Тема „ Вплив виду світла спектру на ріст
і розвиток рослин ”
Зміст
Вступ------------------------------------------------------------------------------------------- 3
Розділ I. Загальна характеристика предмета
дослідження
1.1 Біологічна
характеристика культури------------------------------------------------ 6
1.2 Морфологічна
будова зернівки------------------------------------------------------- 9
1.3 Анатомічна
будова зернівки----------------------------------------------------------- 9
1.4 Фази
розвитку рослин------------------------------------------------------------------- 11
1.5 Значення
культури в господарстві--------------------------------------------------- 13
Розділ II. Методика постановки і проведення
польового експерименту
2.1 Постановка
польового експерименту------------------------------------------------ 15
2.2 Методика
проведення польового експерименту--------------------------------- 16
2.3 Спостереження
за польовим експериментом-------------------------------------- 17
Висновки------------------------------------------------------------------------------------- 20
Список
використаної літератури----------------------------------------- 21
Додатки------------------------------------------------------------------------------------
Вступ.
Як відомо, фотосинтез (від
грецького fotos – світло, а sintez
– сполука) – це процес утворення зеленими рослинами на світлі з неорганічних
речовин ,а саме з вуглекислого газу , який знаходиться в атмосфері, і води, що
знаходиться в ґрунті за допомогою
світлової енергії, що вбирає хлорофіл, який знаходиться у хлорофілових зернах,
органічних речовин: крохмалю, білків, рослин і жирів. Завдяки процесу
фотосинтезу рослина росте і розвивається.
Ріст рослини – це збільшення її
розмірів і маси. Розвиток рослини – це процес формування рослини шляхом
послідовного проходження її через певні нові фази, або стадії розвитку.
Наприклад, у рослин злакових є наступні фази: проросток, сходи, кущистість,
вихід у трубку, колосистість, цвітіння, молочно – воскова спілість зерна, повне
дозрівання зерна.
В процесі росту і розвитку зелені
рослини накопичують органічні речовини, які людина використовує як сировину для
харчової і хімічної промисловості. Тому людина зацікавлена в тому, щоб у
рослинах як найбільше накопичувались органічні речовини. В науці відомо, що чим
триваліше, освітлення рослин, тим довший час відбувається фотосинтез, і тим
більше органічних речовин накопичується в рослині, тим вищі врожаї
сільськогосподарських культур. Саме по цій причині в теплицях збільшують
світловий період за рахунок електричного освітлення.
Також відомо, що чим інтенсивніше
сонячне освітлення, тим більш інтенсивніше протікає процес фотосинтезу, тим
більше накопичується в рослині
органічних речовин і тим вища врожайність сільськогосподарських рослин. Саме тому
на ділянках добре освітлених сонцем,
врожайність сільськогосподарських культур значно вища, ніж на затемнених .
А чи залежить інтенсивність
фотосинтезу від спектру світла, тобто від штучного освітлення рослини певним
видом кольору?
Під
кольором розуміємо вплив електромагнітних хвиль різної довжини на орган зору,
що і зумовлює відчуття нервовою системою світла різного кольору.
У
живій і неживій природі є наступні види кольорів: чорний і білий. Останній через
будь-яке заломлююче середовище розпадається на червоний, оранжевий,
жовтий,
зелений, блакитний, синій,
фіолетовий кольори. Сукупність цих кольорів називають спектром світла (від лат.
Specrum
- уява, видіння). Ці дев’ять видів кольору називають основними. Інші види
кольорів є ніщо інше, як відтінки того чи іншого кольору. Наприклад, червоний
колір має такі відтінки: пурпуровий, рожевий, багряний, бордовий, вишневий і
т.д.
Медициною
і психологією встановлено, що різні основні види кольорів по різному впливають
на психічні і фізіологічні процеси, що відбуваються в організмах людей і
тварин. Наприклад, зелений колір ототожнюється з рослинною їжею і зумовлює
прояв спокою, спонукає до лінощів і
суму, збуджує апетит. Цей колір покращує зір (жителі сіл починають
користуватися окулярами значно пізніше
за міських), понижує артеріальний тиск (гіпертоніки почуваються значно краще
влітку, ніж взимку, а влітку на природі краще, ніж у приміщенні.
