Тайна маленького семени

Городской конкурс исследовательских работ

и проектов школьников «Юный исследователь»

Город Казань

Образовательное учреждение МБОУ «ООШ № 108»

Класс  4

Секция Науки о природе

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

Тема: Тайна маленького семени

            Учащийся Абдулисламов Артур Азатович

   Руководитель     Латфуллина Резеда Нурахметовна

                                            учитель биологии  и химии первой квалификационной    

                                            категории        

2015 г.

Содержание

1. Введение……………………………………………………………………….. 3 - 5
2. Основная часть

1.  Теоретическая часть

1. Интересные факты о горохе ……………………………………….. 6 - 8

 2.1.2.  Предания о горохе ………………………………………………… 8 -11

2.  Практическая часть

 2.2.1. Определение диаметра одного семени……………………………. 12

 2.2.2. Определение  веса одного семени ………………………………… 12

 2.2.3. Определение значения воды для прорастания семян ……………. 13

 2.2.4. Определение дыхания семян ……………………………………….14

 2.2.5. Значение глубины заделки семян в почву для

           прорастания семян…………………………………………………...15

     3.  Заключения и выводы…………………………………………………………..16

     4. Литература ………………………………………………………………………17

   5.  Приложения…………………………………………………………………..18 - 20

Введение

          Все мы знаем, что сухие семена могут долго лежать в зернохранилищах, при этом абсолютно без изменений. Но стоит семена посеять, как они через определённый промежуток времени (всё зависит от того семя какого растения посажено) начинают прорастать и образовывать всходы. Отсюда первое условие прорастания семян, на которое нужно обратить внимание – это значение воды.

Вода необходима семенам для набухания, так как при набухании кожура семени разрывается, в результате чего появляются корень и стебель зародыша. Также вода необходима для растворения питательных веществ семени, потому что зародыш семени может всасывать все необходимые питательные вещества только в жидком виде.

Для прорастания семян различных растений требуется разное количество воды. Особенно много воды нужно семенам бобовых растений (гороха, фасоли). Поэтому семена данных видов растений, а также некоторых овощных растений перед посевом желательно замачивать.

Вторым условием прорастания семян является значение воздуха. Воздух необходим для дыхания семян. Единственным исключением являются семена болотных растений, например риса, которые прорастают только под водой. Для прорастания этих семян достаточно небольшого количества воздуха, растворённого в воде.

Третье условие прорастания семян значение тепла. Кроме воды и воздуха для прорастания семян необходимо ещё и тепло. Различные растения по-разному относятся к теплу. Например, зёрна пшеницы либо овса прорастают при низких температурах около 1 – 2° тепла. А вот зёрна кукурузы прорастают при более высоких температурах около 10 – 12° тепла. Семена овощных растений, таких как огурцы и тыквы прорастают при температуре не менее +12° тепла. Всё зависит от родины растения. Исходя из того, при каких температурах прорастают семена и принято устанавливать сроки посева.

Кроме этого, всхожесть и прорастание семян зависит от освещенности, наличия живого зародыша, наличия питательных веществ в семени, глубины заделки семян. Я решила проверить эти и другие утверждения экспериментально.

          Я, Абдулисламов Артур, живу в пос. Карьер, Советского района г. Казани. Это частный сектор. У нас есть небольшой приусадебный участок, где мы выращиваем много всего: это и овощи, и ягоды, и фрукты. Сажаем мы много, и семян сеем много, но одни семена всходят лучше, другие похуже, а третьи вообще не всходят. И мне стало интересно, отчего и почему так происходит?

Проблема: 

не все семена, попавшие в почву, прорастают. Почему это происходит?

Гипотеза: 

мы предположили, что для прорастания семян необходима не только вода, солнечный свет, тепло, но влияет и магнитное поле земли.

Цель исследования: доказать, что прорастание семян зависит от температуры, влажности, освещения, наличия кислорода, запаса питательных веществ и от глубины заделки семян в почву.

Задачи исследования:

Подготовить семена гороха и необходимое оборудование для проведения эксперимента,

Предмет исследования:

семена гороха.

