Влияние запасных питательных веществ семядолей на рост и развитие проростка

Данная статья основана на исследовании зависимости роста и развития проростка от запаса питательных веществ.

Работа включает в себя: сведения о строении семян и его прорастание, опыт, показывающий зависимость роста от количества питательных веществ в семени, графики, показывающие зависимость длины стебля, главного корня и числа боковых корней от запаса питательных веществ.

С незапамятных времён земледелец отбирал для посева лучшие семена, чтобы получить хороший урожай. Только многолетний опыт позволил узнать, что такое «лучшие семена». Этот опыт записан в виде стандартов на посевной материал. По мере накопления сведений о строении и жизни семян стандарты на семена изменяются и совершенствуются. При оценке семян учитываются два показателя - их посевные качества и сортовые свойства.

Есть два способа обзавестись семенами: купить их в специализированном магазине или вырастить самим.

Для своего исследования мы воспользовались вторым способом.

Проблема

семян много, по каким признакам следует выбирать семена для получения хорошего урожая?

Гипотеза:

Если изменить запас питательных веществ в семенах, то рост и развитие проростков будут отличаться.

Установить взаимосвязь между ростом и развитием проростка и запасом питательных веществ в семядолях

Задачи:

• подобрать литературу и материалы, для проведения исследования;

• заложить опыты, подтверждающие зависимость роста проростка от запаса питательных веществ;

• проанализировать результаты исследования;

• выдать рекомендации начинающим садоводам – любителям.

Объектом: исследования являются семена различных двудольных растений

Запас питательных веществ в них

Данная тема была выбрана нами, т. к. несмотря на высокие темпы развития промышленности, одним из главных спектров в жизни человека остается сельское хозяйство. И главной проблемой в этой сфере является повышение производимости и улучшения качества продуктов.

Именно поэтому наша работа позволит людям, занимающимся ведением сельскохозяйственных работ повысить уровень качества своего урожая.

СТРОЕНИЕ СЕМЯН

Семя представляет собой созревшую семечку, заключенную в завязь или плод. По мере того, как семя развивается, завязь разрастается и образует плод, защищающий семя. Семя состоит из кожуры, зародыша и содержит запас питательных веществ. Кожура (оболочка) семени защищает зародыш от повреждений и позволяет хранить его в течение длительного периода. Запас питательных веществ семени находится в особой запасающей ткани – эндосперме. Главная часть семени – зародыш. Он представляет собой зачаток нового растения, который прошел начальное развитие в материнском растении. В зародыше различают зародышевые корешок, стебелёк, почечку и семядоли. Семядоли – это первые листья зародыша растения.

Растения, семена которых имеют две семядоли, называют двудольными, а растения с одной семядолей в семени называют однодольными. Известны случаи, что у растений оказывалось три семядоли. В семядолях содержатся запасы питательных веществ.

Семена различных растений в самых общих чертах устроены одинаково, но различны по строению и относительным размерам своих частей.

Запасы питательных веществ в семени имеют разный состав и размещены по разному. В семенах злаковых (пшеницы, ржи, овса, ячменя) главные запасы – это крахмал. Его содержится примерно 60-70% от сухой массы зерна. Белков в этих семенах намного меньше – 10-16%, а жиров – всего около 2%. Только овес содержит до 5,5% жира, а кукуруза – 4,5%.

Совсем иное у масленичных культур. Ядра семян подсолнечника (без кожуры) дают около 56% жира, семена клещевины – 60, кунжута – 53, мака – 45%.

Семена бобовых растений содержат много белка. Рекордсмен среди них – соя – до 40% белка. У гороха, бобов, вики, чечевицы – около 30%. Несколько отстает от них фасоль – 23%.

ПРОРАСТАНИЕ СЕМЯН

Для прорастания семян нужны следующие условия.

Вода нужна для прорастания в определенном количестве. Семена прорастают только тогда, когда воды достаточно. При избытке воды семена не прорастают в связи с прекращением к ним доступа воздуха. При недостатке воды прорастание начинается, а затем проростки засыхают.

При намачивании семена набухают, увеличиваясь в объёме. Семя начинает давить на оболочку, вследствие чего она разрывается и начинается прорастание семени.

В условиях низкой температуры семена совсем не прорастают, при повышенной температуре через 3 дня проклёвываются ростки. Чем выше температура, тем быстрее прорастание семян.

Семенам необходим доступ воздуха для последовательного развития, то есть прорастания. Прорастающие семена поглощают из воздуха кислород и выделяют углекислый газ, то есть дышат.

Для роста и развития проростка необходимы питательные вещества, которые находятся в семядолях двудольных растений или эндосперме однодольных.

Важным условием прорастания семян является период покоя.

У одних растений он длится несколько месяцев, у других – год и больше, пока окружающие условия не окажутся подходящими для прорастания семян. Правда, есть семена, которые, выпадая из материнского растения, могут сразу же прорастать. Например, семена тополя прорастают уже через 2 – 3 часа после освобождения от плода. А если они за это время не попадут в подходящее для прорастания место, то теряют всхожесть и погибают.

Прорастание начинается с корешка, из которого развивается у двудольных растений главный корень. Побег (почечка с листочками на стебле) выходит из семени после развития корня. Из них развивается стебель с настоящими листьями.

ИССЛЕДОВАНИЕ

Взяты сухие семена двудольных растений: фасоли, гороха и бобов. Взвешены. Помещены в ёмкости с необходимым количеством воды для набухания. Через два дня семена набухли и были взвешены снова.

