Кожура семени предохраняет семя от преждевременного прорастания
Добавил пользователь Алексей Ф. Обновлено: 19.09.2024
Методы: частично-поисковый, проблемного изложения, репродуктивный, объяснительно-иллюстративный.
- осознание учащимися значимости всех обсуждаемых вопросов, умение строить свои отношения с природой и обществом на основе уважения к жизни, ко всему живому как уникальной и бесценной части биосферы;
Развивающие: развивать коммуникативные навыки, умения самостоятельно добывать знания и стимулировать свою познавательную активность; умения анализировать информацию, выделять главное в изучаемом материале.
Воспитательные:
Формирование экологической культуры на основе признания ценности жизни во всех её проявлениях и необходимости ответственного, бережного отношения к окружающей среде.
Формирование понимания ценности здорового и безопасного образа жизни
воспитание российской гражданской идентичности: патриотизма, любви и уважения к Отечеству, чувства гордости за свою Родину;
Формирование ответственного отношения к учению;
3) Формирование целостного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки и общественной практики.
Регулятивные: умение организовать самостоятельно выполнение заданий, оценивать правильность выполнения работы, рефлексию своей деятельности.
Коммуникативные: Формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками, старшими и младшими в процессе образовательной, общественно полезной, учебно-исследовательской, творческой и других видов деятельности.
Планируемые результаты
Личностные: высказывать суждения, осуществлять поиск и отбор информации; анализировать связи, сопоставлять, находить ответ на проблемный вопрос
Метапредметные:.
Умение самостоятельно планировать пути достижения целей, в том числе альтернативные, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач.
Формирование навыка смыслового чтения.
Форма организации учебной деятельности – индивидуальная, групповая
Методы обучения: наглядно-иллюстративный, объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый, самостоятельная работа с дополнительной литературой и учебником, с ЦОР.
Приемы: анализ, синтез, умозаключение, перевод информации с одного вида в другой, обобщение.
Цели: дать представление об условиях прорастания семян, о зависимости прорастания от факторов окружающей среды (температура, влажность, воздух), о правильном посеве семян, о росте и питании проростков, о зависимости глубины заделки семян от их размера и свойств почвы; показать практическое значение знаний об условиях прорастания семян.
Оборудование и материалы: коллекции семян, сухие и проросшие семена, проростки растений, результаты опытов, свидетельствующих о необходимости воды, воздуха, определенной температуры для прорастания семян; таблицы с изображением опытов, выявляющих значение различных условий для прорастания семян.
Ключевые слова и понятия: условия прорастания семян, потребность в воде, кислороде, определенной температуре; период покоя, всхожесть семян, проросток; холодостойкие и теплолюбивые растения; глубина заделки семян, надземное прорастание семян, подземное прорастание семян.
Выберите верные утверждения.
Семя - вегетативный орган растения.
Семя является зародышем будущего растения.
Семена некоторых растений весят миллионные доли грамма.
Одни из самых крупных семян - семена сейшельской пальмы - весят до 200 г.
Рубчик - след от повреждения семени скальпелем.
Семявход - маленькое отверстие в семенной кожуре, через которое происходит газообмен.
Эндосперм - особая запасающая ткань растения.
Эндосперм присутствует в семенах всех растений.
Семена двудольных растений не имеют эндосперма.
Фасоль относится к двудольным растениям.
Большую часть семени зерновки пшеницы занимает зародыш.
Семядоли семени фасоли - это первые зародышевые листья будущего растения.
Изучение нового материала
Рассказ учителя с элементами беседы
Вспомните, какова основная функция семян. (Распространение и размножение растений.)
Какие основные способы распространения семян вы можете назвать? (Ответы учащихся.)
Кто нашел сведения об оригинальных способах распространения растений? (Учащиеся отвечают, приводят примеры.)
Семя — это, прежде всего, зародыш будущего растения. Для того чтобы дать жизнь новому растению, семя должно прорасти, появившийся при этом молодой росток называют проростком.
Что нужно сделать для того, чтобы семя проросло? (Для этого необходимо поместить семена во влажную среду.)
Вспомните, как отличаются друг от друга сухие семена и те, которые некоторое время пролежали во влажной среде. (Семена во влажной среде набухают.)
Благодаря чему внутрь семян проникает влага? (Благодаря особому отверстию — семявходу.)
Но набухают любые семена — и живые, и неживые. Вспомните, например, как разбухает гречневая крупа или рис, когда вы их варите. Перед приготовлением рекомендуется замачивать и горох, фасоль или чечевицу. Но большинство из этих семян никогда не прорастут, даже если вы их посадите в почву, потому что, чтобы семя проросло, зародыш внутри семени должен быть живым. Погибнуть зародыш может от перегрева, переохлаждения, механической обработки, деятельности насекомых, а также от длительного хранения.
Способность семян к прорастанию называется всхожестью. Семена с погибшим зародышем теряют всхожесть. Всхожесть семян можно вычислить. Для этого возьмем 100 семян гороха, поместим их в условия, благоприятные для прорастания. Через 3—4 дня посмотрим, сколько семян проросло, результат запишем. Через 10 дней посмотрим на наши семена еще раз, подсчитаем количество проросших семян и это число выразим в процентах от общего числа семян. Получившийся процент и будет являться показателем всхожести семян. Попробуйте проделать этот опыт дома. (Учитель может заранее, за 8—10 дней, подготовить этот опыт, а на уроке продемонстрировать его результаты и дать объяснение.)
До прорастания зародыш в семени находится в состоянии покоя. В этом состоянии семена могут находиться от нескольких суток до нескольких лет. Зародыши в семенах лимона остаются жизнеспособными в течение 9 месяцев после созревания, кофе — 1,5 лет, тыквы и огурца — 10 лет, некоторых сорных растений — 50—80 лет. Известны случаи, когда семена прорастали и через сотни лет, пролежав в условиях, не приведших к гибели зародыша. Обнаруженные в торфяниках семена лотоса проросли спустя две тысячи лет! А найденные в вечной мерзлоте на Аляске семена бобового растения арктического люпина проросли спустя 10 000 лет! В период покоя зародыш защищен от неблагоприятных воздействий.
Что защищает зародыш в этот период? (Ответы учащихся.)
