Вплив освітлення на проростання та розвиток проростків томатів, Контент-платформа
Муніципальна бюджетна загальноосвітня установа «Троїцька середня загальноосвітня школа №2»
Вплив освітлення на проростання та розвиток проростків томатів
Слихова Настя, учениця 6 класу
с. Троїцьке 2012 р
1. Огляд літератури 4
2. Методика дослідження 7
3. Результати дослідження 8
5. Висновок 10
6. Рекомендації 11
Вирощування рослин із насіння – дуже захоплюючий процес. Спостереження за всіма фазами розвитку рослини від проростання насіння до появи перших квітів або плодів - диво природи в дії. Потрібно багато часу та терпіння, перш ніж виросте повноцінна рослина.
Для проростання насіння необхідні різні умови, одним із яких є освітлення. Існують рослини, насіння яких легко проростає на світлі. Іншим рослинам для посиленого проростання насіння вимагають дуже короткочасне світлове подразнення.
Зараз період масової висадки насіння, що наштовхнуло мене на думку провести дослідницьку роботу щодо впливу висвітлення на зростання та розвитку проростків.
З'ясуємо, як впливає на розвиток та проростання насіння спектральний склад сонячного світла?
Мета:Дослідити вплив денного освітлення на проростання насіння та розвиток проростків томатів
1. Вивчити за допомогою дослідів вплив денного світла на проростання насіння та розвиток проростків томатів, за різної освітленості
2.З'ясувати який спектр світла впливає на проростання насіння та розвиток проростків
Сонячне світло – одне з найважливіших для життя рослин екологічних показників. Він поглинається хлорофілом і використовується при побудові первинногоорганічні речовини.
Основними характеристиками світла є його спектральний склад, інтенсивність, добова та сезонна динаміка.
За спектральним складом сонячне світло неоднорідне.
У нього входять промені, що мають різну довжину хвилі. З усього спектру життя рослин важлива фотосинтетична активна (380-710 нм) і фізіологічно активна радіація (300-800 нм).
Причому найбільше значення мають червоні (720-600 нм) та помаранчеві промені (620-595 нм). Саме вони є основними постачальниками енергії для фотосинтезу та впливають на процеси, пов'язані зі зміною швидкості розвитку рослини (надлишок червоної та помаранчевої складової спектру затримує перехід рослини до цвітіння).
Сині та фіолетові (490-380нм) промені, крім безпосередньої участі у фотосинтезі, стимулюють утворення білків та регулюють швидкість розвитку рослини. У рослин, що живуть у природі в умовах короткого дня, ці промені прискорюють настання періоду цвітіння.
Ультрафіолетові промені з довжиною хвилі 315-380 нм затримують витягування рослин і стимулюють синтез деяких вітамінів, а ультрафіолетові промені з довжиною хвилі 280-315 нм підвищують холодостійкість.
Лише жовті (595-565 нм) та зелені (565-490 нм) не відіграють особливої ролі у житті рослин.
