что необязательно для прорастания семян
Прорастание семян: методы нарушения периода покоя, условия для прорастания и превращение веществ в семени
Какие условия необходимы для прорастания семян? Для начала разберемся, что представляет собой прорастание.
Определение прорастания и методы нарушения периода покоя
Определение прорастания
Прорастание — это процесс перехода из состояния покоя к росту зародыша и развитию из него проростка.
Сам процесс прорастания тесно связан с условиями прорастания семян.
Важное условие, при котором происходит прорастание семени — период покоя. В случае, если наблюдается затягивание период покоя, он нарушается искусственно.
Методы нарушения периода покоя
Есть три основных метода нарушения покоя семян:
Какие условия нужны для прорастания семян
В первую очередь речь идет о факторах внешней среды. Огромное значение для прорастания имеет энергия прорастания. Она, в свою очередь, зависит от внешних факторов и характеризует посевное качество семян.
К факторам внешней среды относятся вода, воздух, температура и физиологические активные вещества.
Влияние воздуха
Важным условием необходимым для прорастания семян, является воздух. Прорастая, семя дышит: оно поглощает кислород, который необходим для протекания окислительно-восстановительных реакций в клетках. За счет реакций происходит стимулирование роста и деления клеток зародыша.
Важность воздуха в прорастании легко продемонстрировать на примере.
В три разных стакана помещают сухие семена. Первый стакан просто накрывают блюдцем, во второй помещают влажную вату и прикрывают блюдцем, а третий просто наполняют водой. Все стакана оставляют на несколько дней. Только в последнем случае семена не прорастут, а набухнут: для дыхания им не хватит воздуха.
Влияние света
Реакция на свет связана с действием света на обмен стимуляторов или ингибиторов в семенах. Есть светолюбивые и темнолюбивые растения. Некоторые семена лучше прорастают в темном месте.
Влияние воды
Вода необходима для прорастания семян потому что так семена набухают, а в процессе набухания кожица семени повреждается. Из этого повреждения появляется корешок и стебелек зародыша.
Кроме того, с помощью воды происходит всасывание необходимых питательных веществ, благодаря которым семена прорастают. Это также можно продемонстрировать на опыте.
В две различные емкости нужно поместить семена фасоли. Первую просто накрывают блюдцем, а во вторую помещают влажную вату и тоже накрывают. Через некоторое время мы обнаружим, что там, где была вата, семена проросли.
Объем воды, необходимый семенам, различается в зависимости от вида растения. Бобовые нуждаются в большем количестве, а злаковые — в меньшем.
Влияние температуры
Температурный режим — важное условие для прорастания. Для каждого растения существует своя благоприятная температура. Одним хорошо прорастать при температуре +2 градуса Цельсия, а другие — при +15 градусов Цельсия.
Посевной календарь в сельском хозяйстве разработан с учетом температурных предпочтений различных культур.
Выходцы из теплых широт — это теплолюбивые растения, которые прорастают при высокой температуре. Выходцы из холодных широт — это холодостойкие растения, прорастающие при низкой температуре.
Влияние физиологически активных веществ
Что еще необходимо для прорастания семян? Рост зародыша основан на питании. Питательные вещества, необходимые зародышу, располагаются в эндосперме и семядоли. Медленное развитие зародыша или его гибель обусловлены небольшим запасом питательных веществ.
Чтобы зародыш не погиб, вносятся стартовые удобрения. При поглощении питательных веществ в зародыше происходит обмен веществ: поглощается кислород и выделяется углекислый газ.
Превращение веществ в семени
Прорастание семени связано с разложением запасных веществ, включая белок, в эндосперме и семядолях. В это же время в зародыше наблюдаются синтетические процессы — на основе тех веществ, которые к нему поступают.
Несмотря на энергетический распад белков, общее количество азотных веществ остается неизменным. При этом накапливаются аминокислоты и аспарагин, резко уменьшается количество крахмала, а количество растворимых сахаров остается неизменным.
