III Международный конкурс
научно-исследовательских и творческих работ учащихся
«СТАРТ В НАУКЕ»
 
     

ПРЕДПОСЕВНАЯ ОБРАБОТКА СЕМЯН И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА СТЕПЕНЬ ОДНОРОДНОСТИ РАСТЕНИЙ И СКОРОСТЬ ИХ РОСТА
Чернева Е.В.
Автор работы награжден дипломом победителя второй степени
Диплом школьника      Диплом руководителя
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF


Введение

Актуальность

Мы с бабушкой любим заниматься огородом, выращиванием растений, и очень радуемся, когда получаем богатый урожай, способный обеспечить разными вкусностями всю семью на целую зиму. В прошлом году всходы томатов у нас получились не дружными, отсюда и отдача урожая затянулась по срокам созревания. В преддверии нового огородного сезона мы решили проверить влияние предпосевной обработки семян на степень однородности растений и скорость их роста.

Цель: выяснить влияние предпосевной обработки семян на степень однородности растений и скорость их роста.

Чтобы практически подтвердить сформулированную цель мы поставили ряд задач.

Задачи:

1.Изучить теоретический материал по теме исследования.

2.Провести опрос с целью выявления способов предпосевной обработки, используемых односельчанами.

3.Разработать методику проведения экспериментов.

4.Провести эксперименты с целью изучения влияния предпосевной обработки семян на степень однородности растений и скорость их роста.

5.Проанализировать результаты и сделать выводы.

Гипотеза

Мы предположили, что растворы, используемые для предпосевной обработки растений, имеют разный химический состав, а значит, могут оказывать разное влияние на степень однородности растений и скорость их роста.

Объект исследования

Способы предпосевной обработки семян

Предмет исследования

Влияние способов предпосевной обработки семян на степень однородности растений и скорость их роста.

Методы исследования:

- эксперимент;

- фотографирование;

- измерения, мониторинг;

- анализ полученных данных;

- опрос;

- библиографический анализ литературы и материалов сети Internet.

Эти методы исследования должны помочь не только собрать факты, но проверить их, систематизировать, выявить неслучайные зависимости, определить причины и следствия.

ГЛАВА 1. ОСНОВЫ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН

1.1.ВЕЩЕСТВА, ВЛИЯЮЩИЕ НА ПРОРАСТАНИЕ СЕМЯН

1.1.1. Рост семенного растения начинается с прорастания семени. Семена у покрытосеменных растений образуются из семяпочки в результате двойного оплодотворения. В пыльце сосредоточено большое количество физиологически активных веществ – фитогормонов (ауксинов), ферментов. Вместе с пыльцой в зародышевый мешок привносятся как сами фитогормоны (ауксины), так и ферменты, катализирующие синтез гормонов [3] . Дыхание развивающегося после оплодотворения семени идет очень интенсивно. В процессе развития и роста зародыша питательные вещества в семени к моменту созревания семян могут частично или полностью исчезнуть.

1.1.2. Процесс прорастания семян включает в себя и те процессы, которые происходят в семени до того, как проявятся признаки видимого роста. Для прорастания необходимы определенные условия. Прежде всего, нужна вода. На первой фазе прорастания сухие семена быстро поглощают воду и набухают. Это неизбежно, потому что запасные питательные вещества семени содержат группировки атомов, притягивающие воду.

1.1.3. Кроме воды, для процесса прорастания необходим кислород, поддерживающий дыхание, и определенная температура.

1.1.4.Уже в процессе набухания семян начинается мобилизация питательных веществ – жиров, белков и полисахаридов. Это все нерастворимые, плохо передвигающиеся, сложные органические вещества. В процессе прорастания происходит их перевод в растворимые соединения, легко используемые для питания зародыша, поэтому необходимы соответствующие ферменты [4]. Частично ферменты находятся в эндосперме или зародыше в связанном неактивном состоянии и под влиянием набухания переходят в активное состояние. Белки - ферменты могут образовываться и заново в процессе прорастания семян.

