Исследовательская работа «Рост и развитие культурных растений»

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение Отношинская средняя общеобразовательная школа  Казачинского района Красноярского края Муниципальный системный стратегический проект «Использование элементов ландшафтного дизайна в организации пришкольной территории» Исследовательская  работа «Рост и развитие культурных растений» Руководитель: Набиулина В.Ф. Проектная группа:  Ахметова Л. Закиров В. Ботирова Ф. Васильева А. Ибрагимов Т. Сафина К. Отношка, 2018 Оглавление Введение...................................................................................................................2 I.Теоретическая часть..............................................................................................4 I.1.Культурные растения.......................................................................................4 I.2.Рост и развитие растений................................................................................6 I.3.Влияние света, тепла и воды на рост и развитие растения.........................8 II.Практическая часть.............................................................................................10 II.1.Влияние температуры вода на прорастание семян....................................11 II.2.Влияние температуры на прорастание семян............................................11 II.3.Влияние света на прорастание семян.........................................................12 Список литературы................................................................................................14 Введение 2 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. Но  как мы знаем  не всегда семена, которые  мы посадили в почву, прорастают.     Возможно,     какие­то   условия   влияют   на   рост   и   развитие растения. Отсюда, целью   работы  является  исследование  факторов прорастания семян культурных  растений путём ведения дневника наблюдений.   Исходя, из  поставленной цели были выдвинуты задачи исследования:   o Выделить основные факторы, влияющие на проращивание семян, используя литературные источники;  o Установить   факторы:   как   влияет   на   проращивание   семян температура, наличие или отсутствие влаги;  o Оформить дневник и вносить данные наблюдений.  Нами были выдвинуты следующие  гипотезы: o Растениям для роста необходим свет, тепло, вода; o Будут ли растения расти одинаково в зависимости от освещенности. Объектом исследования, стали семена важных сельскохозяйственных растений (фасоль, горох, пшеница, салат, редис, томат, кукуруза, капуста).  Предметом  исследовательской работы:  влияние света, воды, тепла на рост и развитие растений на примере  данных культурных растений.   Для   достижения     задач   были   подобранны   методы   такие   как: наблюдение,   эксперимент,   измерение,     анализ   литературных   источников, обобщение и сравнение.  3 Исследовательская   работа     состоит   из   двух   частей:   теоретическая   и   рассмотреть   материалы   о   В   теоретической   практическая.     части   проращивания   семян   культурных   растений,  роста   и  развитии   растений.    В практической части     будут использоваться       опытно­ экспериментальные   биологического   исследования,     по   результатам   которых методы   сформулированы выводы  и  данные исследований зафиксированы в дневнике наблюдений.  I. Теоретическая часть I.1. Культурные растения Культурные   растения(агрокультуры)   –это   растения,   выращиваемые человеком для получения пищевых продуктов, кормов в сельском хозяйстве, лекарств, промышленного и иного сырья и других целей.  Нами   были   выбраны,   следующие   важнейшие   сельхохозяйственные растения: фасоль, горох, пшеница, салат, редис, томат, кукуруза, капуста. 4 Высота   стебля   пшеницы   достигает  30­150  сантиметров.  Сами   стебли полые и прямостоячие, с хорошо заметными узлами. С одного растения, как правило, вырастает до 12 стеблей. Листья пшеницы достигают ширины 20 мм, по форме они плоские и чаще всего линейные, с параллельными прожилками, волокнистые, на ощупь шершавые. Горох   посевной   —   однолетнее   растение   со   стержневой   корневой системой   и   слабым   полегающим   стеблем   длиной   от   20   до   250   см   (у штамбовых   сортов   стебель   не   полегает).   Листья   у   гороха   с   1—3   парами листочков и длинными ветвистыми усиками, которыми заканчивается лист. Фасоль с прямым стеблем высотой около 60 см. Он окружен со всех сторон   длинными   черенками,   на   каждом   из   которых   крепится   3   листа. Соцветие   образуется   почти   в   каждой   пазухе.   Палитра   цветов   данного растения   постепенно   пополняется   из­за   выведения   новых   сортов   семенной фасоли. Соцветия   салата   —   мелкие   корзинки   (1   —1,5   см)   желтой   окраски. Семена мелкие, узкой серповидной формы (длина 4 мм, ширина 0,8—1 мм), серебристо­серого, охряного или черного цвета. Листья   редиса   простые,   черешковые,   могут   быть   цельными   или лировидно­рассеченными, опушены жесткими волосками и собраны в розетку. Длина   листьев  от 5  до  20­25  см.  