Методы исследования:

• сбор информации через литературу, сеть Интернет;
• наблюдение;
• практическая часть;
• сравнение;
• обработка результатов;
• анализ полученной информации.  

Актуальность: 

1. Одним из первоначальных условия для получения хорошего урожая необходимо знать факторы, влияющие на всхожесть семян.

2. Я живу в поселке Карьер,  в частном секторе. Все жители имеют приусадебные участки, где выращивают бобовые, пасленовые, масличные и другие культуры. Семена этих растений начинают подготавливать уже в феврале месяце. Проведя свои исследования, я могу дать некоторые рекомендации для своих родителей и соседям, по подготовке семян к посеву.

3. Этот вопрос стал более актуальным в нынешних экономических условиях.

Основная часть.

2.1. Теоретическая часть.

          Сегодня речь пойдет об одной из бобовых культур – Горохе. Вообще, горох является одной из наиболее древних культур. Люди еще из первобытного общества знали, что горох можно употреблять в пищу. Самой же истории выращивания гороха около 3000 лет. Многие его называют овощной культурой, ну а мы назовем сегодня ее бобовой.

Изначально это растение свое распространение получило в Голландии, далее перешло в другие страны Европы. На нашей родине же, горох стали выращивать прямо на огородах, и на столе он был одним из самых любимых блюд русского человека.

14 фактов про горох.

Факты про Горох. Первый. Плод гороха является бобом! Однако его часто называют стручком. В обиходе же мы часто можем услышать стручок гороха или стручковый горох – разницы нет никакой абсолютно. Только молодой горох (в своем стручке) и зрелый горох (в том же стручке, но уже не съедобном).

Второй факт про горох. В среднем, в одном стручке гороха 8 горошин.

Третий факт про горох. Гороховый суп необходимо кушать прямо обжигающим, на столько горячим, насколько это возможно. При этом подряд по три-четыре тарелки, игнорируя презрительность худеющих родственниц.

Четвертый факт про горох. Горох является самой настоящей белковой сокровищницей. Растительный белок необходим любому человеку для нормальной деятельности организма. Вообще, белки – это тот материал, из которого состоит наш организм. А в одном гороховом зернышке белка целых 30%.

Пятый факт о горохе. Родина Гороха – это Северо-запад Индии и Восточный Афганистан. Именно там, еще при первобытнообщинном строе выращивали драгоценные горошины.

Шестой факт о горохе. В северорусских селах на момент созревания гороха устраивались праздничные чествования гороха под названием “Горохов День”, и совпадал с праздником святого Спаса. В такой день в поле срывали горох, и друг друга угощали с всевозможными поздравлениями.

Седьмой факт о горохе. Горох – это растение самоопыляющееся. При недостатке воды и на жаре растение, так сказать, «задумывается», можно ли в таких условиях заводить потомство. Полив исправит положение.

Восьмой факт про горох. Гороховые поля представляют собой классический объект набегов мальчишек. Сладкие зеленые зернышки не только очень вкусные, но и отлично утоляют голод на продолжительных прогулках. Дома, конечно, наверно им попадет, однако это уже дома, значит пока можно полакомиться.

Девятый факт про горох. Горох выращивали еще первейшие садоводы. А вот на Ближнем Востоке археологи обнаружили останки гороховых блюд, которым не меньше, только представьте себе, 10 тысяч лет! Вот такие вот подробности из истории его величества Гороха.

Десятый факт про горох. Первые упоминания о горохе относят к VII веку еще до Рождества Христова! Примерно через пять веков, горох завези уже в Россию. Короче, так давно было это, что никому точно неизвестно когда. Поэтому и говорят у нас, мол, это было еще при царе Горохе.

Одиннадцатый факт про горох. Горох разрушает пароходы? Первый, кто написал приключения гороха — Константин Паустовский. А сделал он это благодаря тому, что однажды увидел аварию, в которой океанский пароход «Днепр» так красиво «присел» на рифы возле пролива Босфор.