Покой семян — приспособление, предохраняющее их от прорастания в неблагоприятные сезоны года.
Какие условия необходимы для прорастания семян? (Учащиеся высказывают предположения.)
Для прорастания семенам необходимы вода, воздух и определенная температура.
Самостоятельная работа учащихся с учебником
Пользуясь текстом учебника ,перечислите условия, необходимые для прорастания семян, и объясните значение каждого. Опишите опыты, доказывающие потребность в них.
(Если есть возможность, опыты лучше провести на уроке. Если же опыт рассчитан на несколько дней, то во время занятия лучше продемонстрировать его результаты, а условия проведения объяснить устно.)
ОПЫТ, ДОКАЗЫВАЮЩИЙ НЕОБХОДИМОСТЬ ВОДЫ И ВОЗДУХА ДЛЯ ПРОРАСТАНИЯ СЕМЯН
Оборудование: три широких пробирки (или другие удобные емкости), семена гороха или фасоли (можно взять зерновки пшеницы или кукурузы), вода.
В три широкие пробирки положим семена гороха или фасоли.
Семена в одной из пробирок оставим сухими (есть воздух, но нет влаги), в другую пробирку нальем немного воды так, чтобы она частично покрывала семена (есть воздух и влага), третью заполним водой до краев (имеется достаточно влаги, но нет воздуха).
Прикроем пробирки стеклом и поставим в теплое место.
Через 5—6 дней оценим результат.
Итог. Семена в сухой пробирке не проросли (остались без изменения); в пробирке, доверху наполненной водой, набухли, но не проросли; частично залитые водой набухли и проросли.
Вывод. Семенам для прорастания необходимы вода и воздух.
Вода необходима потому, что зародыш может потреблять только растворенные питательные вещества. За счет проникшей в семя воды питательные вещества, находящиеся в эндосперме и семядолях, переходят в растворимое состояние и становятся доступны для зародыша.
Попробуйте на вкус сухую и проросшую зерновку пшеницы.
Какую разницу вы заметили?
Сухая зерновка окажется крахмалистой, а пророщенная — сладкой. Это под действием воды нерастворимые питательные вещества семени (крахмал) перешли в растворимые (сахар). Сахар хорошо растворяется в воде и может проникать во все растущие части. Соответственно, семена лучше прорастают во влажной почве. Но когда земля чрезмерно увлажнена, вода занимает все поры и вытесняет воздух, поэтому семена сгниют, так как у них не будет возможности дышать.
ОПЫТ, ДОКАЗЫВАЮЩИЙ, ЧТО ПРОРАСТАЮЩИЕ СЕМЕНА АКТИВНО ПОТРЕБЛЯЮТ КИСЛОРОД (ДЫШАТ)
Оборудование: две стеклянные банки с крышками, проросшие семена гороха (или фасоли, зерновки пшеницы, овса).
Возьмем две стеклянные банки. В одну из них положим проросшие семена, другую оставим пустой.
Обе банки плотно закроем крышками и поставим в темное теплое место.
Через сутки оценим результат.
Итог. Откроем сначала пустую банку и опустим туда зажженную свечу — свеча продолжает гореть. Откроем банку с проросшими семенами и опустим туда горящую свечу — свеча потухла.
Вывод. В пустой банке состав воздуха практически не изменился, там содержится достаточно кислорода, необходимого для процесса горения. В банке с проросшими семенами свеча не горит, так как прорастающие семена израсходовали весь со
держащийся в воздухе кислород на дыхание, выделив при этом углекислый газ.
(Необходимо напомнить, что кислород поддерживает горение, а углекислый газ нет, а также обратить внимание учащихся на то, что дышат не только прорастающие, но и любые живые семена, просто у них в состоянии покоя дыхание менее выражено.)
ОПЫТ, ДОКАЗЫВАЮЩИЙ НЕОБХОДИМОСТЬ ОПРЕДЕЛЕННОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ДЛЯ ПРОРАСТАНИЯ СЕМЯН
Оборудование: две пробирки или чашки Петри, семена гороха или другие крупные семена, холодильник.
В две пробирки положим семена гороха и нальем небольшое количество воды (так, чтобы она слегка прикрывала семена, но оставляла доступ воздуху).
Поставим одну пробирку в темное теплое (+18. +20 °С) место, а другую — в холодильник.
Через 5—6 дней оценим результат.
Итог. Семена, которые находились в тепле, проросли, а находившиеся в холодильнике — нет.
Вывод. Для прорастания семян необходима определенная температура.
Семенам некоторых растений требуются особые условия для прорастания.
(Здесь можно подключить к работе учащихся. Для этого на предыдущем уроке нескольким ученикам (по желанию) дается задание подготовить доклад об особых условиях прорастания семян. На уроке они в течение 2—3 мин излагают сведения, которые им удалось отыскать. После этого учитель дополняет рассказ учащихся.)
Зародыши семян многих растений средней полосы, например некоторых сортов ячменя и пшеницы, способны прорасти только после воздействия на них низких температур.
Как вы считаете, чем обусловлено такое свойство семян? (Ответы учащихся.)
Эта особенность защищает растения умеренного климата от прорастания осенью, иначе оно могло бы погибнуть зимой. А вот таким растениям, как черника, брусника, земляника, рябина требуется прохождение через пищеварительную систему птиц или животных, где под действием желудочного сока семенная кожура становится более тонкой и способна пропускать влагу внутрь семени.
Как вы думаете, для чего растениям такое сложное приспособление? (Ответы учащихся.)
Это приспособление для распространения семян.
Какими же должны быть плоды растений, семена которых распространяются таким образом? (Ответы учащихся.)
Конечно же, они должны быть привлекательными на вкус для животных. Но есть еще более интересные приспособления для прорастания семян в определенных условиях. Например, в Северной Америке, существуют целые сообщества растений, которые прорастают только после воздействия на них высоких температур. На этих территориях довольно часто случаются пожары, вследствие чего семенная кожура распадается. Во время пожара также освобождается жизненное пространство, которое могут занять молодые растения.
Зная, что именно нужно для прорастания тех или иных растений, человек создает все необходимые условия для благополучного развития семян и, соответственно, получения большего урожая.
На какую глубину необходимо погружать семена в почву? (Ответы учащихся.)