Цвет  листьев  – от  светло­салатового   до насыщенно­зеленого. Корневая система редиса стержневого типа. Помидор   съедобный   (томат   культурный)   —   это   многолетнее травянистое   растение   с   железистым   опушением,   резко   выраженным   на молодых   частях,   с   цилиндрическим,   сильно   ветвистым   стеблем   в   форме куста, с возрастом полегающим, длиной до 2 м. 5 Стебель кукурузы достигает в высоту 5 м, в производственных условиях высота стеблей сортов и гибридов колеблется в пределах 1,5­2 м. Количество междоузлий   на   стебле   зависит   от   сортовых   особенностей.   У   скороспелых сортов их 8­10, у позднеспелых – до 20. Семена   проклевываются   при   температуре   2   градуса   тепла,   всходят быстро. При температуре 5­6 градусов тепла ­ через 10 дней, а при 1820 ­ всего через 3­4 дня. Молодые всходы (кроме цветной капусты) выдерживают кратковременные заморозки доминус 4 градусов, а взрослая капуста способна выдерживать температуру до 6­7 градусов мороза, при этом кочан отнюдь не портится,   а   наоборот,   становится   вкусным   и   хрустящим,   надо   только правильно его разморозить, опустив ненадолго в холодную воду.  I.2. Рост и развитие растений Рост   растений   —   процесс   образования   клеток,   тканей,   органов растений, который сопровождается увеличением объема, массы и размеров. При   росте   растений   формируются   новые   почки,   листья   и   побеги, увеличивается   высота   растений,   толщина   стволов   и   листьев,   размеры побегов. Развитие­ это тип движения и изменения в природе и в обществе, связанный   с   переходом   от   одного   качества,   состояния   к   другому,   от старого к новому. Рост и развитие,  сопутствующие процессы.   У   семени   процессы   жизнедеятельности   сильно   замедлены.   Вне зависимости   от   культурных   растений     условия   прорастания   семян   у   всех одинаковы,   но   иногда   семенам   требуется   предварительная   обработка. Например, замачивания семян, а и иногда,   замачивания в кипяченой воде.  6 Таблица 1.  Замеры семян  Название растений Фасоль Капуста Горох Пшеница Кукуруза Томат Размер семян, мм 7 1 5 12 5 3 Глубина посадки, Предварительная обработка Условие для прорастания семян см 5 3 3 Замачивание  Температура, вода  Нет  Температура, вода  Замачивание  Температура, вода  5­7 Нет  Температура, вода  1 Замачивание  Температура, вода  1­3 Нет  Температура, вода  Таблица 2.  Увеличение  в размере культурных растений  Название растений Размер,см. на 25.06.18 Размер,   см.   на 30.07.18 Фасоль Гречиха Горох Свекла Лук Томат Салат Морковь 14 13 18 10 30 25 6 7 34 26 33 20 40 34 24 27 Из таблицы можно сделать следующий вывод:  растения   увеличились в размере  в один  два раза. Бутонизация   —   седьмая   фаза   роста   растений,   период   когда   на 7 растениях   образуются   бутоны.   Бутонизация   сопровождается   активным ростом листьев на появляющихся стеблях. Цветение   —   восьмая   фаза   роста   растений,   наступающая   после распускания   бутонов.   Во   время   цветения   процесс   образования   корней   и листьев замедляется. Цветение — период опыления Рост плодов — девятая фаза   роста   растений.   В   фазе   роста   плодов   оплодотворенная   завязь разрастается и увеличивается в размерах, в плодах формируются семена и накапливаются   питательные   вещества.   Рост   плодов   завершается   по достижении максимальных размеров для вида и сорта растения. Созревание плодов — десятая фаза роста растений, во время которой плоды   не   увеличиваются,   но   в   них   происходят   физиологические   процессы роста. В фазе роста плодов семена приобретают характерную для растения окраску   и   достигают   полной   спелости.   Рост   и   развитие   проходят одновременно, но с различной скоростью. На пришкольном опытном участке было собранно: морковь ­ 2 мешка,  свёкла ­ 2 мешка, лук­ 2 ящика, томаты­ 2,5 ящика, кукуруза­ 6 початков,  фасоль – 1 ящик, горох­ 1 ящик, салат – 1 ящик.  I.3. Влияние света, тепла и воды на рост и развитие  растения 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. 8 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   Да   и   начало   цветения   растений   зависит   от облик   растения. продолжительности светлого времени суток.  Для чего нужна вода растениям Клетки растений содержат 85­90%  воды. Особенно ее много в сочных плодах (85­90%). В мягких листьях ­  80­90% воды, а в корнях – от 70 до 90%. Меньше   воды   содержат   зрелые   семена,   в   среднем   10­15%,   а   если   семена запасают   много   масла,   то   этот   показатель   сокращается   до   5­7%.   Только растворенные   в   воде   минеральные   и   органические   вещества   могут передвигаться по растению и участвовать в процессах обмена веществ. 