Номер Вес семян бобов (в сухом виде) Вес семян бобов

(в набухшем виде)

1. 1 г 80 мг 2г 50 мг

2. 1г 70 мг 2г 40 мг

3. 1 г 20 мг 3г 10 мг

4. 75 мг 2г 60 мг

5. 1г 5 мг 2г

6. 1г 15мг 2г 20мг

7. 1г 10 мг 1г 80мг

Семена бобов на следующий день набухли.

Номер Вес семян гороха (в сухом виде) Вес семян гороха

(в набухшем виде)

1. 40мг 1г

2. 35мг 1г 10мг

3. 15мг 1г 15мг

4. 45мг 90мг

5. 20мг 70мг

6. 18мг 95мг

7. 50мг 72мг

Семена гороха на следующий день тоже набухли.

Семена бобов впитали в себя 80 % воды, а семена гороха 192 % воды. Разные семена при набухании впитывают разное количество воды.

Семена фасоли вскоре погибли, потому что был ноябрь и у семян фасоли был период покоя. Исследование с фасолью мы повторили в феврале.

Набухшие семена поместили в ёмкость для проращивания.

Через два дня появились проростки. Для опыта подобраны по четыре семени гороха и бобов, примерно одинаковых по величине семядоли и длине корешка. У одного семени гороха и боба срезаны обе семядоли (А), у другого – полторы семядоли (Б), у третьего – одну семядолю (В), четвёртое семя оставлено целым (Г). Все семена помещены по одному в пробирки с водой и поставлены в слабоосвещённое место, чтобы исключить рост за счёт фотосинтеза. Регулярно в пробирки доливали воду, измеряли длину и число корешков, стебля и отмечали дату появления первых листьев. Растения поместили в слабо освещённое место, чтобы растения не питались за счёт фотосинтеза. Когда запас питательных веществ кончился, мы поместили растения на солнечный свет. И подливали регулярно воды.

Дата Название растения Длина главного корня Число боковых корней Длина стебля

18. 02. 08. Бобы. А Погиб

Б 6 мм - -

В 6 мм - -

Г 7 мм 3 -

20. 02. 08. Б 1 см - 6мм

В 7мм 2 1см

Г 1 см 7 1 см 5мм

22. 02. 08. Б 4см 3мм - 1см

В 5см1мм 6 2см

Г 6см 2мм 13 3см

24. 02. 08. Б 7см5мм - 1см5мм

В 9см5мм 10 3см5мм

Г 11см 7мм 20 5см7мм

25. 02. 08. Б 9см - 2см

В 12см 12 5см

Г 14см 24 8см

26. 02. 08. Б 12см - 2см 5мм

В 13см 14 6см3мм

Г 15см 28 11см

Дата Название растения Длина главного корня Число боковых корней Длина стебля

18. 02. 08. Горох. А Погиб

Б 3мм - 1 см

В 1 см 5мм - 1 см 7мм

Г 2см 1 2см

20. 02. 08. Б 7мм - 2см

В 2см 2 мм - 3 см

Г 3см1мм 3 4см

22. 02. 08. Б 1см 3мм - 2см 2мм

В 3см 1 4см

Г 4см 5 5см7мм

24. 02. 08. Б 2см 5мм - 2см 7мм

В 4см 2 5см3мм

Г 4см 6мм 8 6см3мм

25. 02. 08 Б 5см - 3см

В 5см 8 мм 3 6см 7мм

Г 6см 10 7см

26. 02. 08. Б 6см - 3см

В 6см 3мм 4 8см

Г 7см 2мм 13 8см

Дата Название растения Длина главного корня Число боковых корней Длина стебля

18. 02. 08. Фасоль. А Погиб

Б 2 см 3 1см

В 4 см 7 2см

Г 6 см 10 3см

20. 02. 08. Б 4 см 5 1см 6мм

В 6 см 9 2см 5мм

Г 8 см 12 3см 5мм

22. 02. 08. Б 6см 5мм 6 2см 5мм

В 7см 5мм 10 Зсм4мм

Г 8см 8мм 14 4см7мм

24. 02. 08. Б 7см 8 3см

В 8см 12 3см 9мм

Г 10см 15 5см4мм

25. 02. 07. Б 7см 5мм 9 3см 7мм

В 9см 14 4см4мм

Г 11см5мм 16 6см

26. 02. 08. Б 8см 10 4см

В 10см 15 4см 9мм

Г 12см 17 6см 2мм

Анализ наблюдений представлен в виде графиков, из которых видно: чем больше запас питательных веществ в семени, тем лучше растут и развиваются проростки.

Проведя, анализ литературных источников, исследование и обработав его результаты, было установлено, что существует взаимосвязь между запасом питательных веществ в семядолях и ростом и развитием проростка, что полностью подтверждает поставленную цель.

Чем больше запас питательных веществ в семени, тем лучше растут и развиваются проростки. Отсутствие запаса питательных веществ в семени приводит к гибели проростка. Семена, у которых часть семядоли отделена, растут и развиваются, хуже (или погибают), чем оставшиеся целыми.

Кроме запаса питательных веществ для роста и развития проростка необходимы определенные условия: вода, тепло, воздух, а так же нужно учитывать, что у семян некоторых растений существует длительный период покоя и в это время они не прорастают, а набухают и гниют. Было установлено, что растения выросшие из семян с большим запасом питательных веществ быстрее растут и развиваются, а значит и урожай из них можно получить более высокий.

Рекомендации

• Выбирать для посева самые крупные и полновесные семена;

• Контролировать развитие растения для корректировки отклонений;

• При отсутствии необходимых естественных условиях, создание искусственных условий (теплицы, ограждения для поддержания стебля и другое).