Сахара используются в процессе дыхания, который в прорастающем семени протекает довольно активно. В результате дыхания происходит образование богатых энергией веществ — АДФ и АТФ, а также выделение воды, углекислого газа и тепловой энергии.
Сахара участвуют в процессе образования клетчатки и гемицеллюлозы.
Количество минеральных веществ остается прежним. Регуляция осмотического давления и коллоидно-химических процессов в новых клетках осуществляется катионами.
Процесс прорастания семян – стадии, условия и факторы
Прорастание семян можно определить как фундаментальный процесс, начальный этап онтогенеза растений, посредством которого из одного семени формируется росток и впоследствии взрослое растение. Этот процесс влияет как на урожайность, так и ее на качество. Распространенным примером прорастания семян является образование ростка из семян покрытосеменных или голосеменных растений.
Давайте подробнее рассмотрим процесс прорастания семян, его этапы, условия и факторы необходимые для его осуществления.
Процесс прорастания семян
Полный процесс прорастания семян осуществляется в следующие фазы:
Условия, необходимые для прорастания семян
Вот некоторые важные требования, которые необходимы для того, чтобы семя образовало росток, а затем и растение:
Процесс прорастания семян запускается при указанных выше благоприятных условиях. Семена претерпевают быстрое расширение и рост зародыша с последующим разрывом покровных слоев и появлением корешка. Появление этого корешка считается завершающей фазой процесса прорастания.
Факторы, влияющие на прорастание семян
Существует несколько основных факторов, оказывающих воздействие на прорастание семян. К ним относятся:
Внешние факторы
В некоторых случаях температура ниже умеренного уровня замедляет прорастание семян и способствует росту грибов. Прорастание также может прекращается при температуре выше умеренного уровня.
Внутренние факторы
Семенной покой – это состояние, при котором семена не могут прорасти даже при благоприятных условиях. Во время семенного покоя:
Какие условия необходимы семенам для прорастания?
Какие условия необходимы семенам для прорастания?
Семена растений не прорастают сразу, они могут оставаться в покое достаточно долгое время. Лишь попав в благоприятные условия, они прорастают, формируя новое растение. Таким образом, прорастание — это переход семян из состояния покоя к росту зародыша и развитию из него проростка. Какие условия необходимы семенам для прорастания, читайте в нашей статье.
Влияние воздуха на прорастание семян
При прорастании семя дышит, поглощая при этом кислород, необходимый для окислительно-восстановительных реакций в клетках. Эти реакции стимулируют деление и рост клеток зародыша. Для того чтоб убедится в необходимости воздуха, проведем опыт. Пример 1 Возьмем три стакана и поместим в них сухие семена пшеницы. Первый стакан накроем блюдце, во второй вместе с семенами поместим мокрую вату и также прикроем блюдцем, а третий наполним водой. Оставим на пару дней. В третьем случае семена не прорастут, а только набухнут, так как для самого прорастания семенам не хватает воздуха, который необходим для дыхания.
Роль влажности в прорастании семян
Продолжая изучать условия, необходимые для прорастания семян, остановимся на значении воды. Ее наличие в почве обеспечивает процессы набухания семенной кожуры, активизации гидролиза крахмала. Сам процесс прорастания начинается с момента впитывания семенами большого объёма воды, которая поступает непосредственно к зародышу. Его клетки активно поглощают раствор глюкозы и начинают быстро делиться, что способствует росту зародышевого корешка. Например, семена свеклы поглощают воды в 1,2 раза больше своей массы, а клевера – 1,5 раза. В приусадебных хозяйствах широко используют способ замачивания семян в воде, добиваясь прорастания зародышевого корешка.
Влияние температурных условий на прорастание семян
Одну часть семян поместили в теплое место, другую — в холодильник. Спустя несколько дней наблюдали: в тепле семена быстро дали корешки, а семена в холодильнике лишь слабо проклюнулись, а некоторые не проросли.
Вывод: при проращивании необходимо учитывать температурные условия, знать при какой температуре прорастают те или иные семена.
На прорастание семян влияют температурные условия.