Если их поместить неглубоко, они высохнут, а если закопать слишком глубоко, то у них (особенно у маленьких) не хватит сил пробить толстый слой почвы. В целом можно вывести такое правило: более крупные семена необходимо помещать на большую глубину, а мелкие — неглубоко, чтобы у них хватило сил раздвинуть комочки земли и выпустить молодой побег на поверхность. Мелкие семена, например лука, моркови, мака, салата, сельдерея, нужно сеять на глубину 1—2 см; более крупные — огурцов, редиса, томата, свеклы — высаживают на глубину 2—4 см; крупные же — семена гороха, бобов, фасоли, тыквы — необходимо помещать на глубину 4—5 см, иначе им не хватит влаги.
ОПЫТ, ПОКАЗЫВАЮЩИЙ СИЛУ НАБУХАНИЯ СЕМЯН, Т. Е. СИЛУ, С КОТОРОЙ ОНИ РАЗДВИГАЮТ ЧАСТИЧКИ ПОЧВЫ ПРИ ПРОРАСТАНИИ
Оборудование: семена гороха или фасоли, стеклянная банка, пластмассовый или металлический круг, диаметр которого равен внутреннему диаметру банки, вода, гиря массой около 1 кг, маркер, который пишет на стекле.
Положим семена гороха в банку и нальем туда немного воды. Так, чтобы семена получали достаточно влаги и воздуха.
Сверху на замоченные семена положим пластмассовый круг, а на него поставим гирю. Отметим маркером с наружной стороны стекла уровень (высоту), на котором располагается пластмассовый круг до набухания семян.
Поставим банку в теплое место, по истечении 4—5 дней оценим результат.
Итог. Семена набухли и стали занимать больший объем, подняв пластмассовый круг вместе с гирей.
Вывод. Сила набухания семян такова, что они поднимают пластиковый круг вместе со стоящей на нем гирей, в несколько раз превосходящей их по массе.
Итак, мы выяснили, что для успешного развития семян необходимы три основных условия: вода, влажность и определенная температура. Но как семена прорастают? Различают два типа прорастания семян. В первом случае, как, например, у фасоли, тыквы, огурца, клена, свеклы, семядоли выносятся на поверхность почвы — надземное прорастание. Во втором случае, как, например, у гороха, чины, дуба, каштана, семядоли остаются в почве — подземное прорастание.
Закрепление знаний и умений
Ответьте на вопросы.
Какие условия необходимы для прорастания семян?
Что происходит с неживыми семенами при замачивании?
Почему не все набухшие семена всходят?
Для чего прорастающим семенам необходима вода?
Почему семена необходимо высевать в рыхлую почву?
Опишите опыт, доказывающий, что прорастающие семена активно дышат.
Почему в переувлажненной почве семена не всходят?
Как рассчитать процент всхожести семян?
Какие семена прорастают при наиболее низких температурах?
Для чего семенам необходим период покоя?
Почему семена различных растений высевают в разные сроки?
Творческое задание. Сделать картину из семян. Для этого нарисовать контуры изображения на листе картона, подобрать различные по размеру и окраске семена, приклеить их с помощью клея так, чтобы они соответствовали рисунку.
Задание для учеников, интересующихся биологией. Провести опыт, доказывающий необходимость наличия питательных веществ, содержащихся в семядолях или эндосперме, для полноценного развития проростка. Для этого взять несколько пророщен- ных семян фасоли. У трех проростков удалить все семядоли, у трех проростков оставить половину семядоли, у трех — одну семядолю, а три оставить целыми. Посадить проростки во влажную рыхлую почву и поставить в теплое место. Не забыть поливать рассаду. Через 7—10 дней попробовать дать объяснение полученному результату. По возможности подготовить доклад о проделанном опыте.
Прорастание семян
Условия прорастания семян
Основные факторы, влияющие на прорастание семян овощных культур
Презентация Прорастание семян
И.Н. Пономарёва, О.А. Корнилова, В.С. Кучменко Биология : 6 класс : учебник для учащихся общеобразовательных учреждений
Серебрякова Т.И., Еленевский А. Г., Гуленкова М. А. и др. Биология. Растения, Бактерии, Грибы, Лишайники. Пробный учебник 6—7 классов средней школы
В.В. Пасечника. Пособие для учителей общеобразовательных учреждений Уроки биологии. 5—6 классы
Калинина А.А. Поурочные разработки по биологии 6класс
Вахрушев А.А., Родыгина О.А., Ловягин С.Н. Проверочные и контрольные работы к
При помощи семян размножаются все цветковые растения. Семя содержит всё необходимое для роста нового растения.
Главная часть семени — зародыш , который является зачатком нового растения. Чтобы зародыш мог развиваться, в семени находится запас питательных веществ. Семя снаружи покрывает семенная кожура .
Зародыш — зачаток будущего растения. В его состав входят зародышевый корешок и зародышевый стебелёк с зародышевой почечкой . К стебельку прикреплены семядоли .
Зародышевый корешок — зачаток нового корня. При прорастании семени он развивается первым, разрывает кожуру семени и закрепляется в почве.
Зародышевый стебелёк — зачаток нового стебля. Он расположен между зародышевой почечкой и зародышевым корешком.
Семядоли — это первые листья зародыша. По числу семядолей в семени все цветковые растения разделяют на два класса: однодольные и двудольные.
Двудольные составляют очень большую группу растений. Например, огурцы, тыквы, горох, фасоль, яблоня, маргаритки являются двудольными.
Питательные вещества могут быть отделены от зародыша и находиться в особой запасающей ткани, которая называется эндосперм ; или могут находиться в его семядолях.
Попробуй обнаружить зародыш, находящийся в семени фасоли. Если у размоченной фасоли снять семенную кожуру, то семя легко разделяется на две части и можно увидеть зародыш.
Тема урока: Прорастание семян. Условия, необходимые для прорастания семян.
Цель урока: Показать роль семени в индивидуальном развитии растений, познакомить учащихся с условиями прорастания семян, зависимостью этого процесса от факторов окружающей среды, сформировать знания, необходимые для правильного посева семян, о росте и питании проростков; продолжить формирование умений обсуждать проблемные вопросы, анализировать, работать с различными источниками информации.
· Сформировать и систематизировать знания об условиях прорастания семян, о необходимости определенной температуры, влажности, наличия воздуха, запасных питательных веществ, о глубине заделки семян в почву, световом режиме.
