Исследовательская работа по биологии

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа №61 г. Ульяновска

Исследовательская работа

по биологии на тему:

«Выявление роли внешних факторов на прорастание семян фасоли обыкновенной (Phasеolus vulgаris)»

Работу выполнили

ученицы 6 класса Б

Данильчева Екатерина,

Утяева Динара.

Руководитель:

учитель биологии

первой квалификационной категории

Кадермятова

Дамиря Мнировна

Ульяновск, 2015г

СОДЕРЖАНИЕ.

Введение

Глава 1. Теоретическая часть исследования

1.1. Актуальность исследовательской работы………………………..……………3

1.2. Цель, задачи и гипотезы исследования………………………………………..4

1.3. Методы, условия и сроки проведения исследовательской работы…………..5

4. Знакомство с литературой

   1. Условия прорастания семян…………………………………………………6

   2. Условия прорастания семян фасоли обыкновенной…………………..…12

   3. Требование растения фасоли к среде обитания……..…,,,,,……………...13

Глава 2. Практическая часть исследования

2.1. Ход исследовательской работы.…………………………………………........16

2.2. Практические рекомендации исследования………………………….……….17

Выводы………………………………………………………..……………..……...17

Список использованной литературы………………...…………….…………...18

Введение.

Глава 1. Теоретическая часть исследования.

1. Актуальность исследовательской работы.

Актуальность исследования: 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.

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.

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.

2. Цель, задачи и гипотеза исследования.

Цель исследования: Выявить влияние внешних факторов на прорастание семян фасоли обыкновенной (Phasеolus vulgаris).

Гипотеза исследования: Семена прорастают лучше всего вдали от электромагнитного излучения.

Задачи:

• Изучить литературу по данному вопросу.

• Выявить влияние внешних признаков на прорастание семян (фасоли обыкновенной).

• Опытным путём доказать, что внешние признаки влияют на прорастание семян.

• Проанализировать результаты проведённого исследования.

Рис. 1. Процесс выполнения исследовательской работы.

1.3. Методы, условия и сроки проведения исследовательской работы.

Методы исследования:

Сбор информации по теме исследования;

Проведение опыта;

Наблюдение;

Анализ собранной информации.

Условия проведения эксперимента:

Комнатная температура (20-23 ⁰С), освещение с прямым попаданием солнечных лучей; влажность воздуха - обычная, рядом с техникой (Wi-Fi-роутер, ЖК телевизор, СВЧ-печь) и в дали от техники в помещении, где нет электромагнитного излучения (на подоконнике.)

Сроки исследовательской работы: с 01.11.2014 - по 11. 01.2015.

Оборудование: 4 пластиковых стаканчика, вода, земля, Wi-Fi-роутер и ЖК TV, СВЧ-печь.

Объект: семя фасоли обыкновенной.

Экспериментальная часть исследования.

Цель экспериментальной части работы:

Опытным путем доказать, что семена прорастают лучше всего вдали от электромагнитного излучения.

4. Знакомство с литературой.

   1. Условия прорастания семян

Главные условия прорастания семени. Семена, попав в благоприятные условия, прорастают и дают жизнь новому растению.

Прорастание - это переход семян из состояния покоя к росту зародыша и развитию из него проростка.

Прорастание семян обычно начинается с момента проникновения воды в семя через семявход. Вода, таким образом, является необходимым условием прорастания семян. Проникнув в семя, вода вызывает его набухание - семя несколько увеличивается в объеме. При этом запасные питательные вещества, находящиеся в эндосперме и семядолях, переходят растворимое состояние и становятся доступными для клеток живого зародыша.