Одним растениям для прорастания их семян нужно много тепла, другие прорастают при достаточно низких температурах. Например, семена огурца, тыквы, перца прорастают при температуре +15, +18 градусов, это теплолюбивые растения. Их чаще сначала проращивают дома и в виде рассады уже высаживают в теплое время на грядки.
Семена гороха, редьки, укропа могут всходить при температуре +2 градуса. Это холодостойкие растения. Перечисленные особенности учитываются при определении сроков посева.
Зачем семенам нужна почва
Когда из семени вылезает корешок, ему надо обязательно и очень быстро (пока не высох от солнца и ветра) закрепиться в почве. Вот тут-то и оказывается, что проще крохотному корешку как бы «спрятаться» за комочек грунта. А уплотняют землю опять же по той же причине, чтобы к корню ближе был грунт, чтобы питающие растения микроволоски сразу же начали получать питание из солевого раствора почвы.
Всхожесть семян
Способность семян к прорастанию называют всхожестью. Всхожесть семян — важный показатель их качества, который необходимо знать, прежде чем засеивать поля и огороды. Определяют всхожесть следующим образом. Отсчитывают 100 семян подряд, без выбора, раскладывают их на мокрой фильтровальной бумаге или на смоченном песке. Через 3-4 дня и через 7-10 дней подсчитывают число проросших семян. Первый учет указывает, насколько дружно прорастают семена, второй — какова их окончательная всхожесть. Всхожесть оценивают в процентах, подсчитывая число проросших семян из 100 посеянных.
Как прорастают семена
Семена разных растений прорастают немного по-разному. Так, например, у одних растений семядоли выносятся на поверхность (фасоль), у других — остаются в почве (горох).
При прорастании семени разрывается семенная кожура, и обычно сначала появляется корешок, который развивается из зародышевого корешка. Корешок молодого растения быстро растет и закрепляется в почве.
Рост зародышевого стебелька приводит к тому, что семядоли и зародышевая почечка выносятся на поверхность почвы. У некоторых растений семядоли могут оставаться в почве.
В последствии из почечки развивается настоящий надземный стебель молодого растения с настоящими листьями.
Требования к посеву семян цветов
Для успешного прорастания семена цветов нуждаются в относительной влажности с обязательным доступом воздуха. Эти условия необходимы для того, чтобы семена могли набрать воду, в результате чего активируются биохимические реакции, и они прорастают. Большинство однолетних цветов всходят через две недели. Семена семейства крестоцветных дают всходы быстрее всех, уже через 3, 4 дня после посева (лобулярия, декоративная капуста, левкой, малькольмия). Но, данное утверждение не относится к семенам кобеи, льнянки, нирембергии, ипомеи, львиного зева, флокса Друммонда и сальпиглоссиса, которые всходят через 20 дней. Такой же приблизительно промежуток времени, а то и больше нужен для прорастания вербены. Всхожесть и энергия прорастания значительно ухудшаются при хранении семян. Это особенно ярко выражено в переходное время, когда период естественного сохранения данных качеств заканчивается.
Еще один фактор, влияющий на прорастание семян — это температура. Большая часть семян цветов однолетних растений прорастают при температуре 16-18 градусов – ночью, 20 градусов – днем.
При температуре около 22-24 градусов прорастают семена цветов, которые предпочитают тепло, такие как целозия, нирембергия, георгина, бальзамины, ипомея, шалфей и пеларгония. Цветы, которые более выносливы к холоду (левкой, львиный зев, декоративная капуста, скабиоза, лобелия) способны прорасти при более низкой температуре 14-16 градусов.
Помимо этого, семена нужно подготовить к высадке, выполнив ряд процедур: прогревание, барботирование, протравливание семян и закалку. Для этого можно использовать микроэлементы и стимуляторы роста.
При соблюдении всех условий для комфортного прорастания семян можно быть уверенными, что всходы будут дружными, вовремя, и появление их на свет не доставит никаких дополнительных хлопот и переживаний.