Таким образом, при прорастании семян идут многочисленные взаимосвязанные процессы – распад питательных веществ, их превращение, транспорт и образование из них новых веществ, идущих на построение клеток и органов. Энергия для этих процессов поставляется дыханием. В этой связи понятна необходимость кислорода. При снижении концентрации кислорода ниже 5% рост тормозится.

1.1.5.Для нормального протекания ростовых процессов необходимо достаточное снабжение всеми необходимыми минеральными элементами. Особенно специфична роль снабжения растений азотом. Это связано с тем, что образование двух основных групп гормонов, регулирующих ростовые процессы (ауксинов и цитокининов), зависит от содержания азота.

1.1.6.Для многоклеточных организмов характерен такой тип регуля­ции, который связан с взаимодействием между отдельными клетка­ми, тканями или даже органами. Для осуществления такой регуля­ции в организме растений вырабатываются гормоны. Гормоны рас­тений получили название фитогормонов. Фитогормоны — это веще­ства, действующие в ничтожных количествах, образующиеся в одних органах и оказывающие регуляторное влияние на какие-либо физио­логические процессы в других органах растения. Большинство фи­зиологических процессов, в первую очередь рост и развитие растений, регулируется гормонами.

1.2. СПОСОБЫ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН

1.2.1Барботирование семян - это обработка семян кислородом или воздухом в воде. Во время тока воздуха вода насыщается кислородом, в ней семена быстрее набухают, из их оболочек выводятся ингибиторы - вещества, тормозящие прорастание [1].

Эта обработка снимает действие находящихся в семенах веществ задерживающих прорастание, обеспечивает дружное наклевывание, повышает всхожесть. Барботирование проводят в воде комнатной температуры . Период прорастания у барботированных семян намного уменьшается.

В тех случаях, когда барботированные семена посеять сразу нельзя - их сушат до первоначальной влажности. Стимулирующий эффект сохраняется несколько месяцев

1.2.2.Карбонат кальция, содержащийся в вытяжке золы, влияет на активность обменных процессов. Он усиливает скорость передвижения веществ по клеткам растительного организма, и нормализует протекание биохимических процессов.

1.2.3.Известно, что алоэ имеет свойство вырабатывать биологически активные вещества, когда сорвать листья и поместить их в холодильник на несколько дней. Именно эти вещества наиболее ценны в данном растении [3].

1.2.4.А вот с микроэлементами надо быть осторожными. Замачивание проводят 12-20 часов. При превышении концентраций выше рекомендуемых возможно резкое снижение всхожести, поэтому, если одновременно используется для замачивания смесь нескольких препаратов, суммарная концентрация не должна превышать 0,1%, но в этом случае следует снижать период намачивания. Лучше не брать более 2-3-х препаратов в состав смеси [4].

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. МЕТОДИКИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В НАШЕЙ РАБОТЕ

Для проверки выдвинутой нами гипотезы, мы провели опрос с целью выявить, какие методы предпосевной обработки используют респонденты на практике, разработали методику эксперимента. (Приложение 1)

Проверили семена на всхожесть. Она оказалась равна 97%

Приготовили растворы

Для получения вытяжки золы взяли две столовые ложки дре­весной золы на 1 л теплой воды, настаивали сутки, помешивая. Дали мути осесть, процедили сквозь двойной слой марли и замочили семена — на 3 часа.

Чтобы получить сок алоэ из листьев, их выдержали 12 дней в прохладном темном месте (внизу холодильника в полиэтилено­вом мешочке). Отжали сок. Замочили в нем семена на 12 часов.

В качестве раствора микроэлементов мы взяли удобрение на основе биогумуса для подкормки комнатных растений с полным набором основных питательных веществ и микроэлементов. Время обработки 12 часов.