Червоний колір асоціюється з вогнем,
кров’ю, сприяє прояву гніву, ярості, злості, войовничості (тореадор на
кориді викликає ярість бика мулетою -
червоною матерією), а це зумовлює підвищення артеріального тиску. Цей колір
погіршує зір (ковалів, котрі часто дивляться на розжарене до червоного кольору
заліза, гострота зору погіршується частіше в ранньому віці, ніж наприклад у
вчителів чи бухгалтерів). Червоний колір викликає спрагу. Можна було б привести
й інші багато численні приклади впливу на психіку і фізіологію людей і тварин
зеленого, червоного кольорів, а також інших основних кольорів, але це не є
предметом нашого дослідження. Але вище наведені факти наштовхнули нас на робочу гіпотезу, яка заключається в
наступному:
Якщо
різні види світла спектру по-різному впливають на психіку і фізіологію людей і
тварин, то можливо вони по різному повинні впливати і на ріст, розвиток, а отже
і врожайність рослин, тому що рослини так само як людина і тварини є живими
організмами.
Актуальність
нашого дослідження полягає в наступному: якщо при постановці польового
експерименту підтвердиться висунута робоча гіпотеза, то вирощування рослин в
нестандартних теплицях, покритих плівкою різного кольору дасть можливість без
збільшення площі теплиць, без додаткового часу, що затрачається на працю по
догляду за рослинами, без збільшення фінансових затрат на купівлю добрив,
засобів боротьби із шкідниками сільського господарства і хворобами рослин
отримувати більш високий врожай плодів
(помідорів, огірків, перцю і т. д.), вегетативної
зеленої маси (петрушки, салату, кропу), зменшити період дозрівання плодів і збільшити
вегетативний період рослин, що вирощують на зелень. А в стаціонарних теплицях, вкритих склом певного кольору,
крім вказаного вище, зменшаться витрати на опалення і освітлення.
Новизна
дослідження заключається в, що у вузівських
підручниках, по фізіології рослин, науковій
літературі по фізіології рослин, рослинництву і агротехніці вирощування
сільськогосподарських рослин ми не знайшли відповіді на нашу робочу гіпотезу.
Методика
проведення дослідження стандартна: постановка і
проведення експерименту, спостереження за його ходом, фіксація цих
спостережень, порівняння результатів дослідних і контрольних варіантів, обробка
статистичних даних експерименту методом варіаційної статистики, висновки з
результатів експерименту.
Об’єктом
дослідження являлись сім кольорів спектру світла:
червоний, оранжевий, жовтий, зелений,
блакитний, синій, фіолетовий
Предметом
дослідження є сорт вівса Чернігівський 28.
Вибір предмету дослідження обґрунтований
нами нижче при описі, постановці і проведенні повного експерименту.
1.1 Біологічна
характеристика культури
Класифікація рослини (за Тахтаджяном А.Л.)
Відділ – Квіткові (Anthophyta)
Клас – Однодольні (Monocotyledoneae)
Порядок – Злакоквіткові (Poales)
Родина – Злаки (Poalesac)
Підродина – М’ятликові (Poaideae)
Рід – Овес (Avena)
Вид – Овес посівний (Avena sativa)
Сорт – Чернігівський 28
Життєва форма – трав’яниста
рослина.
Тривалість життя – однорічна рослина.
Вегетаційний період – тобто період збільшення
розмірів рослини і її ваги триває від 150 до 180 днів. Розвиток рослини, тобто
послідовне проходження її через певні якісно нові фази чи стадії розвитку до
150 днів.
Походження – від вівса дикого (Avena storitis),
що в давній час росте на узбережжі Середземного моря.
Коренева система за походженням додаткова, за формою
– мичкувата. Корені занурюються до глибини 200 см , але їх основна маса
зосереджена у верхньому родючому шарі товщиною 30-40 см .