· Установить зависимость жизнедеятельности семян от условий среды, правила хранения семян, агротехнику посева семян.
· Развивать знания об условиях проращивания семян, общие биологические понятия, убеждения в естественном характере биологических явлений и материальной обусловленности их.
· Развивать знания техники эксперимента, умение наблюдать за процессом проращивания, фиксировать результаты, формулировать выводы
· Развивать умения пользоваться терминологией, работать с различными информационными источниками, проверять на практике верность теоретических знаний.
· Развивать интеллектуальные умения: умение наблюдать, анализировать, сравнивать, устанавливать причинно-следственные связи, делать выводы.
· Воспитывать чувство ответственности, аккуратность, точность, заинтересованное отношение к учебе, познавательный интерес к предмету.
Методы обучения: проблемный, частично-поисковый
Подготовительная экспериментальная часть урока:
Перед учащимися учитель ставит цель, знакомит с теоретическим материалом, методикой постановки и проведения эксперимента.
За 10дней до урока учащиеся под руководством учителя закладывают опыты, демонстрирующие условия, необходимые для прорастания семян. В течение времени эксперимента учащиеся наблюдают за процессом прорастания, ухаживают за прорастающими семенами и проростками.
Вступительное слово учителя.
В 6-м классе мы начали изучать раздел биологии – ботанику – науку о растениях. С каждым уроком мы все больше получаем информации о растениях и сегодняшний урок не исключение.
Давайте вспомним, каково значение растений в природе и жизни человека?
Мы узнали, что растения являются основными поставщиками кислорода для всего живого на Земле. Растения вносят в нашу жизнь красоту и гармонию. Мы не устаем восхищаться ими.
Растения являются источником пищи для всех гетеротрофов – животных, человека. Мы используем в пищу зеленые части растений, фрукты, овощи, ягоды, грибы, семена.
Но чтобы продолжать использовать дары растений, человек должен знать, как за ними ухаживать, правильно выращивать, проращивать.
Вопрос: С чего начинает свою жизнь растение?
Ответ: Растение начинает свою жизнь с семени.
Вопрос: Что такое семя?
Ответ: Семя – приостановившийся в своем развитии зародыш.(запись в тетрадях)
Учитель: Давайте вспомним, из чего состоит семя?
Учитель вместе с учащимися вспоминают все части семени, рассматривают их и делают записи в тетрадях.
Сейчас не время для проращивания семян, но тем не менее вы все их прорастили и я вместе с вами. Молодцы!
Семена пшеницы, кукурузы, гороха и других растений длительное время хранятся в сухом состоянии в зернохранилищах. Известны случаи сохранения всхожести семян в течение десятка лет. Семена, найденные в толще льда, гробницах, не теряют жизнеспособность даже сотни лет.
Вопрос: Давайте подумаем, что же такое прорастание?
Прорастание – это переход семян из состояния покоя к росту и развитию из него проростка.
Образовавшееся растение из семени называется проростком. Чтобы проросток стал похож на взрослое растение, нужно немало времени. Семена должны пережить состояние покоя.
Вопрос: В чем значение этого состояния?
Ответ: Важное приспособительное значение, так как предохраняет семена от преждевременного прорастания.
Прорасти и дать начало новому растению способны только семена с живым зародышем, так как он может погибнуть от поражения вредными насекомыми, от пересыхания, от длительного хранения семян и других причин. Чтобы вырастить высокий урожай культурных растений, человек заботится о посевном материале.
Проблема: А как получить здоровый, полноценный и крепкий проросток? Ответ на этот вопрос мы попробуем найти в течение сегодняшнего урока.
В процессе прорастания семян выделяют свои этапы, каждый из которых выполняет свою функциональную нагрузку.
Этапы прорастания семян:
1 этап – Поглощение воды
2 этап – Набухание семян
3 этап – Увеличение размеров. Деление клеток.
4 этап – Появление корешка.
5 этап – Появление зародышевого побега.
Прорастание семян начинается с поглощения ими воды: они набухают. Набухают как всхожие, так и невсхожие семена. Набухшие невсхожие семена загнивают, а всхожие - прорастают. Вода активизирует вещества, способствующие превращению нерастворимого крахмала (запасного вещества) в растворимую глюкозу, которая перемещается в зону роста, клетки зародыша начинают делиться и увеличиваться в размерах. Первый
видимый признак роста – появление корешка. Он прорывает кожуру семени, растет вниз, закрепляя семя в почве. Затем появляется почка – зародышевый побег.
Вопрос: Какие же условия необходимы для того, чтобы семя проросло?
Попробуем провести исследование.
Мы предположили, что семени для прорастания необходимы: вода и воздух, тепло, почва, пища, свет.
1.Исследуем необходимость воды и воздуха для прорастания семян.
Для этого: в первый стакан поместили сухие семена тыквы, во втором – семена чуть залили водой так, чтобы им был доступ воздуха, в третьем – семена залили водой, наполнив стакан до половины, так, чтобы слой воды не пропускал воздух к семенам. Спустя шесть дней, обнаружили: в первом стакане семена остались без изменений, во втором – у семян появились корешки, в третьем – семена погибли без доступа воздуха, загнили.
Из эксперимента можно сделать вывод, что семена прорастают в присутствии воды при доступе воздуха. Вода необходима для растворения запасных питательных веществ, содержащихся в семени (в эндосперме или семядолях) для первоначального роста зародыша.
Вода вытеснила из стакана воздух, необходимый семенам для дыхания. Семенам разных растений необходимо разное количество воздуха и воды. Например, семена риса прорастают даже под водой при очень маленьком количестве воздуха. После посева риса поле заливают водой. Семена большинства цветковых растений нуждаются в обилии воздуха и под водой не прорастут.
2.Исследуем необходимость тепла для прорастания семян.
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 по Цельсию (это теплолюбивые растения). Семена гороха, редьки, укропа могут всходить при температуре +2 градуса по Цельсию( это холодостойкие растения). Рассмотреть рисунок № 136 в учебнике)
Эксперимент с теплолюбивым растением – тыквой. Одну часть семян поместили в теплое место при температуре +20 градусов, другую – в прохладное, при температуре +5 градусов.