Провели барботирование. Семена, в полотняных мешочках, поместили в емкость и залили водой. В домашних условиях для барботирования использовали компрессор для аквариума. Компрессор опустили в емкость с водой и пустили такой поток воздуха, чтобы семена находились во взвешенном состоянии, постепенно перемешиваясь. Обработку вели 12 часов

Замачивание в воде в течение 3 часов – контроль

Все обработанные семена высушили до сыпучести.

Опыт поводили при комнатной температуре, на свету, на подоконнике.

Мы взяли для обработки семян стеклянную посуду, одного объема,

одинаковый объем обрабатывающей жидкости - она чуть покрывала семена, использовали растворы с температурой в пределах 18 – 20 градусов.

В опыте с барботированием объем воды взяли достаточно большим с целью лучшего насыщения воды воздухом.

5 контейнеров, в соответствии с условиями эксперимента, заполнили универсальной почвенной смесью на высоту 10 сантиметров и в каждый из них высадили семена томата, прошедшие один из вариантов предпосевной обработки.

1емкость – сок алоэ

2 емкость - барботирование

3 емкость - микроэлементы

4 емкость - вытяжка золы

5 емкость - замачивание в воде (контроль)

Пролили субстрат водой в количестве 200 мл. Высадили семена томатов на глубину 2 сантиметра с расстоянием 4,5 см друг от друга в ряду и 6,5см между рядами. Поливали по мере высыхания контрольного образца, одновременно выливая из лейки 125мл теплой воды комнатной температуры.

И стали ждать. Результаты стали появляться на 7 день. Весь эксперимент продолжался 25 дней. Мониторинг представлен в Приложении

2.2 АНАЛИЗ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исходя из полученных данных, оценим динамику эксперимента.

Всходы появились на 7 день. (Приложение 2). Последний проросток появился спустя 8 дней.

Барботированные семена взошли дружно, показав однородность всходов, за два дня. Семена, обработанные в вытяжке золы, проросли в эти же сроки, но с большим разбросом в днях (1 проросток в 1 день и 6 - во второй). Обработанные соком алоэ семена дали недружные всходы в течение 8 дней, с разрывом последнего в 2 дня. Семена, обработанные микроэлементами не дали всходов, видимая причина - превышение концентрации веществ и времени обработки. В контрольном варианте всходы появились за 4 дня.

Отсюда вывод: дружные и однородные всходы показывают следующие приемы предпосевной обработки семян – барботирование, вытяжка золы, замачивание в воде. Сок алоэ не оказывает благотворного влияния на однородность посевов, а с микроэлементами нужно работать очень осторожно, скорее всего, они ингибируют семена. В зависимости от концентрации и времени обработки.

В первые 8 дней (с 20.02 по 26.02) рост растений с предпосевной обработкой барботированием и вытяжкой золы практически одинаков, с небольшим опережением последних. Явное отставание демонстрировали растения из семян, обработанных соком алоэ (Приложение 3)

С 27.02 по 03.03 наблюдается явное опережение в росте растений, семена которых обработаны вытяжкой золы, при этом их рост равномерный, плавный на всем протяжении опыта. Растения, чьи семена обработали барботированием, вплоть до 10.03, дают резкий всплеск роста. Такой же рост показали и контрольные растения. Растения, появившиеся из обработанных соком алоэ семян, по–прежнему растут медленнее, но стабильно, равномерно.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, мы подтвердили гипотезу о влиянии предпосевной обработки семян на степень однородности растений и скорость их роста. Практическая значимость моей исследовательской работы заключается в том, что ее результаты по предпосевной обработке семян позволят снизить энергозатраты, а также повысить степень однородности растений, следовательно, могут быть использованы для грамотного выращивая растений на пришкольном участке МКОУ Дуванкульской ООШ и в подсобных хозяйствах односельчан.

