Проєкт "Вплив рослинних стимуляторів на проростання насіння"

У процесі написання дослідницького проєкта на тему "Вплив рослинних стимуляторів на проростання насіння" у рамках курсу "Пізнаємо природу" (Довкілля) учні 6 класу гурта "Юний еколог" беруться виявити вплив рослинних стимуляторів на швидкість проростання насіння гороху.

Докладніше про роботу:

У межах науково-дослідницької роботи на тему "Вплив рослинних стимуляторів на проростання насіння"в рамках предмету "Пізнаємо природу" (Біологія) учні 6 класу ознайомилися з історією пророщення насіння, а також виявив умови, необхідні для проростання насіння. У проєкті було розглянуто характеристики природніх рослинних стимуляторів, що використовувалися в експерименті.

У процессі створення учнівського міні-проєкту на тему "Вплив рослинних стимуляторів на проростання насіння" учнями була проведена дослідницька робота, вивчено вплив стимуляторів на швидкість  проростання гороху овочевого. Учні самостійно провели спостереження за проростанням  насіння та дав якісну та кількісну характеристику зібраного матеріалу.

Зміст

Вступ
1. Проростання насіння.
1.1. Умови необхідні для проростання насіння.
1.2. Природні рослинні стимулятори, що  використовувалися в експерименті.
2. Вивчення впливу стимуляторів на проростання насіння.
2.1. Методика проведення дослідження.
2.2. Результати дослідження та їх аналіз.
Висновки
Список використаних джерел
Додатки

Красиві квіти, смачні плоди, високі дерева й пишні чагарники - всі вони вийшли колись із крихітного насіння. Властивості всіх майбутніх рослин визначаються його станом: запасом поживних речовин, енергією проростання, наявністю або відсутністю збудників хвороб. Чи можемо ми, піклуючись про майбутній урожай та якість рослин, якось вплинути на ці фактори ще на стадії підготовки насіння до посіву?

І так, і ні. Збільшити запас поживних речовин насіння вже неможливо. Зате посилити енергію проростання і запобігти розвитку багатьох хвороб ми можемо. Деякі способи стимуляції (попереднє прогрівання або тривале охолодження і проморожування) були відомі людям досить давно. Без такого впливу сходи деяких рослин виходили недружні, відсоток пророслих насіння - невеликим, та й проростки сильно різнилися по величині.

У даний час створені  препарати, що стимулюють проростання насіння. Проте більшість із  них  мають  хімічне  походження і, зазвичай, є шкідливими для  організму людини. Тому краще  використовувати  природні стимулятори, які  можна  виготовити  самостійно з  деяких кімнатних рослин, а також меду.

Тому основна мета даної роботи: дослідити вплив рослинних стимуляторів на швидкість проростання насіння гороху.

Наші завдання:

• виявити вплив рослинних стимуляторів на швидкість проростання гороху овочевого;
• опрацювати наукову літературу, яка розкриває проблему;
• провести спостереження за проростанням насіння;
• дати якісну та кількісну характеристику зібраного  матеріалу.

Місце проведення дослідження: загальноосвітня школа І-ІІІ ступеня м. Берестечко Горохівського району Волинської області.

Час проведення: лютий 2021 р.

Проростання насіння — це сукупність різних процесів, що відбуваються  всередині насінини і зумовлюють утворення проростка та вихід його назовні.

Насіння більшості рослин, навіть за сприятливих умов, певний час не проростає, бо  перебуває у стані спокою. У цей час у насінині процеси обміну речовин, зокрема дихання, майже припиняються, а вміст води становить не більше 10-15 %. Тривалість періоду спокою у різних видів рослин неоднакова (від 3-4 тижнів до  кількох  місяців, а то й років).

Найважливішими для проростання є фактори зовнішнього середовища - вода, тепло, повітря  і субстрат (грунт чи  водний розчин). Без води в  рослині не могли б відбутися жодні  життєві процеси. Лише добре зволожене насіння може прорости. Вода, проникаючи крізь  шкірочку в  міжклітинні простори й клітини, виводить зародок насінини зі стану спокою. Органічні сполуки насінини починають рухатися і  зазнають певних змін.

Увібравши достатню кількість вологи, насінина бубнявіє, і її зародок починає рости. Спочатку він живиться запасними поживними  речовинами зі своїх сім’ядолей, а потім, перетворившись на проросток, бере поживні речовини з субстрату або повітря.

Насіння може проростати за певної температури. Для кожного виду рослини характерний  свій температурний оптимум, за якого  проростає насіння. Наприклад, насіння озимої  пшениці починає  проростати при  0…+2 ºС, а  теплолюбних  кукурудзи та перцю — при  +8...+10 ºС.