Что необязательно для прорастания семян
Автор: Валиуллина Гульфия Адгамовна
Организация: МБОУ «Дубъязская СОШ Высокогорского района РТ»
Населенный пункт: Республика Татарстан, Высокогорский район, с. Дубъязы
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.
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. 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.
Так возникла тема нашего исследования – «Условия, необходимые для прорастания семян».
Целью представленной нами исследовательской работы является рассмотрение влияния внешних факторов на проращивание семян фасоли.
Исследуя условия прорастания семян фасоли, изучая влияние различных факторов на данный процесс, мы ставили перед собой следующие задачи:
Собрать информацию о растении фасоль.
Выделить основные условия, влияющие на проращивание семян.
На практике установить, как влияет на проращивание семян наличие или отсутствие света, влаги и тепла.
Мы выдвинули гипотезу: предположим, что для прорастания фасоли необходим свет, тепло и влага.
Объектом исследования явились семена фасоли.
Исследовательская работа разделяется на две части: теоретическую и практическую. В теоретической части мы изучили вопросы проращивания семян и обработали необходимую информацию. В практической части использовали опытно-экспериментальные методы исследования, по результатам которых нами были сделаны соответствующие выводы.
Практическое применение данной работы возможно на уроках окружающего мира, при работе на пришкольном участке.
I. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1 Растение фасоль
Фасоль — растение семейства бобовых; различают формы вьющиеся и кустовые. Листья тройчатые, зеленые разных оттенков. Цветоносы с 2—8 попарно расположенными цветками, от белой до темно-пурпурной окраски. Бобы фасоли длиной 8—25 см. Окраска незрелого боба в основном зеленая или желтая. Семена отличаются по форме, окраске и размерам. У лучших овощных сахарных сортов пергаментный слой на внутренней стороне створок и волокно в швах бобов совершенно отсутствуют, что позволяет употреблять их незрелыми в стадии лопаток.
Наиболее распространена фасоль обыкновенная, центром происхождения которой является Южная и Центральная Америка. Выращивается почти во всех земледельческих странах мира. У нас посевы фасоли сосредоточены в основном в центральных и южных областях европейской части страны. Последнее время все большую популярность приобретают сорта зеленой (стручковой) фасоли. Она требовательна к плодородию почвы. Для нее непригодны истощенные, кислые, сырые почвы. Боится холодных ветров, не выносит затенения, поэтому на приусадебных участках ее следует сеять на защищенных от ветра, но достаточно открытых местах.
Высевают фасоль, когда температура почвы на глубине заделки семян пригреется до +10-12 С и минует опасность возврата весенних заморозков, так как всходы очень чувствительны к ним. Фасоль сеют на глубину 4-6 см, в рядке — через 10 см. Посев может быть широкорядный (расстояние между рядками — 40-50 см) и ленточный 2-строчный (расстояние между рядками — 20-25 см, между лентами — 50-60 см). Можно выращивать фасоль и рассадным способом.
Фасоль — одна из наиболее ценных продовольственных культур. Молодые недозрелые бобы содержат много белка (75-90% которого легко усваивается организмом человека), сахаров, витаминов, минеральных солей. Фасоль является хорошим средством при различных заболеваниях.
В народной медицине водный настой бобов применяют при многих болезнях. Молодые бобы рекомендуют при мочекаменной болезни и воспалении почек. Фасоль применяют в лечебном питании при атеросклерозе и нарушениях ритма сердца. Настои и отвары бобов используют при гипертонической болезни и водянке. В створках фасоли содержатся вещества, понижающие уровень сахара в крови. В народной медицине для лечения язв и экзем пользуются присыпкой из фасолевой муки. Пюре из фасоли рекомендуется при гастритах с пониженной кислотностью.
Из плодов овощной фасоли приготавливают разнообразные блюда и консервы.
