхожести семян
Всхожесть семян – это способность семян к прорастанию, она
характеризуется количеством нормально проросших семян за определенный
срок при оптимальных условиях проращивания. Является важным
показателем их качества, который необходимо знать, прежде чем засевать
поля и огороды.
Мы провели опыты по определению всхожести семян. Отсчитали 100 семян
сальвии блестящей подряд без выбора, разложили их на мокрой
фильтровальной бумаге. Через 4 дня и через 10 дней подсчитали число
проросших семян. Первый учет показал, насколько дружно прорастают
семена ( через 4 дня проросло 70 семян из 100), второй – какова их
окончательная всхожесть (через 10 дней проросло 87 семян из 100).
Всхожесть оценивали в процентах, подсчитывая число проросших семян из
100 посеянных. Таким образом, всхожесть семян сальвии блестящей а в
нашем опыте составила 87%, что является высоким показателем.
Свои наблюдения мы заносили в дневник наблюдений.
Дата закладки опыта: 22 марта 2012г
.
Дни
1
2
3
4
проведения
опыта
Количество
0
20
48
70
проросших
семян по дням
% всхожести
0
20
48
70
семян
5
6
7
8
9
10
74
76
78
82
85
87
74
76
78
82
85
87
9
Заключение
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 при высевании семян растений разных
семейств, для получения дружных всходов и высокого урожая, очень важно
знать и учитывать условия, влияющие на прорастание семян.
Исходя из вышеизложенного , опираясь на результаты проведенных нами
исследований автор работы сделал следующие выводы:
1. Для прорастания семян необходима влага. Семена поглощают воду для
того, чтобы у них возобновились физиологические процессы, связанные
с прорастанием. В дальнейшем растущий проросток нуждается в
большом количестве воды.
2. Прорастание семян невозможно без присутствия воздуха.
Необходимость воздуха объясняется тем, что семена дышат, то есть они
поглощают кислород и выделяют углекислый газ.
3. Для успешного прорастания семян кроме воды и кислорода,
необходима благоприятная температура. Если семенам достаточно
воды и воздуха, но не хватает тепла, они не прорастут и, в конце
концов, погибнут.
4. Всхожесть семян – важный показатель их качества, который
необходимо знать, прежде чем засевать поля и огороды. Прорасти и
дать начало новому растению способны только семена с живым
зародышем. Семена с погибшими зародышами теряют всхожесть.
5. Важным фактором при посеве семян являются время посева и глубина
заделки семян. Семена растений сильно различаются по размеру и
массе. Размер семени определяет способ и глубину посева. Чем крупнее
семя, тем легче оно преодолевает механическое сопротивление почвы
и с большей глубины может прорасти.
Проводя исследования по проращиванию семян, нами были выполнены все
поставленные цели, а именно, на практике были изучены факторы, влияющие
на процесс прорастания семян.
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.
Исследуя данную тему, авторы работы расширили свой кругозор в области
строения растения и его взаимосвязи с окружающей средой.
10
Список использованной литературы
Лобко, В. Д. Ваши «Зеленые ежики» [Текст] : книга / В. Д. Лобко – Минск.:
«Полымя», 1984. -128 с.
Залетаева, И. А. Книга о растениях. «Колос». 2000, 192 с.
Лэм, Э. Растения [Текст] книга / Б. Лэм, Э. Лэм -М.: «Мир», 1984. - 184 с.
Урбан, А. Зеленое чудо [Текст]: книга о растениях / А. Урбан - П Братислава: «Веда», 1981. - 332 с.
Удалова, Р. А., В мире растений [Текст]: книга / Р. А. Удалова, Н. Г. Вьюгина
- Л.: «Наука», 1977. - 136 с.
11