Повітря — третя умова проростання  насіння. Дослідами доведено, що  насіння, як  корінь та  листок, дихає. якщо  занурити  його  в  поживний  розчин  і  позбавити  кисню, воно  не  проросте. Тільки  насіння  небагатьох рослин (рис, тимофіївка) проростає за дуже малої кількості повітря і навіть під водою.

Для проростання дрібного насіння багатьох бур’янів, зазвичай потрібне світло.

Проростати насіння всіх рослин починає з видовження  зародкового  корінця та  перетворення  його на головний корінь  рослини. Потім витягується стебельце  разом  із  сім’ядолями і, нарешті, починає рости брунька, даючи початок головному стеблу.

Для штучного виведення насіння зі стану спокою його певним чином обробляють. Так, насіння яблунь, груш, вишень, слив витримують у вологому піску при зниженій температурі (0..+5 ºС) від 30 до 90 діб і більше залежно від виду рослини. За цей час у насінні відбуваєються відповідні фізіологічні зміни і вона набуває здатності до проростання.

Іншим способом виведення насінини зі стану спокою є ушкодження її оболонок, що  відкриває  доступ воді та повітрю до зародка. Пошкоджують тверді покриви насіння  різними методами: труть піском, розбивають спеціальними пристроями тощо. Дуже часто  насіння зі стану спокою виводять, обробляючи його біологічно активними сполуками (наприклад  фітогормонами).

Потрапляючи в сприятливі  умови вологості, насінина, поглинаючи  воду  набрякає. Водночас посилюється її дихання, запасні органічні речовини переходять у доступну для споживання зародком  форму. Частина  цих речовин витрачається на забезпечення клітин  зародка енергією, частина — на утворення сполук, необхідних  для їх поділу та росту.

Серед сучасних хімічних  стимуляторів проростання насіння в сільському господарстві  використовують такі препарати, як Яра-Віта, Циркон, Крезацін.

З  натуральних біологічних стимуляторів можна застосовувати соки алое, золотого  вуса, цибулі, настій шишок  хмелю, а  також  мед.

Алое

Алое – сокулентна  рослина з  соковитими  листками. Поширений на півдні  Африки, на  Маскаренських  островах. Багато  видів  використовують не лише як декоративні, але  як лікарські рослини. Алое деревовидне, столітник. Листки розміщуються на стеблі  спірально, але біля вершини звичайно  зібрані в розетку. Листки товсті, м’ясисті, по краях розміщені шипи  довжиною 2-3 мм, направлені  вверх. Цвіте рослина в кімнатних  умовах рідко, але  звичайно не раз в сто років, як іноді вважають. При цвітінні  утворюється  довгий квітконос, що закінчується густою циліндричною  китицею  червоних  або  оранжевих квітів.

Алое деревовидне – лікарська  рослина, яку  людина почала  використовувати дуже  давно. Згущений  сік алое  (сабур)  застосовувався  як  послаблюючий  засіб  і  засіб, що  покращував  травлення. Сабур  багатий  на  ферменти  та  вітаміни, тому зараз використовується  дуже  широко: при  лікуванні  опіків, ран,  при  різних  захворюваннях  як засіб, що  підвищує стійкіть організму.  Крім  того,  сік  цієї  рослини  є  прекрасним  біостимулятором, що  сприяє  загальному оздоровленюю  організму.

Золотий вус

Золотий вус — рослина  з  двома  видами  пагонів. Одні  прямостоячі, м’ясисті, від 70-80 сантиметрів до 2 метрів висоти, з нормально рoзвинутими листками, що  нагадують  кукурудзяні, довжиною 20-30 сантиметрів, шириною 5-6 сантиметрів, інші — горизонтальні з  недорозвинутими  листками, довгими  трубчастими піхвами, які  огортають  пагін.

Від стовбура вуса відходять горизонтальні колінчасті  пагони  —  вуса, що закінчуються  молодими розетками. Цими розетками золотий  вус і розмножується. Квіти дрібні, ароматні, в звисаючих суцвіттях. Сік золотого вуса багатий вітамінами та мінералами, які в сукупності з біологічно активними речовинами стають більш ефективними. Через наявність  біологічно  активних речовин золотий вус може боротися з різними інфекціями, стимулювати процеси обміну  речовин, укріплювати кровоносну системму та імунітет, здійснювати обезболюючу, ранозагоювальну та протипухлинну дії.