Згадаймо - чому лист рослини зелений? Правильно, саме тому, що його поверхня відбиває (а отже – не поглинає) зелене світло. А ця властивість пояснюється саме присутністю у зеленому листі пігменту хлорофілу. І поглинає хлорофіл світло (а значить і енергію) із червоної та синьої областей спектру денного світла. Звідси висновок стосовно фотосинтезу: жовто-зелена складова денного світла практично марна для зростання і життя рослини, а потрібен йому - червоний і синійсвітло. Все вище сказане про фотосинтез відноситься до дорослої (або досить підросла) рослині. Давайте розглянемо, як впливає освітлення на перші дні або навіть години життя рослини, що проростає з насіння. У проростаючому насінні фотосинтезу немає з тієї простої причини, що у проростку поки що немає хлорофілу, якого фотосинтез, отже, зростання і саме життя рослини - неможливі. Як же розірвати це порочне коло? У цьому нам допоможе поняття – фотоморфогенез. Фотоморфогенез - це процеси, що відбуваються в рослині під впливом світла різного спектрального складу та інтенсивності. Вони світло виступає не як первинне джерело енергії, бо як сигнальний засіб, що регулює процеси зростання та розвитку рослини. Можна провести якусь аналогію з вуличним світлофором, що автоматично регулює дорожній рух. Тільки для керування природа обрала не "червоний - жовтий - зелений", а інший набір кольорів: "синій - червоний - далекий червоний". Перший прояв фотоморфогенезу виникає у момент проростання насіння. Насіння прокинулося від сплячки і почало проростати, перебуваючи при цьому під шаром грунту, тобто в темряві. Дрібне насіння, посіяне поверхнево і не присипане нічим, теж проростає в темряві вночі. За спостереженнями, взагалі вся розсада, що стоїть у світлому місці, проростає вночі і побачити масові сходи можна вранці. З'явившись на поверхню ґрунту, паросток про це не знає і продовжує активно рости, тягтися до світла, до життя, доки не отримає спеціального сигналу: стоп, можна далі не поспішати, ти вже на волі і житимеш. І такий сигнал він отримує не від повітря, не від вологи, не від механічного впливу, а від короткочасного світлового випромінювання, що містить червону частину спектра. А до отримання такого сигналупроросток знаходиться в так званому етіолірованому стані. У якому він має блідий вигляд і крючковату зігну форму. Гачок - це епікотиль або гіпокотиль, що вийшов назовні, потрібний для захисту нирки (точки росту) при продиранні через терни до зірок, і він збережеться, якщо зростання продовжиться в темряві і рослина залишатиметься в цьому етіолірованому стані. Для виведення рослини з такого стану достатньо щоденного короткочасного освітлення тривалістю від 5 до 10 хвилин. Червоне світло. Чому це відбувається? Виявляється, крім хлорофілу, у будь-якій рослині є ще один чудовий пігмент, що має назву – фітохром. (Пігмент – це білок, що має вибіркову чутливість до певної ділянки спектру білого світла). Особливість фітохрому полягає в тому, що він може набувати двох форм з різними властивостями під впливом червоного світла (660 нм) і далекого червоного світла (730 нм), тобто він має здатність до фотоперетворення. Причому почергове короткочасне освітлення тим чи іншим червоним світлом аналогічне маніпулювання будь-яким вимикачем, що має положення "ВИМКН", тобто завжди зберігається результат останнього впливу. Ця властивість фітохрому забезпечує стеження за часом доби (ранок-вечір), керуючи періодичністю життєдіяльності рослини. Більше того, світлолюбність або тіневитривалість тієї чи іншої рослини також залежить від особливостей фітохромів, що є в ньому. І, нарешті, найголовніше – цвітінням рослин також управляє. фітохром!
Фітохром, на відміну від хлорофілу, є не тільки в листі, а й у насінні. Участь фітохрому в процесі проростання насіння для деяких видів рослин така: просто червоне світло стимулює процеси проростання насіння, а далекий червоний - пригнічуєпроростання насіння. (Можливо, саме тому насіння і проростає вночі). Хоча це і не є закономірністю для всіх рослин. Але в будь-якому випадку, червоний спектр корисніший (він стимулює), ніж далекий червоний, який пригнічує активність життєвих процесів.
Але припустимо, що нашому насіння пощастило і воно проросло, з'явившись на поверхні в етіолірованому вигляді. Тепер досить короткочасного освітлення проростка, щоб запустити процес деетіоляції: швидкість зростання стебла знижується, гачок розпрямляється, починається синтез хлорофілу, сім'ядолі починають зеленіти. І все це завдяки червоному світлу. У сонячному денному світлі звичайних червоних променів більше, ніж далеких червоних, тому вдень висока активність рослини, а вночі вона перетворюється на неактивну форму.