Растения хорошо себя чувствуют только там, где им хорошо – лучше и удобнее.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Козлова А.Я., Мананникова Г.П. Воропаева Т.И. Зеленные овощные растения на пришкольном учебно – опытном участке (рекомендации учителю биологии): учебное пособие – Челябинск: Миасское производственное полиграфическое объединение, 1990

  2. Онегов А.С. «Школа юннатов. Твой огород»: 2–е издание.- Москва: Детская литература,1986.

  3. http://smoldacha.ru/predposevnaya_obrabotka_semyan.html

  4. http://magic-fiber.ru/predposevnaya-obrabotka-semyan/

Приложение 2

Сводная таблица прорастания семян

Дата

Количество всходов

Опыт №1

Сок алоэ

Опыт №2

Барботирование

Опыт №3

Микроэлементы

Опыт №4

Зола

Опыт №5

Вода

14.02

0

0

0

0

0

15.02

0

0

0

0

0

16.02

0

0

0

0

0

17.02

0

0

0

0

0

18.02

0

0

0

0

0

19.02

0

0

0

0

0

20.02

3

3

0

1

2

21.02

1

5

0

6

3

22.02

1

-

0

0

2

23.02

1

-

0

0

1

24.02

1

-

0

0

-

25.02

0

-

0

0

-

26.02

0

-

0

0

-

27.02

1

-

0

0

-

ИТОГО всходов

8

8

0

7

8

Диаграмма появления всходов

Первый опыт – алоэ

Второй опыт – барботирование

Третий опыт – микроэлементы

Четвертый опыт - вытяжка золы

Пятый опыт – замачивание в воде (контроль)

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Сводная таблица учета динамики роста растений

Дата

Опыт №1

Сок алоэ

Опыт №2

Барботирование

Опыт №3

Микроэлементы

Опыт №4

Зола

Опыт №5

Вода

Номер растения

Величина растений

(мм)

Средняя величина (мм)

Номер растения

Величина растений

(мм)

Средняя величина (мм)

Номер растения

Величина растений

(мм)

Средняя величина (мм)

Номер растения

Величина растений

(мм)

Средняя величина (мм)

Номер растения

Величина растений

(мм)

Средняя величина (мм)

14.02

                             

15.02

                             

16.02

                             

17.02

                             

18.02

                             

19.02

                             
 

20.02

1

6

4,6

3

3,6

-

-

-

1

5

5

1

8

8

 

3

5

           

2

8

 

5

3

                 
 

21.02

1

11

6,7

12

5,1

-

-

-

1

11

6,4

1

10

7,6

 

7

9

     

9

2

11

 

6

7

     

8

8

 

3

3

2

6

     

6

6

       

5

     

3

5

4

3

       

4

     

4

     
       

3

     

2

     
       

2

                 
 

23.02

1

14

9,7

15

13,1

-

-

-

1

17

15,4

1

21

14,1

 

12

11

     

20

2

20

 

13

11

     

16

18

 

3

11

2

13

     

17

15

 

4

6

15

     

3

13

4

13

 

5

2

13

     

13

10

       

13

     

14

9

       

14

           

6

7

 

26.02

1

21

16,4

23

21

-

-

-

1

25

20,8

1

25

19,7

 

20

23

     

22

2

24

 

16

22

     

18

25

 

3

17

2

17

     

26

16

 

4

15

25

     

3

20

4

22

 

5

13

21

     

17

18

 

6

13

17

     

18

15

       

20

           

6

13

 

27.02

1

21

15,1

28

23,7

-

-

-

1

27

25,4

1

27

22,1

 

21

27

     

28

2

26

 

20

25

     

25

26

 

3

18

2

21

     

29

20

 

4

16

27

     

3

24

4

23

 

5

15

22

     

24

21

 

6

16

19

     

21

18

 

7

4

21

           

6

16

 

29.02

1

22

19,3

35

28

-

-

-

1

30

29,8

1

30

26,6

 