Стебло – за напрямком росту і походженням в просторі
– прямостояче . Висота стебла від 40 см до 100 см. За формою стебло
циліндричне, в поперечному розрізі кругле, за внутрішньою будовою і складом
компонентів – трав’янисте. На стеблі добре виражені вузли – вузькі кільцеподібні
здуття, заповненні меристемними тканинами (від гр. merivsis
- ділення) тканинами. Між вузлами знаходяться міжвузля, у злакових вони мають
назву соломина. Її діаметр – до 0,3
см .
Ріст
стебла інтеркалярний (від лат. interco і aris - вставка), або вставний, коли стебло
росте за рахунок ділення клітин меристематичної тканини, що знаходиться у
верхній частині вузла в основі меживузля.
У нижній
частині стебла, під землею, вузли зближуються до відстані 1-2 мм і утворюють трьох’ярусні
стеблові вузли кущення. На них утворюються відновлювальні бруньки, з яких
розвиваються надземні і підземні пагони. Від підземних пагонів відростають
додаткові корені, які швидко розростаються і утворюють основну частину
мичкуватої кореневої системи. Невелика кількість додаткових коренів може
відростати від нижнього підземного вузла.
Листки кріпляться до вузлів. За способом
прикріплення – сидячі, за зовнішньою будовою – пластинчасті, за кількістю
листкових пластинок – прості, за формою листкової пластини лінійні, за
характером краю – цільнокраї, за ступенем розчленування листкова пластина ціла,
за характером поверхні – жорсткувата, жилкування листків – паралельне, верхівка
листків – загострена, основою листок зростається в трубочку. Ця трубочка
називається піхвою.
Піхва відростає від вузла стебла і як футляр охоплює
меживузля стебла з усіх сторін. Але стінки піхви не зростаються і утворюють по
всій своїй довжині щілину. Піхва надає стеблу міцності і стійкості, а також
захищає меристематичні тканини у верхній частині вузла біля основи міжвузлів
від несприятливих умов зовнішнього середовища.
В місці переходу основи листка в піхву і від
верхнього краю трубки піхви відростає язичок або лагула – плівчастий виріст,
орієнтований вертикально вгору і міцно прилягає до стебла.
Язичок перешкоджає
проникнення в піхву води, а разом з нею спор грибів і бактерій, а також сприяє
кращому прояву відгортання листкової пластинки від стебла. Нахил листкової
пластинки – це кут між стеблом і литковою пластинкою.
У нижній частині піхви знаходяться серпоподібні
бокові вирости – вушка. Вони сприяють міцнішому кріпленню піхви до вузла. На
схематичному малюнку прикріплення листка до стебла має такий вигляд. (Див.
Додаток № 1.)
Жилкування паралельне, листкорозміщення – почергове,
двохрядне за формулою 1:2 це означає, що до кожного вузла кріпиться один
листок, а усі листки розміщенні на стеблі по спіралі, яке має напрям з ліва –
направо – вгору по черзі, звідки і назва листорозміщення спіральне чи
почергове.
Квітка за способом прикріплення до стебла сидяча, за
розмірами – дрібна (до 0,5 см
в діаметрі), має зелений колір, тому що немає фарбуючих пігментів, крім
порфірину, що має зелений колір і входить до складу хлорофілу. За наявністю
андроцею і геніцею квітка двостатева. За способом запилення – автогамна, тобто самозапильна.
Чашолистки і пелюстки, редуковані у лусочки, кожна луска має верхню внутрішню
увігнуту дорсальну сторону і нижню зовнішню випуклу вентральну сторону.
Кожна квітка має дві квіткових лусочки. Перша нижня
або зовнішня лусочка більш міцніша, ширша з добре вираженими жилками і гострим
ребром посередині, яке називається кілем. Від дорсальної сторони нижньої
лусочки відходить колінозігнута ость.
Ость має багато продихів, тому нижню лусочку можна порівняти за
зовнішньою будовою з листком. Вона є редукованою листковою пластинкою з
продихами, а лусочки є редукованою піхвою, нижня частина кріпиться до колосової
осі.