1.2 Влияние света, тепла и воды на рост и развитие растения
1.2.1 Для чего нужен свет растениям
Свет и фотосинтез. Упали солнечные лучи на зеленый лист и как бы разделились на три части. Часть лучей отражается, часть проходит сквозь лист, а большая часть поглощается листом. Поглощенные лучи затрачиваются на нагревание листа, на испарение воды, но особенно важно то, что они дают энергию, необходимую для фотосинтеза. При фотосинтезе из углекислого газа и воды образуются органические вещества, и выделяется кислород.
Процесс фотосинтеза называют воздушным питанием растений. Если света растениям не хватает, фотосинтез в них протекает вяло, органических веществ образуется мало. Растения вырастают слабыми, бледными.
Влияние света на рост растений. Бытует выражение: растения тянутся к свету. Сравним два растения одуванчика лекарственного, выросшие в разных условиях освещения. Если одуванчик вырос в затенении среди густого травостоя, например на опушке леса, то листья у него длинные, расположены почти вертикально, и стебли с соцветиями тоже длинные. Они действительно как бы тянутся к свету, стараясь выбраться из густого травостоя.
Одуванчики, выросшие на хорошо освещенном месте среди невысокого травостоя на лугу, на газоне или около дороги, имеют более короткие листья и стебли. Листья расположены почти горизонтально.
Отсюда можно заключить, что условия освещения определяют внешний облик растения. Да и начало цветения растений зависит от продолжительности светлого времени суток.
1.2.2 Для чего нужно тепло растениям
Тепло – необходимое условие жизни. Растениям для нормальной жизни требуется определенное количество тепла в окружающей среде – в почве и воздухе. Количество тепла условно можно выразить температурой.
Каждый вид произрастает там, где для него складываются благоприятные температурные условия. Для одного и того же растения в разные периоды жизни необходимо разное количество тепла.
Температурные условия и прорастание семян и цветение. Для прорастания семян бывают достаточно более низкие температуры, чем для дальнейшего роста растений, цветения, плодоношения.
У некоторых растений семена прорастают при температурах почвы близких к 0 С. В народе про овес говорят: «Сей в грязь – будешь князь». Это значит, что овес можно сеять ранней весной, когда почва еще не просохла и не прогрелась. Тогда урожай получится высокий.
Для наступления цветения каждому виду растения необходимо определенное количество света и тепла, поэтому растения зацветают в разные сроки. А созревание плодов может происходить при более низких температурах, чем цветение.
1.2.3 Для чего нужна вода растениям
Больше всего воды в клеточном соке вакуолей. Это как бы внутренний запас растений. Вода из вакуолей легко уходит, если клетка теряет ее, и быстро всасывается, когда вода доступна.
Клетки листа в жаркий день испаряют много воды, объем вакуолей уменьшается, оболочки клеток теряют упругость. Лист увядает и повисает.
II. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Методики исследований
Каждый раз необычайно увлекательно наблюдать, как крошечное семечко или маленький, недавно укоренившийся росточек превращаются в великолепное растение. Наблюдения за влиянием условий на прорастание семян и развитием проростков мы проводили, проращивая семена в условиях классной комнаты.
Для наблюдения мы использовали крупные семена двудольного растения фасоли.
2.1.1 Влияние состояния семени на прорастание
Оборудование: семена фасоли, влажная марля, два вазона с почвой и поддонами.
Часть семян фасоли положите на несколько дней в намоченную водой марлю.
Посейте сухие и проращенные семена фасоли в два вазона с почвой.
Поставьте вазоны с высеянными семенами в теплое место.
Поливайте растения в обоих вазонах одинаковым количеством воды.
Сравните, через какое время растения дадут всходы.
2.1.2 Влияние температуры почвы на скорость прорастания семян
Оборудование: семена фасоли, 2 вазона
Замочите семена фасоли.
Несколько проращенных семян поместите в тёплую почву, а несколько – в более прохладную.
В течение нескольких дней наблюдайте за скоростью прорастания семян.
2.1.3 Влияние света на рост растения
Оборудование: семена фасоли, два вазона с почвой и поддонами.
Посейте замоченные семена фасоли в два вазона с почвой.
Поставьте вазоны с высеянными семенами в теплое место: один – на хорошо освещенное место, другой – в темное место ( шкаф ).