На самом деле, Паустовский его уже увидел совершенно разрушенным: внутренности корабля так разворотило, словно в него бросили мощнейшую бомбу. А ведь достоверно известно, что изначально «Днепр» получил просто незначительную пробоину. И переломить пополам корабль наверное смог бы лишь сильнейший шторм, однако море в тот день было совершенно спокойным. Полным виновником таких событий оказался просто горох. Просочившаяся же вода в трюм сквозь небольшую пробоину, намочила весь груз – трюмы набиты были горохом. Горошины начали разбухать, и, наконец-таки, железная арматура судна не выдержала жестокого давления горохового «взрыва».

Вот так вот просто Горох может разрушить огромное судно! Армия, возьмите на заметку!

Двенадцатый факт про горох. Выражение «При царе Горохе» пришло из сказки об Иване, который при помощи гороха расправился с самым лютым змеем и, разумеется, стал царем Горохом.

Тринадцатый факт о горохе. «Поставить на горох» или наказание горохом придумано было в Великобритании и предназначалось для детей. На рассыпанный на твёрдой поверхности горох ставили на голые коленки детей. Не болит лишь в первую половину минуты, а старинные русские школяры на горохе стояли иногда часа по четыре.

Четырнадцатый факт о горохе. Калории в горохе содержатся в разном количестве. Например, в свежем горохе на 100 грамм – 76 калорий, а в сушеном на 100 грамм – 306 калорий. А вот турецкий сушёный горох содержит вообще 334 калории в 100 граммах.

Предания о горохе….

          Горох — стручковое растение, используемое в обрядовой практике. Считалось, что ГОРОХ (его зерна, стручки и ботва) способствуют урожаю в поле, плодовитости скота и всеобщему процветанию в хозяйстве. Поэтому, когда горох созревал, в северорусских селах устраивали праздники чествования гороха — “Горохов день”, “Горох”, совпадающий с праздником св. Спаса. В этот день в поле рвали горох и с поздравлениями угощали друг друга.
          У западных славян, украинцев и белорусов горох был важнейшим блюдом на святки, при этом с приготовленной из него пищей совершались разнообразные магические действия. Например, у словаков хозяин бросал по ложке гороха в каждый угол и на потолок со словами: “Сто мер гороху, сто мер маку, сто мер пшеницы и сто мер ржи”. Если к стене прилипало много горошин, это предвещало урожайный год. Лужичане за рождественским ужином оставляли по ложке неразваренного гороха в углу и под столом, чтобы весь год в семье водились деньги.
          У западных славян специальное блюдо из набухшего и обжаренного гороха готовилось в Великий пост. Это кушанье, называемое “пучалка”, употребляли в пищу во время исполнения обряда потопления чучела Смерти. В Польше фигуру Смерти часто делали из гороховой соломы. Участники обрядовых обходов на святки, масленицу, пятую неделю Великого поста также рядились в гороховую солому.
          Горох играл большую роль в ритуалах, связанных с браком и обеспечением деторождения. У поляков горох был основным свадебным блюдом. Участники свадьбы даже исполняли танец с миской гороха в руках. Чехи обсыпали им невесту и по застрявшим в платье зернам гадали о количестве будущих детей. В русской свадьбе молодых стегали гороховыми плетями при входе в дом после венчания. У славян известны сказочные мотивы о рождении богатыря по имени “Покатигорошек” из горохового зерна, которое проглотила мать-царица.
          В поминальной обрядности горох предназначался мертвым. Его раскидывали по углам или бросали за печь для душ умерших; иногда говорили, что голодные души умерших с плачем ходят по дому, где забыли этот обычай. У белорусов и поляков горох, фасоль, бобы, сваренные в медовой сыте, служили ритуальной пищей в поминальные дни. В Белоруссии во время еды отворяли окна и двери, старший в семье обходил дом, глядел в сторону кладбища и призывал родителей на угощение из гороха.
          Горох широко использовался во вредоносной магии. У восточных славян считалось, что с помощью положенного в повозку стручка с девятью или двенадцатью горошинами можно остановить лошадей. Белорусские колдуны, согласно легендам, перебрасывали через свадебный поезд стручок с двенадцатью горошинами, что превращало участников свадьбы в стаю волков. Человек, съевший горох натощак, приобретал способность сглазить кого-либо. Чтобы наслать болезнь, следовало закопать горшок с горохом под дикой грушей в период убывания луны: у человека будет столько чирьев, сколько горошин в горшке.
          В народной медицине горох употребляли в основном для того, чтобы избавиться от кожных заболеваний. Бородавки, лишаи, мозоли, рожу лечили, прикасаясь к пораженным местам горошиной, после чего ее бросали в печь, в колодец.
          Украинские и польские легенды о происхождении гороха связывают его со слезами Адама и Богородицы, когда изгнанный из рая Адам первый раз пахал землю, то плакал, и там, где падали его слезы, вырос горох. По другой версии, когда Бог наказал людей за их грехи голодом, Богоматерь плакала, и ее слезы превращались в горох.