Из эксперимента можно сделать вывод: при проращивании семян необходимо учитывать температурные условия, знать при какой температуре прорастают те или иные семена.
Лесосад запись закреплена
Как известно, для прорастания семян необходимы определенные условия. Главные из них - наличие воды (ткани зрелых семян предельно обезвожены, содержат не более 10—15% влаги) и достаточный доступ воздуха, обеспечивающий процессы интенсивного дыхания прорастающих семян. Кроме того, для каждого вида растений существует определенная температура, ниже которой семена не могут начать прорастать. Оптимальные температуры, при которых прорастание идет наиболее активно, почти для всех растений лежат в пределах +25. + 35°С, тогда как минимальные сильно колеблются: у растений умеренных и холодных климатов они могут быть немногим выше нуля (красный клевер +0,5°С, рожь +1°С, лен +2°С, пшеница +4°С), а у жителей субтропиков и влажных тропиков — от 10 до 20°С и выше (рис + 10°С, дыни, огурцы + 15. + 18°С и т. д.). Для прорастания некоторых семян (сельдерей, барбарис) благоприятна переменная температура. Семена многих дикорастущих растений умеренных и холодных климатов не могут прорасти без промораживания.
Свет влияет на прорастание семян неоднозначно. Семена многих растений безразличны к свету, семена других не могут прорасти без света. Легко прорастают на свету семена моркови, лугового мятлика. Только при воздействии света прорастают семена салата, табака; только в темноте — семена фацелии, некоторых вероник.
Однако не всегда семена прорастают даже при самых благоприятных внешних условиях. Часто наблюдается так называемый глубокий покой семян, причины которого могут быть различными. Одна из них — недоразвитость зародыша в зрелом семени, о чем уже говорилось выше. В таких семенах зародыш может довольно долго доразвиваться за счет эндосперма, прежде чем приобретет способность к выходу из семенной кожуры и дальнейшему росту.
Один из характерных примеров — женьшень, семена которого в природе прорастают только на 3-й год после опадения с материнского растения (рис. 82). Поэтому первые опыты посева женьшеня в культуре и были неудачными. Но задержка в прорастании может быть вызвана не только незрелостью зародыша. Нередко покровы семени, только что отделившегося от материнского растения, бывают водонепроницаемыми (например, у многих бобовых), слишком твердыми и механически препятствующими прорастанию (например, у косточковых плодовых). Иногда в тканях околоплодника и семенной кожуры вырабатываются вещества-ингибиторы (лат. inhibitio — задержка, удерживание), химически тормозящие прорастание (у некоторых ясеней, ряда тропических деревьев). У многих злаков, табака, бальзаминов внутренние слои семенной кожуры обладают пониженной газопроницаемостью. У растений умеренного климата эндогенный покой зародыша часто сочетается с непроницаемостью и твердостью кожуры.
Покой семян, таким образом, — широко распространенное явление, которое можно рассматривать как важное приспособительное свойство, выработавшееся у цветковых растений в процессе эволюции. Благодаря покою семена предохраняются от преждевременного прорастания, что было бы особенно опасно в климатах с суровой зимой. В течение определенного времени покровы семян естественным образом разрушаются, перегнивают, ингибиторы прорастания из них вымываются, зародыши доразвиваются и т.д., и тогда семена получают возможность прорасти.
Для более быстрого проращивания семян культурных растений применяют ряд специальных приемов. С помощью стратификации — выдерживания семян, уложенных слоями, во влажном песке при низких температурах — ускоряют прорастание многих плодовых, а также дикорастущих лесных деревьев. При помощи скарификации — перетирания, надрезания, пропускания через металлические щетки, иногда действия кислот — разрушают покровы "твердокаменных" семян, например, клевера, люцерны, косточковых и т.д.
Типы семян по скорости прорастания и сохранению всхожести. Далеко не у всех растений семена впадают в длительный покой. Семена некоторых растений прорастают сразу и очень скоро теряют всхожесть; если они не смогли прорасти в течение немногих дней или недель, они погибают (например, у ив и тополей). Можно выделить несколько групп растений по сочетанию признаков скорости прорастания и длительности сохранения всхожести.
1. Семена обладают длительным глубоким покоем и очень долго сохраняют всхожесть. Прорастают нередко через год, два и более после опадения. К этой группе относятся многие древесные растения и лесные травы. Опыты с монолитами луговых и полевых почв показали, что в почве сохраняются огромные запасы семян дикорастущих растений, в том числе, полевых сорняков; они могут прорастать порциями в течение десятков лет (в опытах — до 40—50 и даже 90 лет). Неудивительно поэтому, что борьба с многими сорняками так трудна. До 200—250 лет сохраняют всхожесть семена лотоса.
2. Семена прорастают сразу или вскоре после опадения (нередко после перезимовки) и сохраняют всхожесть в течение нескольких лет (7—12— 18). К этой группе принадлежит большинство культурных растений — злаков, овощных — и многие дикорастущие луговые и степные травы.
3. Семена прорастают сразу и очень быстро теряют всхожесть. Сюда относятся, кроме уже упомянутых ив и тополей, мать-и-мачеха, клевер ползучий, куколь, многие растения влажных тропиков.
4. Семена прорастают прямо на материнском растении, до опадения. Это так называемые "живородящие" растения, примеры которых очень немногочисленны. Гораздо чаще встречаются растения, которые совсем не дают плодов и семян, но их цветки метаморфизируются в маленькие побеги, опадающие и прорастающие в новые особи. Такие растения тоже называют живородящими, но это не настоящее живорождение. Данное явление характерно для крайних условий жизни: тундры, высокогорья, пустыни.
Один из наиболее известных случаев — виды Rhizophora и Avicennina —
растений мангровых зарослей, образующихся в экваториальной зоне по берегам океанов в полосе прилива и отлива (рис. 83). У них из завязавшихся плодов высовывается и начинает быстро расти мощный гипокотиль проростка с зачатком корня на конце. Достигая иногда 50—70 см и имея значительную массу, такой проросток отрывается от материнского растения и падает корнем вниз в илистую зыбкую почву, где сразу можно "заякориться" и не быть смытым очередным приливом. Естественно, что такое приспособление могло развиться только в особых почвенных условиях и во влажном тропическом климате.
Поведение и функции семядолей при прорастании семян.