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.   Для чего нужно тепло растениям 9 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.  II. Практическая  часть Чтобы подтвердить или опровергнуть  гипотезы были проведены следующие эксперименты. 10 II.1. Влияние температуры вода на прорастание семян Проведение эксперимента по прорастанию  семян на примере гороха  в зависимости   от   температуры   воды:   09.04.     В   одноразовой     посуде   были замочены семена гороха в воде из под крана и  воде комнатной температуры, с разной подстилкой  вата и  фильтровальная бумага.   10.04.     Семена     гороха   начали   набухать     лучше   в   воде   комнатной температуры с  ватной подстилкой, а не в  воде  из под крана, подстилкой из фильтровальной бумаги.  Холодная вода из под крана (на фильтровальной  бумаге) Вода комнатной температуры ( на ватной подстилке) Рис.1. Прорастание семян на  примере гороха. Вывод:   семена   гороха   начали   прорастать   в   лучше     в   воде   комнатной температуры с   ватной подстилкой, а не в   воде   из под крана, подстилкой бумаге.  II.2. Влияние температуры на прорастание  семян Проводили   эксперимент   по   влиянию   температуры   на   прорастания семян   на   примере   томатов:   16.04.   Накрывали   посаженные     семена   томата пленкой 1 коробку,  а вторую не накрывали.   11 С пленкой Без пленки Рис.2. Влияние температуры на прорастание семян на примере томатов. Вывод: в экспериментальных коробках   появились   проростки томата. Лучше семена проросли под пленкой, чем без пленки.   II.3. Влияние света на прорастание семян Провели эксперимент: Рост растений в зависимости от освещенности на примере томата: Расставили столы  от окна  на разном расстоянии от окна (от окна   1 стол   50 см, 2 стол 125 см, 3 стол 140 см).   Расставили саженцы томатов на  3 стола.   Рис.3.  Рост растений в зависимости от освещенности на примере томата.  Вывод: Томат   в зависимости от освещения, растет и развивается по разному.   1 и 2 стол  развитие семян протекает лучше, чем  на 3 столе. 12 Заключение. В теоретической  части  мы изучали  материалы о проращивания семян культурных   растений,   роста   и   развитии   растений.     Основные   условия, влияющие   на   проращивание   семян   это   ­   температура,     влага,   свет.   Из проведённых экспериментов мы установили что факторы: свет, температура и влага влияют на рост и развитие растений.  В   практической   части     использовали       опытно­   экспериментальные   биологического   исследования,     по   результатам   которых методы   сформулированы выводы  и  данные исследований зафиксированы в дневнике наблюдений.  Мы уверены, что проделанная нами работа будет полезна и необходима обучающимся   на   уроках   биологии   в   6   классе:   глава   2   «Жизнь   растений» («Прорастание   семян»);   глава   3   «Классификация   растений»   («Культурные растения»).     Дневник наблюдений «Рост и развитие культурных растений», который велся с 2 апреля по  24  августа  2018 г.  13 Список литературы 1. Байджанов, Т. Р. Биохимические изменения в семенах при сушке и   хранении   [Текст]   /   Т. Р. Байджанов   //   Сельское   хозяйство Туркменистана. ­1995. ­ № 1. С. 61–70. 2. Большая   энциклопедия   знаний/Пер.   с   немецкого   Л.С.   Беловой, Е.В. Черныш. – М.: Эксмо, 2013. – 3444 с. 3. Лобко, В. Д. Ваши «Зеленые ежики» [Текст] : книга / В. Д. Лобко – Минск.: «Полымя», 1984. ­128 с. 4. Грушвицкий,   И.   В.   Роль   недоразвития   зародыша   в   эволюции цветковых   растений   [Текст]:   книга   Комаровские   чтения   / Грушвицкий И. В. – Л.: Из­во АН СССР, 1961. ­ 166 с. 5. Грушвицкий, И. В. Вопрос об эволюции семени [Текст]: книга / И. В. Грушвицкий – Л.: ­ «Труды МОИП», 1965, т. 13, с. 43­51. 6. Залетаева, И. А. Книга о растениях. «Колос». 1974, 192 с. 7. Лэм, Э. Растения [Текст] книга / Б. Лэм, Э. Лэм­М.: «Мир», 1984. ­ 184 с. 8. Пасечник,   В.В.   Биология.   Бактерии,   грибы   и   растения.   5   кл.: учеб.общеобразоват. учреждений / В.В. Пасечник. – М..: Дрофа, 2012. 9. Пасечник,   В.В.   Биология:   Многообразие   покрытосеменных растений. 6кл.: учеб.общеобразоват. учреждений / В.В. Пасечник. – М..: Дрофа, 2014. 10.Серовайский,   В. М.   Растения,   цветы,   семена   [Текст]:   доклад, рукопись ­ М.: МГООП, 1987. ­26 с. 14 11.Сухова Т.С., Строганов В.И. Природа: Введение в биологию и  экологию. 5 класс – М.: Вентана­Граф, 2004. 12.Шубик, Р. Растения ­[Текст] книга / Р. Шубик ­ Прага: «Артия», 1969. ­ 252 с. 13.Урбан, А. Зеленое чудо [Текст]: книга о растениях / А. Урбан ­ П ­ Братислава: «Веда», 1981. ­ 332 с. 14.Удалова, Р. А., В мире растений [Текст]: книга / Р. А. Удалова, Н. Г. Вьюгина ­ Л.: «Наука», 1977. ­ 136 с. 15.Я познаю мир: Дет.эцикл.; Растения/ Авт. – сос. Л.А. Багрова; Худож. Ф.В. Кардашук, О.М. Войтенко; Под общ.ред. О.Г. Хинн. – М.: ООО « Издательство АСТ» 2001. – 512 с, ил. 15