          Горох – однолетнее, самоопыляющееся травянистое растение семейства Бобовые, зерновая бобовая культура, богатая белком.

          Корневая система гороха стержневого типа, хорошо разветвлённая и проникает в почву глубоко. Грох, как и все бобовые растения, обогащает почву азотом. На его корнях развиваются полезные микроорганизмы способные усваивать атмосферный азот и оказывающие существенное влияние на накопление в почве азота, необходимого для питания растений.

          Стебель гороха травянистый, простой или ветвящийся, достигающий длины до 250 см. Может быть полегающим или кустовым, с короткими междоузлиями и скрученными цветками в пазухах верхушечных листьев.

          Листья сложные, непарноперистые. Черешки листьев оканчиваются усиками, цепляющимися за опору и удерживающие растение вертикально.

           Цветки в основном белые или фиолетовые, различных оттенков, мотылькового типа.

          Плод гороха – боб, в зависимости от сорта имеет различную форму, размер и окраску. В каждом бобе содержится 4-10 семян, расположенных в ряд. Форма и цвет семян разнообразная, поверхность их гладкая или морщинистая.

          Горох в России всегда был самым популярным из бобовых растений: его нетрудно выращивать, урожай он дает богатый, насыщает землю азотом и не требует особых условий и тщательного ухода. Кроме того в нашей стране давно известны целебные свойства гороха, которые обусловлены богатым составом: в нем очень много полезных веществ, но особенно количеством витаминов и минералов, в том числе и очень редких.

          Среди витаминов – витамины А, Е, Н (витамин красоты), РР, группы В (особенно много фолиевой кислоты), бета-каротин. Среди минералов макроэлементы: кальций, магний, натрий, калий, фосфор, хлор, сера; микроэлементы: железо, цинк, медь, марганец, селен, хром, фтор, молибден, бор, ванадий, кремний, кобальт, никель, олово, титан, стронций, цирконий, алюминий. Похвастаться таким количеством редких микроэлементов могут немногие растения.

2.2. Практическая часть.

          Теперь перейдем к самому интересному – исследованию. Для нашего опыта лучше проращивать горох. Семена можно купить в магазине, но здесь нет гарантии, что они прорастут,  или взять у тех людей, кто выращивает горох на своих участках. Я же для своих экспериментов нашел горох в мешочке с семенами у своей бабушки.

Необходимое оборудование: электронные весы, марля, ножницы, нитки (бечевка), химические стаканы, стеклянные пластинки, линейка, мерный цилиндр, вода, земля, ящик для рассады.

ИССЛЕДОВАНИЕ  № 1.     

А) Определение диаметра семени гороха.

Для данного исследования я взял 20 семян гороха. Положил аккуратно в один ряд так, чтобы они соприкасались боковыми сторонами. С помощью линейки определил длину всего ряда семян. Поделив  расстояние на количество семян  получил среднее арифметическое значение диаметра сухих семян гороха.