Верхня або внутрішня квіткова лусочка знаходиться у
пазусі нижньої квіткової луски. Вона дрібніша, тонша, вужча і м’якша. Ця
лусочка утворилась внаслідок зростання двох лусок, які в свою чергу утворись
внаслідок редукції пелюсток і кріпиться вона до квітки.
З вище сказаного зрозуміло, що верхня і нижня
квіткові луски гомологічні листку.
Вище верхньої квіткової луски на осі квітки
супротивно розміщені дві маленькі навколоквіткових плівочки, які мають назву
лодикули. Під час розпускання квітки вони набухають і розсовують квіткові
луски. За походженням – лодикули інша частини редукованого віночка квітки.
Тичинок лише три, що утворюють одне зовнішнє коло,
вони вільні, не зростаються і складаються з тичинкової нитки і пиляків.
Квітка самозапильна, вона до автогамного виду
запилення має ряд пристосувань:
а) Тичинкові нитки довгі, гнучкі і кріпляться до
пиляків стрічкоподібно. Тому пиляки коливаються, дуже рухливі і коливаються при
дуже слабкому русі повітря.
б) Пиляки розміщені вище маточки і звисають над
ними, тому дозрілий пилок при розкачуванні пиляків випадає з них, і попадає на
приймачку маточки тої ж квітки.
в) Самозапиленню сприяє і невелика відстань між
пиляками тичинок і приймочкою маточки.
г) Тичинки і маточки дозрівають одночасно в межах
однієї квітки. В інших квітках їх дозрівання може відбуватися в різни час.
д) Пиляки складаються з двох продовгуватих
половинок, які мають назву півпиляки. Вони досить великі, їх довжина складає
1/3 частину довжини тичинки. Півпиляки з’єднані один з одним за допомогою
в’язальця, що є продовженням тичинкової нитки. Пиляк, що складається з двох
півпиляків, вміщає пилку в два рази більше, ніж якби він складався з одного
півпиляка.
е) Пилок великий і важкий. При розтрушуванні
півпиляків він висипається з них і
швидко опускається, попадає на приймочку
маточки.
ж) Маточка з дуже коротким стовпчиком і двома
пір’їстими приймочками на яких легко затримується пилок. (Див. Додаток № 2.)
У вівса форма
пилку куляста з гладенькою поверхнею. Тривалість життя пилкових зерен
4-5 діб. Тривалість життя квітки 10 днів. Діаграма квітки має вигляд. (Див.
Додаток № 3.)
Формулу
квітки вивести важко, тому що частина віночка редукована у верхню квіткову
лусочку, інша ж частина віночка у дві лодикули, а чашолистки чашечки внаслідок
редукції утворили нижню квіткову лусочку.
Суцвіття вівса має наступну будову. Квітки зібрані у
просте суцвіття, з двох квіток і має назву двоквітковий колосок. Він має
складну будову. На осі простого суцвіття почергово розміщені дві сидячих
квітки: верхня і нижня. Вище верхньої квітки знаходиться недорозвинута третя
квітка.
Знизу, вище основи колоска , почергово ростуть дві
колоскові лусочки. Одна з них має назву верхньої луски, друга – нижньої. Верхня
лусочка довша за нижню. За будовою та виглядом колоскові луски довгі і грубіші,
ніж квіткові луски. Вони захищають квітки колоска від несприятливих погодних
умов. Походять вони від оцвітини, внаслідок його редукції. ( Див. Додаток №4.)
Колоски, в свою чергу, зібрані у складні суцвіття,
що мають назву волоть. Це суцвіття має довгу основу чи головну вісь довжиною до
15 см .
Вона довгий час не припиняє свій ріст в довжину. Така волоть називається
моноподіальною (від гр. movos – один,
podos - нога). Від неї супротивно відростають
бічні відгалуження 1-го порядку у 4-5 ярусів. Ці відгалуження не прилягають до
головної осі суцвіття. Така волоть має назву розлога. Відгалуження 1-го порядку
довші знизу (до 5 см )
і коротші зверху (до 1 см ).
Така волоть називається пірамідальною.