Прорастанию семени предшествует его набухание — необходимый процесс, связанный с поглощением большого количества воды и обводнением тканей семени. При этом обычно семенная кожура разрывается.
Одновременно с поглощением воды начинается активная ферментативная деятельность, приводящая к мобилизации запасных веществ, — переходу их в растворимое состояние, доступное для поглощения клетками меристемы зародыша. В частности, крахмал превращается в растворимые сахара. Эти процессы обеспечиваются энергией за счет очень интенсивного дыхания семян.
Обычно семядоли зародыша выделяют ферменты, которые способствуют преобразованиям веществ эндосперма или перисперма. Таким образом, первая функция семядолей в семенах с внезародышевым запасающими тканями — выделительная, так сказать, пищеварительная. В дальнейшем функция всасывания питательных веществ зародышем осуществляется также преимущественно семядолями, имеющими с самого начала большую всасывающую поверхность или сильно увеличивающими эту поверхность перед прорастанием. Один из наиболее эффектных примеров огромного разрастания семядоли в качестве сосущего органа (гаустории) —зародыш и проросток кокосовой пальмы. На рисунке 84 показано, как по мере прорастания кокосового ореха недоразвитый вначале зародыш дает надземный побег и придаточные корни, а семядоля тем временем врастает все глубже в жидкую часть эндосперма (кокосовое молоко) и всасывает его, в конце концов заполняя всю полость ореха сплошной губчатой массой.
Надземное и подземное прорастание. В результате усиленного питания прежде всего начинают разрастаться все органы зародыша. Из разрыва кожуры или из микропилярного отверстия первым обычно выходит зародышевый корешок, укрепляющий молодое растение в почве и начинающий самостоятельно всасывать извне воду и минеральные вещества. Одновременно растет и гипокотиль, проталкивающий кончик корешка в почву.
Семядоли ведут себя по-разному в зависимости от своих первоначальных функций, от дальнейшего поведения гипокотиля и от распределения зон роста в самих семядолях. Если запасы питательных веществ находились вне зародыша, то, как уже говорилось, семядоли прежде всего всасывают эти вещества. Затем благодаря росту гипокотиля или своего собственного основания (у однодольных) они могут быть вынесены на поверхность почвы, позеленеть и стать первыми ассимилирующими органами проростка, переходящего, таким образом, на автотрофное питание. В этом случае говорят о надземном прорастании (рис. 85, 1—3). В других случаях семядоли так и остаются под землей, ограничиваясь гаусториальнои функцией, а первыми ассимилирующими органами становятся следующие за семядолями листья (рис. 85, 1, 4, 5). Это так называемое подземное прорастание. Если запасы были сосредоточены в тканях самих семядолей (в безэндоспермных семенах), то они прежде всего отдают эти запасы меристематическим тканям зародыша, а сами либо сразу же после этого сморщиваются и отмирают, не выходя из семени, как у дуба, гороха (рис. 86, 12, 14), т. е. прорастание бывает подземным, либо, реже, все-таки выходят после этого на поверхность, зеленеют и функционируют некоторое время как ассимилирующие органы, например, у фасоли (рис. 86, 1), частухи.
Каким же образом выносятся на поверхность семядоли и верхушечная почка проростка? При надземном прорастании двудольных гипокотиль разрастается неравномерно и образует петлеобразный изгиб (рис. 85, 2); именно этот изогнутый участок и пробивает слой почвы, тогда как меристематическая верхушка побега остается скрытой между семядолями. Выйдя из-под земли, гипокотиль выпрямляется, опять-таки благодаря неравномерному росту в длину, но теперь уже преимущественно на нижней стороне, так как рост верхней стороны тормозится светом. При этом семядоли вытаскиваются из-под земли, часто вместе с остатками семенной кожуры и эндосперма (рис. 85, 5), зеленеют, а заключенная между ними почечка освобождается и дает начало следующим листьям и междоузлиям.
Следующие за семядолями листья в этом случае обычно нормальные, зеленые, ассимилирующие (рис. 86, 1—11). При подземном прорастании двудольных (рис 85, 4, 5; 86, 12—14) рост гипокотиля либо ограничен, так что он остается очень коротким, либо более равномерен, так что он не делает изгиба, а углубляется, вдвигая корень в нижние слои почвы. Вверх начинает сразу расти побег, формируемый почечкой; при этом прежде всего вытягивается эпикотиль. Он и выносит почечку вверх, иногда давая такой же петлеобразный изгиб, как гипокотиль в предыдущем случае. Но и сама почечка может стать органом, "пробивающим дорогу" сквозь почву, поэтому чаще всего при таком способе прорастания первые листья после семядолей имеют форму чешуек, сомкнутых и защищающих конус нарастания в процессе подземного роста (рис. 85, 5; 86, 12, 14). Нередкости чешуйки благодаря высокому тургору делают кончик растущего побега острым, что способствует пробуравливанию почвы.
Но гораздо сильнее и эффективнее выражена роль буравчика у семядолей или следующих за ними листьев среди однодольных (рис. 87, 88). Здесь гипокотиль не выходит на поверхность, а эпикотиль и вообще первые междоузлия, как правило, остаются укороченными и подземными. Однако и тут можно видеть случаи надземного прорастания, когда семядоля выходит из земли, зеленеет и выполняет функции ассимилирующего листа. "Механизм" ее выхода здесь иной, чем у двудольных: растет вставочно сама семядоля, главным образом ее влагалищная часть. Благодаря неравномерному росту образуется такая же петелька, как у гипокотиля двудольных с надземным прорастанием (лук, вороний глаз, рис. 87, 1—4). Потом семядоля распрямляется и кончик пластинки семядоли вытаскивается из земли вместе с остатками семенной кожуры и эндосперма, которые вскоре сбрасываются.
При подземном прорастании однодольных нередко часть семядоли выходит на поверхность, но не зеленеет, ограничиваясь функцией буравчика и канала, через который растут листья. Выйдя из земли, влагалище семядоли сразу же прекращает рост и постепенно засыхает (рис. 87, 9, 10). Если семядоля целиком остается под землей, то буравчиком служит первый надсемядольный лист, тоже в таких случаях имеющий форму остроконечной конусовидной чешуи, растущей вставочно у основания (рис. 87, 6, 8). У злаков щиток остается под землей и выполняет гаусториальную функцию.