На розвиток проростка також впливає синій спектр світла. Синій колір відіграє також важливу роль у житті рослин завдяки іншому пігменту - криптохрому, який реагує на синє світло в діапазоні від 400 до 500 нм. Для дорослих рослин синій колір, зокрема, регулює ширину продихів листя, керує рухом листя за сонцем, пригнічує зростання стебел. (2,3)
Стосовно проростаючої рослини дуже важлива роль синього світла у стримуванні зростання стебла та гіпокотилю, тобто в обмеженні "витягування" розсади. Синє світло також гнітить проростання насіння. Крім того, синє світло керує вигином проростка і стебла: з боку джерела синього світла зростання клітин гальмується, тому стебло згинається у бік джерела світла. Мабуть, усі спостерігали розсаду, зігнуту у бік вікна – це через синє світло. Назва цього явища – фототропізм. Синє світло (а до нього можна віднести і ультра-фіолетову частину спектра) стимулює поділ клітин, але гальмує їхрозтягування. Саме тому для альпійських рослин, що ростуть на високогірних луках з великим відсотком ультрафіолету, характерна розеткова, низькоросла форма. А за браком синього світла (наприклад, у загущених посадках чи під склом) рослини витягуються. (1)
- Вивчення літератури - спостереження;
- аналіз даних;
1.Посадка насіння та розміщення їх у різні умови.
У шість вазонів посадили по два насінини томатів:
№-1 Два вазони поставили на тіньовий бік школи (бібліотека). Прямі сонячні промені відсутні.
№-2Два вазони поставили в темну шафу (лаборантська кабінету хімії), сонячне світло відсутнє.
№-3Два вазони поставили на сонячний бік (лаборантська кабінету хімії). Пряме сонячне проміння з1145 по 18год
Умови догляду всім екземплярів були однакові (полив)
2.Перший контрольний замір: дата проростання насіння
3. Другий контрольний замір: на десятий день після посіву
4. Третій контрольний замір: на шістнадцятий день після посіву
3.1.В результаті проведеного експерименту було встановлено:
а) насіння швидше проросло у зразку № 2 (Додаток 1 Таблиця 1)
б) на 10 день після посадки:
зразок №1проростки мали зелений колір, тонку стеблинку
(Додаток 2 Таблиця 2, Фото 1)
зразок №2 сильно витяглися і мали жовтуватий колір
(Додаток 2 Таблиця 2, Фото 2)
зразок №3 проростки мали темно зелений колір, щільне стебло
(Додаток 2 Таблиця 2, Фото3)
в) на 16 день після посадки:
зразок №1проростки мали зелений колір, тонке витягнуте стебло
(Додаток 3 Таблиця 3, Фото 4)
зразок №2 проростки загинули (Додаток 3 Таблиця 3, Фото 5)
зразок №3проростки мали темно зелений колір, щільне стебло (Додаток 3 Таблиця 3, Фото 6)
3.2.На проростання насіння, та розвиток проростка впливають червоний (далекий та ближній) спектр, а також синій спектр денного світла
1.У проростків томатів, що знаходилися на сонячній стороні школи, вегетативна частина рослин розвинена краще, ніж у інших екземплярів
2.Денне світло складається з семи спектрів світла (кольору веселки), з різними довжинами хвиль
Спектри денного світла по-різному впливають на проростання насіння та зростання проростків томатів:
а) одні сприятливо впливають на проростання насіння, інші ж пригнічують
б) одні посилюють зростання проростків, інші пригнічують
Перше питання – де краще пророщувати розсаду: на світлі чи у темряві? На світлі, на підвіконні. Позитивна сторона - відразу після проростання проростки гарантовано отримають дозу світла, той самий сигнал, який виведе їх із стану проростання. Негативна сторона - можливий гальмуючий вплив червоних і синіх променів на проростання насіння. У темряві або закритому від світла місці. Позитивна сторона - більше шансів на проростання, тому що виключено пригнічуючу дію світла. Негативна сторона - якщо вчасно не відреагувати на сходи, що з'явилися, то велика ймовірність отримання витягнутої розсади.
Виходячи з результатів проведених дослідів, я рекомендую поміщати розсаду томатів, де є повноцінне денне освітлення.
1. , Комар рослин / - М.: Просвітництво, 1990.
http://www. *****/care/light. html
Контрольний замір №1 проростання насіння