Від відгалуження 1-го порядку почергово відходять
відгалуження 2-го порядку. Вони дуже короткі (до 0.5 см) і їх кількість
зменшується від основи волоті до її верхівки від 6-х до 2-х.
Відгалуження 2-го порядку закінчується простим
суцвіттям двохквітковим колоском. (Див.
Додаток № 5.)
Плід у вівса зернівка. Зернівкою називаю справжній
(тобто утворюється менше із зав’язі маточки), простий (із зав’язі утворюється
лише один плід), однонасінний, нерозривний, сухий плід, для якого характерно
зростання насінної оболонки з насіниною, з його внутрішньої сторони і міцним
приляганням насіннєвої оболонки до
шкірочки плоду з його зовнішньої сторони. Шкірочка плоду утворилась з верхньої
і нижньої квіткових лусочок. Тому поверхня зернівки не гладенька і лускоподібна
за формою зернівка вівса – самовароподібна.
1.2 Морфологічна
будова зернівки .
Нижня частина зернівки на якій є здуття, називається
основою. Здуття на основі називається зародком. Протилежна сторона зернівки
називається верхівкою.
На верхівці є волоски, що мають назву чубчик. Між
основою і верхівкою зернівки знаходиться її тіло. На тілі зернівки вівса є
лусочки. Сторона, на якій знаходиться зародок, називається спинкою зернівки, а
протилежна сторона – черевцем зернівки. Черевце (вентральна) і спинка
(дорзальна) сторони зернівки опуклі.
На черевній стороні зернівки є продовгувате
заглиблення, що називається жолобком, по його краях знаходяться продовгуваті
вузькі здуття у вигляді смужок, які називаються валиками. Жолобок і два валики
разом утворюють рубчик. Зазвичай рубчик темніший і є місцем прикріплення
насінного зачатка до сім’яніжки.
На схемі морфологічна будова зернівки має наступний
вигляд.
(Див. Додаток № 6.)
1.3 Анатомічна
будова зернівки вівса.
Після запліднення стінки зав’язі
маточки поступово розростаються і перетворюються в оплодень (перикарпій від гр.
peri – біля, xarpos
- плід), тобто у зовнішню частину плоду або в стінку шкірки плоду. Зверху
зернівки знаходиться шкірочка плоду. Воно дуже міцно прилягає до насіннєвої
оболонки, яка в свою чергу, міцно зрослася з насіниною.
Насінина зернівки вівса
складається з двох частин: ендосперма (від гр. evioc
– всередині та qperria- насінина) і
зародка. Більшу частину насінини складає ендосперм. Зовнішній шар ендосперму
називається алейроновим (від гр. alevpov -
борошно) шаром. Він складається з тонкостінних клітин, багатих на білок. Білок
знаходиться в алейронових зернах, що утворюються з вакуолей клітин в наслідок
їх зневоднення при дозріванні насіння. Алейронові зерна мають вигляд,
безбарвних кулястих утворень. Білок в алейронових зернах характерний лише для
злаків і називається проламін. Під алейроновим шаром знаходяться крохмальні
зерна. Між крохмальними зернами в порожнинах знаходиться жир у вигляді
рослинної олії. Завдяки цьому ендосперм зберігає напіврідкий желеподібний стан
навіть в період повного дозрівання насіння. Такий ендосперм відрізняється
більшою стійкістю до висихання (до 50 років).
У зернах вівса, в перерахунку на суху вагу, в
порівнянні з іншими зерновими, є різна кількість органічних і мінеральних
речовин, що видно з таблиці на веденої нижче.
Таблиця
1 Порівняння складу зерен злакових культур.
|
Назва
рослин
Складові
частини
|
овес
|
пшениця
|
ячмінь
|
жито
|
|
Крохмаль
Білок
Жир
Мінеральні солі
Кремній
Інші речовини
|
52%
28%
12%
4%
2%
2%
|
90%
2%
1%
2%
3%
2%
|
78%
7%
6%
3%
2%
4%
|
81%
5%
2%
5%
4%
3%
|
Зародок знаходиться в основі зернівки на його
спинній (дерзальній) стороні. Він прилягає до ендосперму і відокремлюється від
нього щитком – сім’ядолей. При проростанні насіння щиток висмоктує з ендосперму
поживні речовини і проводить їх в середину зародка до стебельця, корінця і
бруньок.