Буравчиком служит растущий своим основанием колеоптиль, который по выходе на поверхность раскрывается на верхушке небольшой щелью и пропускает следующие за ним зеленые листья (рис. 88).
Дальнейшее развитие проростка. Типы проростков.
Как мы видели, в процессе прорастания, кроме увеличения размеров и смены функций зародышевых органов, происходит и новообразование органов. В почечке на конусе нарастания продолжают закладываться листовые зачатки, в то время как ранее заложенные развертываются, а участки стебля между ними разрастаются, образуя междоузлия. Зародышевый корешок, превратившийся теперь в главный корень проростка, по мере роста ветвится; боковые корни вместе с главным образуют первичную систему главного корня. В области корневой шейки, на гипокотиле и в нижних узлах стебля могут рано образовываться придаточные стеблеродные корни.
Разнообразие облика проростков зависит не только от надземного или подземного положения семядолей, но и от особенностей роста главного побега и от соотношения между развитием системы главного корня и стебле-родных придаточных корней. Если все междоузлия заметно разрастаются, главный побег становится удлиненным (рис. 86, 1, 3, 5, 12, 13, 14). Иногда же рост междоузлий главного побега заторможен, и они остаются укороченными. При этом узлы и листья сближены и побег выглядит как розеточный (рис. 86, 6—11) или укороченный побег с ложным стеблем, образованным лишь влагалищами листьев (что обычно для однодольных, в том числе для злаков, рис. 88). Система главного корня иногда развивается слабее, чем система придаточных корней, которые закладываются у некоторых злаков уже в зародыше (рис. 79, 4). Получается так называемая мочковатая корневая система, характерная для проростков большинства однодольных.
Семядоли, как правило, имеют очень простую форму (круглые, овальные, продолговатые, без зубцов по краям; рис. 86, 1—3, 5—8, 14), хотя есть и исключения (рис. 86, 4). Первые листья могут быть, как уже упоминалось, недоразвитыми чешуевидными (при подземном прорастании) или зелеными ассимилирующими, но по форме и размерам они часто сильно отличаются от листьев взрослого растения данного вида: они мельче и проще по очертаниям. От таких ювенильных (юношеских) листьев до типичных (дефинитивных) листьев взрослого побега можно проследить ряд постепенных изменений — листовую серию (рис. 86, 5, 8).
Таким образом, у проростков уже имеются все основные вегетативные органы — корневая и побеговая системы, которые продолжают в дальнейшем нарастать за счет верхушечных меристем и ветвления.
Высевая рассаду, мы редко задумываемся, почему некоторые семена плохо всходят. А ведь тому могут быть разные причины: старые семена, неправильные хранение или посев. Пока семя находится в состоянии покоя, процессы жизнедеятельности в нем протекают вяло и практически незаметно. Но стоит попасть в благоприятные условия, как тут же зернышко активизируется и начинает прорастать, давая жизнь новому растению. Итак, что же здесь нужно?
Этот вопрос я адресовала доценту кафедры плодоовощеводства Белорусской государственной сельскохозяйственной академии, кандидату сельскохозяйственных наук Анне Гордеевой.
— Прорастание обычно начинается с момента, когда вода попадает в семя через оболочку. Зерно начинает набухать, несколько увеличиваясь в объеме. При этом запасные питательные вещества, находящиеся в эндосперме и семядолях, переходят в растворимое состояние, обеспечивая первоначальное питание зародыша. Если питания в семени мало, то он развивается медленно. Как только появляются первые зеленые листья, начинается фотосинтез.
Надо сказать, что набухание — процесс обратимый. Если еще не начались деление и растяжение клеток, то семена можно подсушить и они не потеряют жизнеспособности. У семян разных культур — свои особенности набухания и прорастания. Тем, что содержат больше углеводов (особенно крахмала — 20 — 50% и белка — до 35%), для набухания требуется влаги до трети от их собственного веса. Это бобы, горох, тыква, шпинат. Семенам с твердой и жесткой оболочкой, содержащим повышенные количества белков (до 28%) и жиров (от 20 до 80%), надо в 2,5 раза больше воды, чем их собственный вес. И, кстати, мелкие семена способны поглощать воды больше, чем крупные.
В природе семена берут влагу из почвы. И если ее нет, погибают или же прорастают очень и очень долго. Поэтому некоторые зерна, особенно крупные и с жесткой оболочкой, перед посевом рекомендуется замочить в теплой воде на 2 — 3 часа. Но и это сделать надо правильно. Предлагаю провести небольшой тест. Возьмите семена редиса, разделите их на три части и высыпьте в три чашечки. В одну — воду вообще не наливайте. В другую — налейте совсем немного, а в третью — доверху. Через 5 — 7 дней осмотрите семена. В первой чашке, где не было воды, они остались сухими и не проросли. Во второй — проросли, а в третьей набухли, но не проросли. Почему? Потому что вода вытеснила воздух, необходимый семенам для дыхания, и они просто погибли.
— Получается, что не только вода, но и кислород необходим для прорастания семян?
— Сухие семена, если они живые, тоже дышат, но у них этот процесс идет очень слабо. Поэтому и хранить их надо в хорошо проветриваемых помещениях в бумажных пакетах, но никак не в полиэтиленовых мешках или емкостях, которые не пропускают воздух. В природных условиях семена не задыхаются, а получают кислород из воздуха, который есть в почве. А получив еще и достаточное количество влаги, начинают прорастать. Нехватка кислорода может быть причиной задержки прорастания семян. Интенсивность дыхания в этом процессе быстро возрастает.
Потребность в кислороде у семян разных культур неодинакова, но с увеличением его количества возрастает процент проросших семян. Например, семенам щавеля для начала процесса достаточно, чтобы в их клетках было до 4% кислорода.
Недостаток кислорода при избытке воды значительно снижает всхожесть семян. Да и запасные вещества, особенно углеводы, используются нерационально. В условиях открытого грунта кислородное голодание может наступать при переувлажнении почвы перед посевом и после (для намоченных семян), при глубокой заделке и при образовании почвенной корки.
— Влияет ли температура на прорастание?