Роль воды в прорастании семян легко доказать опытным путем. Для этого нужно взять три сосуда и на дно каждого из них положить несколько семян, например гороха или редиса. Затем один сосуд оставить без воды, в другой налить ее немного, а третий заполнить водой почти доверху. Спустя 5-7 дней можно увидеть следующее. Там, где не было воды, семена остались сухими и не проросли. Они проросли лишь во втором сосуде, где была вода, они погибли. Гибель семян произошла от того, что толща воды закрыла доступ воздуха к семенам и их зародышам. Опыт убеждает, что не только вода, но и кислород воздуха необходим для прорастания семян. (данный опыт проводился на уроке по биологии в 5-м классе).

Сухие семена, если они живые, тоже дышат, но у них этот процесс идет очень слабо. Поэтому семена следует хранить в хорошо проветриваемых помещениях, содержать их в бумажных пакетах или мешках, но не упаковывать в полиэтиленовые емкости, которые не пропускают воздух.

В природе семена, попавшие в почву, получают кислород из воздуха, имеющегося в почве. Вот почему в природных условиях, как правило, семена не задыхаются, а, получив достаточное количество влаги, прорастают.

Значение запасных питательных веществ. Кроме воды и воздуха важнейшим условием прорастания семян являются содержащиеся в них запасные питательные вещества. Они обеспечивают первоначальное питание зародыша, его способность к увеличению размеров и числа клеток и формирование проростка. Если запасных питательных веществ в семени мало, то развитие зародыша происходит медленно.

Без использования питательных веществ, запасенных в семени, зародыш растения не способен развиться и сформировать растение.

Растущий зародыш, поглощая запасные питательные вещества семени, энергично осуществляет в своих клетках обмен веществ. При этом его клетки активно дышат, поглощая кислород и выделяя углекислый газ и тепло. Недостаток кислорода в воздухе (тем более его отсутствие) вызывает гибель зародыша.

Температурные условия. На прорастание семян влияют также температурные условия. Одним растениям для прорастания их семян нужно много тепла, другим - мало. Например, семена огурца и тыквы прорастают при температуре +15...+18 ⁰С, а семена перца - при +25 ⁰С. Семена гороха, редиса, льна, укропа прорастают при температуре +2...+5 ⁰С, семена клевера лугового - при 0...+0,5 ⁰С. Эти особенности семян учитываются при определении сроков посева. Растения, семена которых при прорастании требуют высокой температуры, называют теплолюбивыми, а растения, прорастающие при низких температурах, называют холодостойкими.

Пшеницу, рожь, редис, салат, морковь, капусту как холодостойкие растения высевают рано весной. Огурцы, тыкву, перец, томаты, кукурузу как теплолюбивые высевают только в начале лета, когда уже достаточно прогревается почва. Часто эти растения сначала проращивают в помещении, а потом в виде рассады в теплое время высаживают на грядки.

Способность семян прорастать при определенных температурах связано у многих растений с их географической родиной. Выходцы из северных районов Земли прорастают при более низких температурах, чем выходцы из южных, особенно тропических, районов. Например, семена овса могут прорастать при температуре 0...+1 ⁰С, а семена кукурузы - только при температуре не ниже +12 ⁰С. Минимальная температура для прорастания семян дыни, сладкого перца, пальм, орхидей, бегоний, кактусов, узамбарской фиалки составляет +20...+25 ⁰С.

Значение света. Преобладающему числу видов растений для прорастания семян свет не требуется. Но есть растения, семена которых прорастают только в темноте (например, чернушка) или только на свету (петуния).

Отрицательное влияние света на прорастание семян можно проверить на простейшем опыте. Надо взять две тарелки и на каждую из них положить фильтровальную бумагу или тряпочку. Смочить их и на каждую поместить для проращивания по 50 семян гороха или редиса. Накрыть влажной тряпочкой. Затем одну тарелку поместить в темноту (например, в шкаф), а другую - оставить на свету. Дней через 5-7 можно увидеть, что семена, которые содержались в темноте, развились лучше и проросло их больше, чем на свету.

Сроки посева семян. Определяя сроки посева семян, следует учитывать особенности прорастания растений и погодные условия. Холодостойкие растения высаживают рано, теплолюбивые - только в хорошо прогретую почву.