З протилежної сторони від щитка, трохи вище нього
знаходиться епібласт (від гр. epi – над, blavtos – зародок) – недорозвинута друга
сім’ядоля.
Щиток відходить від дуже короткого підсім’я його
коліна або гіпокотиля (від гр. vpo – під, xotoln - заглибина) в морфологічному і
анатомічному аспекті воно являє собою проміжну ланку між коренем і стеблом.
У верхній частині підсім’яного коліна знаходиться
зародкова брунька, з якої розвивається стебло і розміщені на ньому листки.
Брунька вкрита двома ковпачками.
У нижній частині гіпотиль поступово переходить у
зародковий корінець, що оточений плівкою – калеоризою. Зародковий корінець
знаходиться в порожнині, що має назву коренева піхва (Див. Додаток № 7).
Стадії розвитку рослин – це окремі етапи в житті
рослини, що різко відрізняються один від одного за зовнішньою будовою як від
попереднього, так і від наступного етапу.
1.4 Фази
розвитку рослини.
У своєму розвитку овес проходить наступні стадії
розвитку:
1.Проросток. При проростанні насіння насамперед починає рости зародковий
корінець. Своїм кінцем він прориває колеоризу. Рештки колеоризи залишаються на
кінці зародкового корінця. Вони називаються комірцем і виконують захисну
функцію, оберігають зародковий корінець від механічних, хімічних ушкоджень при
проходженні його через грунт.
З одного зародкового корінця розвивається три
корінця, з яких один найдовший називається головним, а два інших – другорядні.
Разом вони утворюють первинну кореневу систему.
При проростанні насіння щиток залишається в середині
насінини і виділяє спеціальні речовини – ферменти, які поступають в ендосперму,
розчиняють в ньому поживні речовини, вони всмоктуються в щиток і далі
проводяться до частин зародка, що ростуть.
Далі починає розвиватися зародкова брунечка. З неї розвивається стебло
і почергово розміщені на ньому листки. Він росте, торкається ковпачка, разом з
ним пробиває насіннєву оболонку і стінку плоду в основі зернівки. При цьому
ковпачок захищає молодий пагін від механічних, хімічних і біологічних
ушкоджень, а потім пробиває грунт і виходить на поверхню. Пагін має трубкоподібну
форму і має назву «пір’яний». Проросток вівса відрізняється від проростків
інших зернових культур, що наглядно видно з нижче наведеної таблиці.
|
Таблиця
2 Основні ознаки сходів зернових культур.
|
|
Кількість
коренів
|
Місце кріплення стебла
|
Забарвлення сходів
|
Зовнішній
вигляд
|
|
Пшениця озима
|
3
|
Верхівка
зернівки
|
Зелені
|
|
|
Пшениця яра
|
5
|
Верхівка зернівки
|
Зелені
|
|
|
Жито
|
4
|
Верхівка зернівки
|
Фіолетові
|
|
|
Ячмінь
|
8
|
Основа зернівки
|
Сиві
|
|
|
Овес
|
3
|
Основа
зернівки
|
Салатові
|
|
2.Сходи. Над поверхнею ґрунту з’являється «пір’їна»,
захищена колеоптилем. Колеоптиль лопає і відпадає. Трубчата «пір’їна»
розгортається і перетворюється у лінійний листок салатного кольору. Через 2-3
дні з ґрунту з’являється стебло. Воно називається головним. В його підземній
частині закладаються вузли «кущіння», на яких закладаються відновлюючі бруньки.
Щиток засихає і відпадає.
3. Кущіння. З відновлювальних бруньок на підземних
вузлах розвиваються підземні пагони і додаткові корені. Надземні пагони
відходять від головного вертикального стебла в сторону вгору під гострим кутом.