Мед

Мед бджолиний - продукт  харчування, що  є нектаром,  частково  перевареним  в  зобі  медоносної  бджоли.  Мед містить 13-20 % води, 75-80 %  вуглеводів та вітаміни. Мед - цінний продукт харчування.За смаковими якостями він відрізняється від інших солодких  речовин, в тому числі й звичайного  цукру. До складу меду входять плодовий та  виноградний цукри, які  повністю  засвоюються організмом людини. Крім цукрі, у меді  наявні в невеликій  кількості  залізо, фосфор та  інші  мінеральні речовини, необхідні  для утворення крові та росту кісток.

Мед корисний не лише як загальнозміцнюючий  засіб. Цей продукт позитивно впливає  при  нервовому  виснаженні, допомагає при сердечних та шлункових захворюваннях, хворобах  печінки. Він пом’якшує слизові оболонки і тому рекомендується при кашлі та  хворобах горла. Виявилося, що мед має бактерицидні властивості, тобто здaтність вбивати  хвороботворні мікроорганізми та затримувати їх ріст.

Виходячи з вищесказаного, можна зробити  висновок, що алое, золотий вус та мед - є натуральними препаратами, що містять біологічно  активні речовини, які стимулюють  діяльність різних систем організму  людини та мають бактерицидні властивості, тому  вони цілком можуть бути використанні для стимуляції проростання насіння рослин.

Для дослідження у рамках проекту використано насіння гороху овочевого «Альфа». Перед початком  досліду насіння на добу замочили у воді кімнатної температури для набухання.

Для приготування розчинів  біостимуляторів  3мл соку рослини або меду розчинили у 20  мл води. Сік рослини готували таким  чином: рослину подрібнювали ножицями  у порцелянову ступку і розтиралася товкачиком. Сік, що виділився, зливали в окрему  склянку.

Насіння розклали в чашки Петрі по 10 насінин у кожну та залили розчинами стимуляторів. У процесі зменшення розчинів у чашки доливали однаковий об’єм води.  

Схема проведення досліду подана в Таблиці 1.
Фотоматеріали вміщені в Додатку 1.

Таблиця 1. Схема проведення  досліду

Дослід проводився при кімнатній температурі. Результати дослідження та їх аналіз подані в розділі  4.

Спостереження показали, що насіння у чашках з різними стимуляторами проростає не в один  і той же час (див. Таблиця  2)

Таблиця 2. Період проростання насіння

З таблиці дослідницької роботи (проєкту) "Вплив рослинних стимуляторів на проростання насіння" видно, що найшвидше насіння  проростає  у розчині з медом, найповільніше - у звичайній воді. Порівнюючи різні стимулятори між собою можна сказати, що найкращим  є  розчин меду, за ним - золотий вус, потім розчин  соку алое. Із дослідження проекту видно, що різні види кімнатних рослин по різному  впливають на насіння, це може бути зумовлене наявністю в них ще якихось біологічно активних речовин.

Відповідно в розчині золотого вуса можуть міститися сполуки, які відсутні в алое. У процесі проведення дослідів розчини не змінювалися, в чашках Петрі при  кімнатній температурі швидко розвивалася цвіль. Тому досліди закінчувалися рано, але  спостерігалася різна швидкість загибелі насіння. Найшвидше насіння гинули у звичайній воді, потім у розчині алое та золотого вуса.

Найдовше насіння зберігалося у розчині з медом. Отже, рослинні стимулятори пришвидшують проростання насіння, а також забезпечують його життєздатність, знищуючи шкідливі  мікроорганізми. Найкращим стимулятором є мед, хоча його  використання в господарстві і потребує  фінансових затрат. Тому можна застосовувати й соки алое та золотого  вуса, які  хоч і є менш ефективними, проте невимогливими до умов утримання.

• Найважливішими умовами для проростання насіння є: наявність води, тепла, повітря  та субстрату.
• Швидкість проростання насіння можна підвищити різними методами, один з яких - застосування народних стимуляторів до яких належать соки рослин та мед.
• Найдовше насіння залишається життєздатним у розчині меду.
• Мед - найкращий стимулятор, хоча його використання в господарстві і потребує  фінансових затрат. Тому можна застосовувати й соки алое та  золотого вуса, які хоч і є менш ефективними, проте невимогливими до умов утримання.

• Мотузний В.О. Біологія: Навч посібник./за  ред.. О.В. Костильова.—К.: Вища  шк..,  2007.
• Лихарев В.С. Удивительное на грядке. – Саратов: ИИЦ ГКПО «Заволжье», 1992.
• Пастушенков Л.В., Пастушенков А.Л., Пастушенков Л.Л. Лекарственные растения: Использование в народной медицине и быту.- Л.: Лениздат, 1990.
• Мазнев  Н.И. Энциклопедия  лекарственных  растений.—М.: Мартин, 2003.

Додаток 1

Фотоматеріали проведеного дослідження