При посеве очень важно учесть глубину заделки семян в почву, которая прежде всего зависит от размеров самих семян.

Чем крупнее семя, тем глубже его заделывают в почву.

Мелкие семена заделывают в почву не очень глубоко, а некоторые даже сеют по поверхности почвы. Семена гороха, фасоли, тыквы крупные, их заглубляют в почву на 4-5 см, семена, средние по размеру (например, огурцов, помидоров, редиса, моркови, свеклы, лука и петрушки) - на глубину 2-3 см. Мелкие семена мака, репы, салата, сельдерея сеют по поверхности почвы, лишь слегка присыпав сверху слоем почвы не более 1,5-2 мм. Глубина заделки семян зависит также от качества почвы. В песчаную почву семена заделывают глубже, чем в плотную глинистую.

Условия, необходимые для прорастания семян: наличие воды, кислорода воздуха и запасных питательных веществ в семени; определенная температура. Стремясь вырастить растения, человек создает все условия, необходимые для прорастания семян. Чтобы получить хороший урожай, надо соблюдать сроки посева семян и глубину их заделки в почву. Это зависит от свойств самих растений, размеров семян и качества почвы.

2. Условия прорастания семян фасоли обыкновенной.

Быстрое прорастание семян очень желательно, так как при этом уменьшается угроза повреждения семян насекомыми, грибами или неблагоприятными условиями, а также поедания их птицами или грызунами. Из окружающих факторов, контролирующих прорастание семян, очень важными являются вода, температура, свет, кислород и различные химические вещества.

РАДИАЦИЯ. Большинство семян не чувствительно к свету и прорастает одинаково хорошо как в темноте, так и на свету. Семена некоторых видов требуют для прорастания свет. Так, для ели необходимо освещение всего в 0,08 люкс, для березы 1 люкс, для сосны 5 люкс. Но есть и такие виды, для прорастания семян которых необходимо освещение до 100 люкс. Интенсивность освещения оказывает относительно небольшое влияние на прорастание, но часто длина дня и длина волны усиливают этот эффект. Стимулирующее действие света на прорастание обусловлено увеличением потенциала ростовых процессов зародыша.

Длина дня. Для массового прорастания семян большинства светочувствительных видов древесных растений необходим 8-12-часовой фото период. Прерывание темнового периода короткими световыми вспышками, а также увеличение температуры обычно оказывают то же действие, что и удлинение экспозиции на свету. Можно привести несколько примеров различных требований к фотопериоду при прорастании семян разных видов. У тсуги восточной 8 или 12-часовой день вызывал максимальное прорастание семян, с увеличением дня до 14 или 20 ч дополнительный эффект не наблюдался. Семена эвкалипта хорошо прорастали при 8-часовом дне, семена березы - при 20-часовом фотопериоде.

Длина волны. Прорастающие семена большого числа видов травянистых и древесных растений чувствительны к свету определенной длины волны. Это характерно для таких древесных покрытосеменных, как Alnus inocuma, Artemisia monosperma, Betula pubescens, Fraximus mandshunca и Ulmus americana. Среди голосеменных к свету определенной длины волны при прорастании семян чувствительны Abies, Picea и Pinus (P. thunbergii, P. strobus, P. palustris, P. silvestris, P. taeda и Р. virginiana).

Ближний красный свет стимулирует прорастание дальний ингибирует его. Если ближний (650 нм) и дальний красный (730 нм) свет дают последовательно, то способность семян прорастать зависит от последней длины волны. Стимулирующее влияние красного света зависит часто от температуры или длительности снабжения водой. Например, установлено, что прорастание стимулированных красным светом семян сосны виргинской ускорялось больше после 20-дневного намачивания в воде при 25°С, чем после 1-дневного намачивания. Прорастание семян стимулировалось красным светом сильнее, если перед облучением они поглощали воду при 5°С, а не при 25°С.