НАБЛЮДЕНИЯ: 20 семян гороха составленные в ряд имеют длину в 17 см., но 1 см вычитается как погрешность. Для определения среднеарифмитического диаметра семени необходимо  длину ряда семени поделить на количество семян    

                                                     16:20= 0,8 см

 Диаметр одного семени  гороха  всего 0,8 см

Б) Определение веса семени гороха.

Для взвешивания я подготовил электронные весы. Почему электронные? Они более точные и используются специально для взвешивания очень маленьких предметов. На электронных  весах я взвесил 20 семян гороха вместе, а затем определил средний вес одного семени.

НАБЛЮДЕНИЯ: Если 20 семян гороха весят 26г., то поделив массу семян на их количество получим примерный вес одного семени. 26:20= 1,3г.-  это и есть  примерный вес одной горошины.

ИССЛЕДОВАНИЕ № 2.  Значение воды для прорастания семени гороха.

        А)  В три химических стакана я поместил по 10 горошин. Далее в стакан № 1 налил воды так, что бы стакан был заполнен на половину; стакан №2 налил воды столько, сколько надо, чтоб семена закрылись наполовину; стакан № 3 остался сухим. Стаканы оставил на сутки на столе.

НАБЛЮДЕНИЯ: В стакане № 1 семена набухли и проросли, в стакане №2 семена набухли, но не проросли, а в стакане № 3 семена и не набухли, и не проросли. Это доказывает, что для прорастания семян необходима не только вода, но и воздух. Как раз именно воздуха не хватало семенам в стакане №1. Толща воды закрыла доступ воздуха к семенам и их зародышам.

        Б ). В мешочек из нескольких слоев марли я поместил 10  сухих семян гороха и мешок завязал, но не очень плотно, что б было пространство для набухания. Потом мешочек с семенами я опустил в стакан, куда предварительно налил 100 мл воды, измерив его мерным цилиндром.

НАБЛЮДЕНИЯ: На следующий день я вытащил мешочек, дал воде стечь. После этого измерил, сколько воды осталось в стакане. Оказалось, 88 г. Но это еще не говорит о том, что для прорастания семенам понадобилось 12 мл воды (100-88= 12), ведь часть воды впитал в себя марлевый мешочек.

         В ).  Я взвесил сухой марлевый мешочек до опыта и мокрый- после опыта. Таким образом я узнал, сколько воды из стакана ушло на смачивание марлевого мешочка.  

Масса мешочка до опыта 0,8 мг, мокрый мешочек весит 2 г., следовательно, он впитал 1,2 мл воды.

По результатам исследования  №2 Б и № 2 В можно сделать вывод, что семенам гороха для прорастания понадобилось 10,8 мл воды, т.е. из 12 мл воды вычитаем массу мешочка и получаем объем воды, который необходим для прорастания семян.

         Г )  По методике, описанному в исследовании № 1 я узнал диаметр семени гороха до и после опыта.

Если 10 семян гороха до опыта занимало расстояние 8 см., то диаметр одного семени равен 8:10= 0,8см, то после опыта – расстояние 10 см, следовательно диаметр семени равен 10:10= 1 см. Можно визуально заметить, что семена увеличилось в диаметре в и исследование это подтвердило – диаметр увеличился на 0,2 см.

         Д ) Взвесив семена до и после исследования, я узнал на сколько увеличилась масса семян гороха, т.е. сколько воды впитали семена при прорастании.

Масса 10 семян до начала опыта  было равно 4г, после опыта масса увеличилось и стала равной 10 г. Следовательно для прорастания семена впитали 6 г воды.( 10 – 4=6)

ИССЛЕДОВАНИЕ № 3. Дыхание семян

При дыхании семена, так же как и все живое, при дыхании поглощают кислород и выделяют углекислый газ. Для доказательства  я взял  набухшие (живые) семена гороха и поместил их в небольшую банку и на 4 часа закрыл  крышкой. Вторую точно такую же банку тоже закрыл крышкой, но банка с непроросшими, сухими семенами. Через 4 часа внес горящую лучинку в банку №2. Лучинка продолжает гореть, так как кислород в банке присутствует, ведь сухие семена не дышат.  При внесении лучинки в банку с проросшими семенами лучинка погасла, потому что весь кислород был использован семенами для дыхания и банка заполнена углекислым газом, который горение не поддерживает.