Не забывайте поливать растения в обоих вазонах одинаковым количеством воды.
Через 1-2 недели, когда растения достаточно разовьются, сравните их.
2.1.4 Влияние воды на рост растения
Оборудование: семена фасоли, три вазона с почвой и поддонами.
В вазоны с почвой посейте проращенные семена фасоли.
Вазоны с высеянными в них семенами поставьте в теплое светлое место.
В течение 1-2 недель наблюдайте за развитием и ростом растений.
2.1.5 Влияние удобрений на рост растения
Оборудование: семена фасоли, 2 вазона
Замочите семена фасоли.
Несколько семян поместите в обычную почву, а несколько – в хорошо удобренную почву.
Поливайте растения одинаковым количеством воды по норме.
В течение нескольких дней наблюдайте за скоростью прорастания семян.
Результаты исследований.
2.2.1 Влияние состояния семени на прорастание
Состояние семени
Дата посева
Дата всхода
Что наблюдаю
Растение дало всходы через 18 дней. Росток слабый.
Растение дало всходы через 7 дней. Росток крепкий, тёмно-зелёного цвета.
Вывод: на всхожесть растения влияет состояние его семени. Замоченные в воде и проращенные семена дают всходы быстрее, чем сухие семена.
2.2.2 Влияние температуры почвы на скорость прорастания растения
Температура почвы
Дата посева
Дата всхода
Что наблюдаю
Всходы появились на пятый день. Росток крепкий, развитие нормальное.
Росток крепкий, тёмно-зелёного цвета. Но здесь всходы появились только на девятый день.
Вывод: Температура почвы влияет на скорость прорастания семян. Семена, посеянные в теплую почву, прорастают гораздо быстрее, чем семена, посеянные в более прохладную почву.
2.2.3 Влияние света на рост растения
Где находилось растение
Дата посева
Дата всхода
Что наблюдаю
Температура почвы +22С. Полив умеренный. Всходы появились на пятый день. Росток крепкий, темно-зеленого цвета. При дальнейшем наблюдении – развитие нормальное, листья крупные.
Температура почвы +22С. Полив умеренный. Всходы появились на четвертый день. Росток стал быстро тянуться вверх. Растение бледное, слабое, длинное, листья хилые.
2.2.4 Влияние воды на рост растения
Полив
Дата посева
Дата всхода
Что наблюдаю
Всходы появились на пятый день. При чрезмерном, обильном поливе росток сгнил.
Всходы появились на седьмой день. Растение развивается хорошо.
Всхожесть нарушена, семя в почве высохло, даже проращенный корешок засох.
Вывод: вода влияет на рост и развитие растений. При достаточном поливе растение развивается быстро. А при чрезмерном или недостаточном – растения развиваются намного хуже или не развиваются вообще.
2.2.5 Влияние удобрений на рост растения
Состав почвы
Дата посева
Дата всхода
Что наблюдаю
Почва без внесения удобрений
Всходы появились на десятый день. Растение начало развиваться хорошо. Со временем цвет стал бледнее, стебель тонкий.
Внесение удобрений в почву
Всходы появились на шестой день. Растение развивается хорошо. Стебель крепкий, толстенький. Листья насыщенного зеленого цвета.
Вывод: из плодородной, удобренной почвы растения получают больше питательных веществ, необходимых для их развития.
Заключение
В условиях классной комнаты 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 семенам фасоли для прорастания семян необходима влага. Прорастание семян невозможно без света. Тепло почву, а также удобрения, внесенные в почву, влияют на скорость прорастания, на количество и качество полученных всходов.
Проводя исследования по проращиванию семян, нами были выполнены все поставленные цели, а именно, на практике были рассмотрено влияние внешних факторов на проращивание семян фасоли.
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.
Список литературы
Залетаева И. А., Книга о растениях. «Колос». 1994.
Сухова Т.С., Строганов В.И. Природа: Введение в биологию и экологию. 5 класс – М.: Вентана-Граф, 2004.