3. Требование растения фасоли к среде обитания

Фасоль обыкновенная - популярное европейское однолетнее растение южноамериканского происхождения, характеризующееся цветками белого, розового или красного цвета и плодами длиной в 10-40см.

Фасоль любит расти в теплой атмосфере, не переносит тяжелую и закисленную почву и проста в культурном выращивании. К составу грунта особых требований не имеет. При необходимости, известь, садовый компост или перепревший навоз можно внести осенью, тщательно перекопав почву. Размножение этого растения осуществляется семенами.

Семена нужно высевать в хорошо прогревшийся, богатый комплексным удобрением грунт, тесно друг к другу.

Местоположение фасоли должно быть солнечным, укрытым от сильных порывов ветра, а главное такое, на котором прежде не возделывались бобовые культуры. Причем грядка готовится за две недели до сева. Всходы появляются через 1-2 недели.
Сеянцы требуется обильно поливать.

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.

Глава 2. Практическая часть исследования

2.1. Ход исследовательской работы.

Цель экспериментальной части работы:

Опытным путем доказать, что семена прорастают лучше всего вдали от электромагнитного излучения.

Проведение эксперимента по выращиванию семян фасоли.

1. Посадили в 4 пластиковых стаканчика семена фасоли обыкновенной.

2. Поставили стаканчики:

1-й - на подоконнике (вдали от электромагнитного излучения);

2-й - рядом с ЖК TV.

3-й - рядом с СВЧ-печью.

4-й - рядом с Wi-Fi-роутером.

3. Наблюдали в течение недели за прорастанием семян фасоли обыкновенной.

4. Периодичностью в 1 день поливали объекты исследования.

Следует отметить, что Wi-Fi-роутер и ЖК TV постоянно находились под напряжением, а СВЧ-печь включалась ежечасно на 3 минуты до момента прорастания семян.

Таким образом:

1. Через 3 дня в ходе исследовательской работы можно было наблюдать следующее явление: в 1-м стаканчике смена фасоли проросли раньше, чем в других.

2. На 4-й день семена проросли рядом с ЖК TV.

3. На 6-й день семена одновременно проросли семена в 3-м и 4-ом стаканчиках.

4. Кроме этого, несмотря на то, что семена в 3-ем и 4-ом стаканчиках проросли позже всех, проростки были безжизненными и тонкими. Это говорит о том, что электромагнитное излучение отрицательно влияет на рост семян фасоли обыкновенной.

2.2. Практические рекомендации исследования.

Из всего исследования можно сделать следующие выводы:

Для лучшего прорастания семян следует держать семена вдали от электромагнитного излучения (ЖК TV, СВЧ-печи, Wi-Fi-роутера).

В перспективе, планируется исследовать как влияют другие внешние факторы (свет) на прорастание семян не только фасоли, но и других растений.

Выводы.

1. В ходе исследования была изучена литература по данному вопросу.

2. Было выявлено влияние внешних признаков на прорастание семян (фасоли обыкновенной).

3. Опытным путём было доказано, что внешние признаки влияют на прорастание семян. ЖК TV, СВЧ-печь, Wi-Fi-роутер отрицательно влияют на прорастание семян, хотя и в разной степени. Наиболее отрицательное влияние оказывает СВЧ-печь, Wi-Fi-роутер.

4. В ходе анализ проведённого исследования, была подтверждена гипотеза: Семена прорастают лучше всего вдали от электромагнитного излучения.

Список использованной литературы.

1. , / Ред. и пер. С. А. Куприенко.. - К.: Видавець Купренко С.А., 2013. - 218 с.

2. Биология: 6 класс, учебник для учащихся общеобразовательных учреждений Понаморёва И.Н - М.: Вентана-Граф, 2012, 128 с.

3. Теоретические основы селекции «Генофонд и селекция зерновых бобовых культур» / Под ред. Б. С. Курловича и С. И. Репьева. - СПБ., 1995. - 430 с.