ИССЛЕДОВАНИЕ № 4. Сила набухших семян

Говорят, набухшие семена обладают страшной силой-могут поднять груз на определенную высоту или же разорвать тканевый мешочек. Я решил попробовать доказать это на опыте.

Для доказательства я взял 20 семян гороха и поместил их в мешочек из ткани. Мешочек крепко перевязал и опустили в стакан с водой. На следующий день мешочек оказался разорванным, потому что семена гороха начали прорастать и из-за того, что им в мешочке становилось тесно, они его разорвали

ИССЛЕДОВАНИЕ № 5. Влияние глубины заделки семян на их всхожесть.

Исследуемые семена гороха в 1 стакане в количестве 5 штук я слегка только присыпал землей, а во 2-м посадил глубоко.  Буквально через 3 дня  появились первые росточки в первом стакане, а во 2-м росточков не было.  Еще через два дня в первом стакане показались на поверхности первые листочки, а во втором-проклюнулись два росточка. Сейчас в первом стакане горошины все проросли и уже появились вторые листочки, а в первом стакане появилось всего два проростка и только появились первые листочки.

 Мне очень понравилось проводить исследования и я даже братишку увлек, и мы с ним  уже начали проводить опыты с семенами тыквы, но о них  мы расскажем в другой раз.

Заключение.

Исходя из вышеизложенного можно сделать следующий вывод:

1. Для прорастания семян необходимы вода и воздух.

2. При прорастании семена, как и все живое дышат.

3. Семена при прорастании должны пробиваться через слой земли, поэтому обладают приличной силой.

4. На прорастание семян влияет и магнитное поле Земли.

Работа получилась интересной и, на мой взгляд, весьма полезной для огородников-любителей. С результатами своей работы я ознакомил учащихся начальной школы, родителей на родительском собрании, подготовил презентацию и издал буклет.

Буклеты я раздал своим родственникам и соседям, надеюсь они воспользуются моей информацией, и она окажется для них полезной. А сам решил провести исследования с семенами других растений, поставить опыты и изучить как влияют на прорастания семян свет, температура, питательные вещества и тем самым расширить свой кругозор.

Список литературы:

1.  Биология, 6 кл. (И.Н. Пономарева, О.А. Корнилова, В.С. Кучменко, 2008)

2.  Исмаилова 3. С.  Энциклопедия для детей том 2– М.: Аванта +, 1994

3.  Пасечник В.В. Биология. Бактерии. Грибы. Растения. 6 класс. – М.: Дрофа, 2008.

4.   Подшивки газеты «Садовод»

5.   «Экология» (учебник), Е.А. Криксунов, В.В. Пасечник. – М.: Дрофа, 2003.

6.   Багрова Л.А. «Я познаю мир» (растения):Детская энциклопедия. М.: АСТ, Люкс, 2005

7.   Ликум А. «Все обо всем: популярная энциклопедия для детей»

8.   Материалы сайта     http://znanija.com/task/4227913

9.   Материалы сайта    http://beaplanet.ru/vsyo_o_semenah/usloviya_prorastaniya_semyan.html

10. Удивительный мир растений http://www.valleyflora.ru/3.html 

11. Влияние внешних факторов на проращивание семян

 http://gorsun.org.ru/lib/children/researcher09/sprouting/01/

Приложение № 1

Потребность в воде для прорастания семян различных растений.

 Приложение № 2

Температура, необходимая для прорастания семени

Приложение № 3

Определение диаметра семени

Приложение № 4        

Определение веса семени

Приложение № 5

Определение значения воды для прорастания семян

Приложение № 6

Определение количества воды, необходимого для прорастания семян

Приложение № 7

Определение дыхания семян

Приложение № 8

   Влияние глубины заделки семян на их прорастание.