— Одним семенам нужно много тепла, другим — мало. Способность прорастать при определенных температурах связана с географической родиной растений. Выходцам из северных регионов нужны более низкие температуры, чем тем, чья родина — тропики. Семена большинства культур прорастают при температуре не ниже плюс 10 — 15 градусов. Потому зерна, брошенные в холодную почву, так долго не всходят. Если даже будет в достатке воды и воздуха, но не хватит тепла, они не прорастут и, в конце концов, погибнут.
Растения, семена которых при прорастании требуют высокой температуры, называют теплолюбивыми, а прорастающие при низких температурах — холодостойкими. Скажем, семена огурца, тыквы, кабачка, фасоли прорастают при температуре минимум плюс 15 — 18 градусов, перца и кукурузы — при плюс 25. А вот зерна гороха, редиса, льна, лука, петрушки, укропа, пшеницы, ржи могут взойти и при плюс 2 — 5 градусах, клевера лугового — от 0 до плюс 0,5 градуса.
Даже незначительное увеличение температуры заметно ускоряет процесс прорастания. Но у каждой культуры есть и свой верхний предел температуры. Салату достаточно плюс 15 градусов, чтобы он пророс за 2 дня, шпинату, пастернаку — плюс 20 (и 8 дней), луку — плюс 15 (4 дня), фасоли и перцу — по плюс 20 (6 и 5 дней соответственно).
Теплолюбивым культурам, таким как перцы и баклажаны, для проращивания необходима температура не ниже плюс 16 градусов, а оптимально — плюс 25 — 30. Зимой в квартире редко бывает так тепло, и мы ставим емкости с семенами около батареи. Сквозняки из окна снижают температуру на несколько градусов. Не забудьте и про то, что почва влажная, а вода при испарении забирает тепло. Вот и получается: при комнатной температуре плюс 24 наши семена на окне находятся в совершенно иных условиях. Не поленитесь, воткните в землю термометр. Не удивляйтесь, если он покажет всего плюс 14 — 15. При таких показателях семена в лучшем случае прорастут через 20 — 30 дней, а многие (если не все) просто сгниют.
— Многие огородники закаляют семена, периодически меняя температуру.
— Есть и такой прием повышения всхожести. Только на пользу пойдет подзимний сев семян капусты, моркови, лука и других культур. Низкие температуры повышают устойчивость проростков к неблагоприятным условиям после посевов. Возрастает холодоустойчивость даже у теплолюбивых культур: огурца, томата, баклажана. Переменные температуры быстрее разрушают оболочку семени, усиливая поступление воды и кислорода, а также активируя ферменты. Перепады температур не только ускоряют биохимические превращения в семени, но в отдельных случаях помогают и доформировать семенные зародыши.
— Хранение семян в прохладном месте — также своего рода закалка. Но перед посевом огородники все же стараются их прогреть.
— А как быть со светом? Важен ли он?
— Чем лучше освещенность, тем выше продуктивность растения. В затененных же местах практически все овощи выглядят угнетенными и почти не дают урожая. Но иногда семена так и не всходят, несмотря на все наши старания. Казалось бы, и полив, и температура, и питание — все есть. Но, увы, никаких признаков жизни. Все дело в том, что одни семена всходят исключительно в темноте, а другие — только на свету. Например, семена лебеды (или мари белой) лежат в земле по нескольку лет и прорастают только после того, как на них хотя бы на миг упадет луч солнца. Если перекапывать огород ночью, этого сорняка будет намного меньше. И у семян культурных растений свет повышает всхожесть и энергию прорастания. Если заранее замоченные зернышки перед посевом вынести на солнышко, урожайность увеличится на 5 — 10%.
У световсхожих семян, как правило, тонкая оболочка, легко пропускающая свет. И именно он несет для них информацию о том, что они находятся у самой поверхности, а не засыпаны толстым слоем почвы, через которую проростки все равно не могли бы пробиться. Из цветочных культур (у них все же мельчайших семян больше) это зверобой, камнеломка, молодило, душистый табак, череда, дербенник иволистный, примула, кипрей, гейхера, агератум, седум, герань, лобелия, петуния, портулак, бегония, бровалия красивая, колеус, бальзамин, флокс однолетний и другие растения. Сюда же относится и омела. Обычно она дает всходы после 5–месячного покоя, но если ее семена освещать круглые сутки, они прорастают через три дня после сбора.
Главное, чтобы света хватало, ведь он — важнейший стимул для прорастания. Если надо, продумайте досвечивание: тогда процент всхожести будет выше. Еще в 60–х годах прошлого века доказали, что досветка семян лампами, в которых преобладает синий спектр цвета, ускоряет проклевывание семян. Поэтому, выбирая светодиодные биколорные (красно–синие) лампы, ставку делайте на те, в которых преобладает синий свет.
Очень важно защитить нежные сеянцы и от прямых лучей солнца: сгорят за считаные минуты. Окно можно прикрыть белой тканью. Но есть растения, семена которых прорастают только в темноте (например, чернушка). На свету вы не дождетесь всходов у клещевины, бархатцев, фацелии, вероники персидской, амаранта. Поступающий свет даст сигнал семенам, что они находятся на поверхности почвы, где условия для их прорастания неблагоприятны: необходимая для роста влага быстро испаряется или уходит в более глубокие слои. Без воды проросшие всходы просто высохнут, не успев закрепиться корешком.
Семена большинства овощных культур индифферентны к свету. Но чтобы очередное ожидание всходов не принесло разочарований, все же обращайте внимание на то, в каких условиях они должны прорастать.
— Важно ли при посеве учитывать глубину заделки семян?
— Безусловно, и зависит она от размеров самих зерен. Заглублять их нужно на глубину, равную трем их диаметрам. Чем крупнее семечко, чем больше оно весит, тем больше в нем заложено питательных веществ, которые расходуются на рост корешка и ростка. Проростки, которые формируются из крупных семян, способны пробиться на поверхность со значительной глубины.
Крупные семена гороха, фасоли, тыквы заглубляют в почву на 4 — 5 см, семена, средние по размеру (например, огурцов, помидоров, перца, баклажанов, редиса, моркови, свеклы, лука и петрушки) — на 2 — 3 см. Если посеять на меньшую глубину, то росток не сможет удержаться и завалится: ведь при прорастании он приподнимается из грунта. Заглубленный же больше положенного, он будет долго пробиваться и может вовсе сгнить.
Читайте также: