Прорастание семян растений

Прорастание семян различных групп растений в зависимости от условий окружающей среды

Работу выполнили:

Ученицы 5 «г» класса

МОУ «СОШ № 93» г.Саратова

Торгашова Виктория и

Яшникова Валерия

Руководитель:

Розанова Татьяна Андреевна

Саратов

2013

Содержание:

1.Введение                                                                                                     3

2. Прорастание семян                                                                                    4

3. Влияние воздуха на прорастание семян                                                  7

4.Необходимость определенной температуры для семян                          8

5.Состав семян                                                                                                9

6.Заключение                                                                                                 10

7.Выводы                                                                                                        10

8.Список литературы                                                                                     11

Введение

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.

Рост растения обычно начинается с прорастания самого важного органа размножения - семени. Для прорастания семян необходимо наличие влаги, кислорода и благоприятных условий. В природе встречаются растения, требующие дополнительных условий для прорастания семян. Например, влияние света на прорастание семян бывает весьма значительным. Существуют растения, семена которых легко прорастают на свету, к ним относится морковь, мятлик луговой. Другие же растения, например, табак, для усиленного прорастания семян требуют очень кратковременного светового раздражения, необходимого для нарушения покоя семян. Прорасти и дать начало новому растению способны только семена с живым зародышем. Семена с погибшими зародышами теряют всхожесть.

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.

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.

К теме проращивания семян обращались ученые всего мира. Одной из наиболее интересных и актуальных работ по затронутой теме является труд профессора К. Циммера (1970) из технического института в Ганновере «О всхожести семян кактусов», в которой приведены результаты собственных экспериментальных исследований и обобщены литературные данные по всхожести семян кактусов за более, чем 50 летний период. И. А. Залетаева в своих трудах (1972) первой коснулась вопроса биологических свойств 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.

Объектом исследования явились семена важных сельскохозяйственных растений, такие как рожь, фасоль, горох, пшеница и экзотических растений, таких как авокадо и апельсин.

Прорастание семян

Семя попало на тот клочок почвы, где ему суждено прорасти и дать начало новой жизни – новому растению, на котором вновь распустятся цветы и вновь созреют семена. Как же из крохотных, порой размерами менее 1 мм семян, вырастают большие деревья, кустарники, травянистые растения.

Прорасти и дать начало новому растению способны только семена с живым зародышем. Зародыш может погибнуть от поражения вредными насекомыми или плесневыми грибами, от пересыхания во время хранения. Иногда зародыши погибают от слишком длительного хранения семян. Семена с погибшими зародышами теряют всхожесть, то есть не могут прорастать.

Во время прорастания резко усиливается дыхание зародыша, семенам разных растений необходимо различное количество воздуха. Так, семена риса, тимофеевки прорастают даже под водой при очень малом количестве воздуха, растворенной в ней. Семена же большинства цветковых растений нуждаются в обилии воздуха и под водой тоже не прорастают.

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 хлебных злаков долговечность семян достигает 7-12 лет, у дикорастущих -несколько десятков лет. Известен случай прорастания семян лотоса, пролежавших несколько сот лет на глубоких торфяниках Маньчжурии. Прорастание семян очень сильно зависит от строения семенных покровов. Тонкая легкопроницаемая кожура обеспечивает быстрое прорастание, но плохо защищает внутренние части семени. Плотные, хорошо развитые покровы гарантируют продолжительную жизнеспособность, но снижают шансы на успешное прорастание семян и замедляют их распространение. В свою очередь, замедленность, прорастания иногда может оказаться полезным приспособлением, если в результате ее момент прорастания совпадает с благоприятными условиями окружающей среды.

С наступлением благоприятных условий по температуре и влажности семена поглощают воду и при достаточном доступе воздуха прорастают, формируя проросток. Первым прорывает кожуру семени и выступает наружу зародышевый корень, который закрепляет новое растение в почве, снабжает его водой и минеральными веществами.

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. Прорастанию семян предшествует их набухание. Набухание семян вызывает вода, которая проникает внутрь семени. Набухают как всхожие, так и невсхожие семена. Набухшие невсхожие семена загнивают, а всхожие — прорастают. Например, при прорастании семян фасоли 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 и некоторых других растений семядоли остаются в почве. Надземный побег развивается из почечки зародыша.Семена могут долго лежать в бумажных пакетах, в мешках из ткани, в зернохранилищах, не прорастая. А семена, попившие в землю или помещенные в тарелку с влажной тряпочкой или промокательной бумагой, быстро набухают и прорастают. В этом вас убедили наблюдения за прорастанием семян. Какие же условия необходимы, чтобы зародыш стал развиваться?

Ответить на этот вопрос помогут опыты.

В два стакана или две небольшие стеклянные банки помещают одинаковое количество крупных всхожих семян огурцов, зерновок овса, ржи или пшеницы. В первом стакане семена оставляют сухими. Во второй на дно нальем немного воды. Оба стакана закроем стеклом и поставим в теплое место. Через 3—4 суток в стакане, где была вода, семена прорастут. В стакане без воды семена не изменятся.

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. Поэтому семена гороха и некоторых овощных растений перед посевом намачивают. Зерновкам кукурузы воды требуется в 2 раза меньше их массы, а для такого засухоустойчивого злака, как просо,— четвертая часть от массы высеваемых зерновок.

Для проведения второго опыта в два стакана поместим немного зерновок ржи и пшеницы. Первый стакан до краев наполним водой. Во втором стакане зерновки лишь смочим. Стаканы прикроем стеклом и поставим в теплое место. Через 3—4 суток в стакане с небольшим количеством воды семена прорастут В стакане, наполненном водой, семена набухнут, но не прорастут, а погибнут. Здесь вода вытеснила из стакана воздух, необходимый семенам для дыхания.

Влияние воздуха на прорастание семян

Семена риса и тимофеевки прорастут даже под водой при очень малом количестве воздуха, растворенного в ней. Семена большинства цветковых растений нуждаются в обилии воздуха и под водой не прорастают.

Теперь возьмем два стакана с семенами тех же растений, что использовались в первом опыте. На дно каждого стакана нальем немного воды, чтобы семена могли прорасти. Стаканы накроем стеклами.
 Один стакан поместим в теплое место, другой — на холод, например в холодильник, в холодный погреб или закопаем в снег. Когда семена, помещенные в теплое место, прорастут, сравним их с семенами, выставленными на холод. Мы увидим, что на холоде семена не проросли.

Прорастающим семенам, так же как вода и воздух, необходимо тепло. Если семенам достаточно воды и воздуха, но не хватает тепла, они не прорастут и в конце концов погибнут. Правда, семена некоторых растений, например ржи, могут прорастать уже при одном градусе тепла. Семена большинства растений прорастают только при температуре 10—15°С и выше.

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.

Семена одних растений при прорастании требуют много тепла, другие – мало. Зерновки пшеницы и ржи прорастают при температуре 1 – 2 градуса, кукурузы, огурцов и тыквы при 12 – 14 градуса. С этими особенностями семян связаны разные сроки посевов. Пшеницу и рожь высевают ранней весной, вскоре после таяния снега. Огурцы и кукурузу высевают только в конце весны, когда почва хорошо прогреется.

Таким образом, мы можем сделать вывод: Помимо влаги и кислорода на прорастание семян влияют температурные условия. Итак, для прорастания семян необходимы вода, воздух и тепло.

Состав семян

Известно, что из размолотых зерен пшеницы получают муку. Это в основном измельченный эндосперм. Возьмем немного пшеничной муки, сделаем из нее комочек теста, завернем его в марлю и промоем в стакане с водой. Вода помутнеет оттого, что из теста вымывается какое-то вещество. Вскоре на марле останется тягучая клейкая масса — клейковина, или растительный белок.

Добавим в стакан с мутной водой 2—3 капли раствора йода.

Содержимое стакана окрасилось в синий цвет. Известно, что крахмал синеет при действии на него йодом. Значит, в воде содержится крахмал. Окрасившийся крахмал постепенно осядет на дно стакана.

Пшеничная мука содержит также немного жира.

Но особенно богаты жирами семена подсолнечника, хлопчатника и ряда других растений.

Белок, крахмал и жиры — это органические вещества, которые содержатся в семенах всех растений, но в семенах разных растений их содержание различно. В зерновках пшеницы много крахмала, значительно меньше белка и совсем мало жира. В семенах фасоли много белка и меньше крахмала. В семенах подсолнечника много жира.

Человек выращивает растения для получения органических веществ. Чтобы получить муку и крупу, содержащие крахмал и белок, выращивают не только пшеницу, но и режь, ячмень, кукурузу, овес, просо, рис, гречиху. Горох, бобы, сою, фасоль, чечевицу высеивают, чтобы получить продукты, богатые белком. Подсолнечник, хлопчатник, лен, арахис, сою и другие масличные культуры выращивают для получения растительных жиров.

Какие вещества, кроме органических, содержатся в семенах? Для ответа на этот вопрос мы провели следующий опыт.

Положили в пробирку сухие зерновки пшеницы и подогрели их на слабом огне. На стенках пробирки вскоре появились капельки воды, так как вода, находящаяся в семенах, при нагревании испаряется. Образовавшийся пар соприкасается с холодными стенками пробирки, охлаждается и оседает на стекле каплями воды.

Продолжили нагревание. Семена обуглились, и в пробирке появился дымок. Это сгорают органические вещества семян: крахмал, белок и жиры. После сгорания органических веществ остается зола. Она состоит из несгорающих минеральных веществ.

Таким образом, в состав семян входят органические вещества, минеральные вещества и вода. В семенах разных растений содержатся неодинаковые количества воды, органических и минеральных веществ.

Зерновки пшеницы содержат воды в два раза больше, чем семена пол солнечника. Органических веществ в семенах подсолнечника больше, чем в зерновках пшеницы. Органических веществ в семенах всех растений значительно больше, чем воды и минеральных веществ.

Заключение

В ходе проведённого эксперимента нам удалось опытным путём на практике изучить  состав и свойства семян нескольких видов растений, изучить условия необходимые для проращивания семян и особенности проращивания семян разных видов. Так же, опытным путём нам удалось изучить состав семян. По окончании работы нами были сделаны следующие выводы:

Выводы:

1. Для прорастания семян необходимы вода, воздух и тепло.
2.  Семенам разных растений необходимо различное количество воздуха.
3. Органических веществ в семенах всех растений значительно больше, чем воды и минеральных веществ.

Список литературы

1. Бинас А.В., Маш Р.Д. и др. Биологический эксперимент в школе. – М.: Просвещение, 1990.
2. Верещагина А.А., Колясникова Н.Л. Растения Прикамья: Учебное пособие. – Пермь: «Книжный мир», 2001. Цветковые растения.- М.: Издательство «Планета», 1978.
3. Пономарёва И.Н., Корнилова О.А., Кучменко В.С. Биология: Растения. Бактерии. Грибы. Лишайники: Учебник для учащихся 6 класса общеобразовательных учреждений. – М.: Вентана-Граф, 2010.
4. Растения и человек/ Е.Н. Наумова. Пищевые растения; О.А. Короткова. Ядовитые растения. – М.: СЛОВО/SLOVO, 2002.