23

35

     

33

2

29

 

26

28

     

30

28

 

3

18

2

25

     

30

28

 

4

16

30

     

3

28

4

24

 

5

17

24

     

30

26

 

6

20

24

     

25

23

 

7

13

23

           

6

25

 

1.03

1

25

21,1

35

29,25

-

-

-

1

34

31,7

1

31

28,3

 

25

36

     

35

2

29

 

29

30

     

33

32

 

3

19

2

26

     

30

32

 

4

17

31

     

3

30

4

26

 

5

18

26

     

32

27

 

6

21

26

     

28

24

 

7

15

24

           

6

26

 

3.03

1

33

24,1

35

31,6

-

-

-

1

40

36,4

1

32

31,1

 

28

38

     

40

2

30

 

35

35

     

40

38

 

3

20

2

28

     

30

38

 

4

18

32

     

3

35

4

30

 

5

20

30

     

35

28

 

6

22

30

     

35

25

 

7

17

25

           

6

28

 

5.03

1

43

29,7

48

44,25

-

-

-

1

49

50

1

38

40

 

37

47

     

46

2

45

 

43

42

     

53

41

 

3

31

2

44

     

50

52

 

4

21

47

     

3

49

4

44

 

5

21

49

     

53

36

 

6

24

47

     

50

33

 

7

18

30

         

6

31

 

7.03

1

52

35,6

60

58,3

-

-

-

1

58

55,4

1

45

51,3

 

48

60

     

53

2

53

 

52

55

     

70

65

 

3

40

2

67

     

75

68

 

4

25

60

     

3

65

4

55

 

5

22

65

     

72

47

 

6

26

65

     

65

43

 

7

20

35

           

6

35

 

8.03

1

58

41,3

63

61,6

-

-

-

1

60

68

1

46

50,8

 

52

64

     

54

2

35

 

56

58

     

72

67

 

3

43

2

79

     

81

70

 

4

48

60

     

3

66

4

58

 

5

23

66

     

76

49

 

6

28

67

     

67

45

 

7

23

36

           

6

37

 

9.03

1

62

41,6

64

62,7

-

-

-

1

62

69,4

1

47

54,8

 

56

65

     

56

2

56

 

61

59

     

73

69

 

3

47

2

81

     

82

71

 

4

30

61

     

3

68

4

59

 

5

24

67

     

77

51

 

6

29

68

     

68

47

 

7

24

37

           

6

39

                               

10.03

1

70

53,6

82

73,7

-

-

-

1

75

79

1

53

70,5

 

58

77

     

67

2

76

 

80

72

     

79

80

 

3

55

2

78

     

93

80

 

4

39

75

     

3

75

4

74

 

5

36

77

     

87

73

 

6

43

75

     

77

70

 

7

48

54

           

6

58

Растения, появившиеся в один день, обозначены цифрой с литером

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

График средней скорости роста растений

Дата

Опыт №1

сок алоэ

Опыт №2

барботирование

Опыт №4

вытяжка золы

Опыт №5

замачивание в воде

20.02

4,6

3,6

5,0

8,0

21.02

6.7

5,1

6,4

7,6

23,02

9,7

13,1

15,4

14,1

26.02

16,4

21,0

20,8

19,7

27,02

15,1

23,7

25,4

22,1

29,02

19,3

28,0

29,8

26,6

01.03

21,1

29,25

31,7

28,3

03.03

24,1

31,6

36,4

31.1

05.03

29,7

44,25

50,0

40,0

07.03

35,6

58,3

55,4

51,3

08.03

41,3

51,6

68,0

50,8

09.03

41,6

62,7

69,4

54,8

10.03

53,6

73,7

79

70,5

Первый опыт – алоэ

Второй опыт – барботирование

Третий опыт – микроэлементы

Четвертый опыт - вытяжка золы

Пятый опыт – замачивание в воде (контроль)