При виході з ґрунту, вони вигинаються дугоподібно і їх верхівки орієнтуються
вгору. Ці пагони мають назву кущоутворюючі. В результаті утворюється перший кущ
з 5-6 пагонів. Такий вид кущіння злаків, в тому числі і вівса, має назву «рідко
кущовий».
Додаткові корені відростають не лише від підземних
вузлів кущіння головного стебла але і від підземної частини кущеутворюючих
пагонів. Утворюється вторинна коренева система, а первинна коренева система
відмирає.
4. Вихід у трубку. У
стеблі кущоутворючих пагонів вузли розміщені дуже близько один до
одного, внаслідок чого ці стебла, по-перше, дуже низькі, по-друге, не
порожнисті, тобто мають серцевину. В результаті швидкого вставного росту
меживузлів, кущоутворюючі пагони переганяють у рості головне стебло, серцевина
в них відмирає і стебло стає порожнистим, тобто соломиною. Головний пагін
відмирає, залишається і продовжують розвиватися лише кущоутворюючі пагони.
5. Колосіння. На кущоутворюючих пагонах з піхви
верхнього листка з’являються невеликі частини суцвіття волоть. Вона
збільшується в розмірах, тобто росте, виростає в цілому, але квітки в ній не
розкриті, а закриті, тобто являють собою бутони.
6. Цвітіння. Це період в розвитку рослини від
початку розкривання першої квітки до повного відцвітання останньої. У колоску спочатку зацвітає нижня
квітка, у волоті – верхній колосок. Ритм цвітіння одноразовий, ранковий.
При дозріванні пиляків на пів пиляках з’являються
поздовжні тріщини, через які висипається пилок. Він попадає на приймочку
маточки внаслідок чого відбувається самозапилення, яке зумовлює процес
запліднення.
Овес являє собою факультативний (від лат. facultais – додатковий, необов’язковий) самозапилювач.
Головним, переважаючим видом запилення у нього є
автогамія (від гр. alitos – сам, vamos - любов), коли пилок з пиляків тичинки
квітки потрапляє на приймочку маточки тої ж самої квітки. До автогамії квітки
вівса має певні пристосування:
1) Пиляки
тичинок розміщені вище приймочки
маточки, що полегшує попадання пилку при її висиханні з пиляків на приймочку
маточки.
2) Пилок
порівняно великий (85 мкм) та важкий (6 млг), що також полегшує попадання пилку
на приймочку маточки.
3) Запилення
відбувається до того, як розкриється квітка, що виключає перехресне запилення.
Але
при несприятливих умовах, зокрема при засусі, квітки розкриваються раніше, ніж
дозріває пилок в пиляках тичинок. В даному випадку можливо, разом із
самозапиленням, і перехресні запилення за допомогою вітру.
Після
запліднення стінки зав’язі маточки сильно розростаються, видозмінюються і
перетворюються в шкірястий оплодень або перикарпій (від гр. peri – біля, xarpos
- плід), який оточує насінину, утворюючи стінку плода. Він виконує захисну
функцію, захищає насінину від несприятливих факторів зовнішнього середовища.
7. Дозрівання. Зерно вівса має три фази зрілості.
Молочну, коли зерно зеленого кольору, вміст зерна знаходиться у рідкому стані,
і при розломі зерна воно виливається з нього. Воскову, коли зерно
світло-жовтого кольору. При розломі на дві частини вміст зерна тягнеться за
частинами зерна у вигляді ниток. Повну, коли зерно має світло-коричневе забарвлення,
розломи зерно на дві частини неможливо внаслідок його міцності, а при розрізі
зерна на дві частини його вміст хоча й
має не твердий, а желеподібний стан (тому що зернівка вівса має 12% жиру, див
табл. 1), але із зерна не виливається і не тягнеться за предметом, яким
розрізали зернівку.
1.5
Значення культури у господарстві.
Овес являється важливою дієтичною харчовою, а також
кормовою культурою у північній півкулі нашої планети. Як посівна культура овес
займає п’яте місце серед злаків після пшениці, рису, кукурудзи, жита, залишив
після себе ячмінь, просо, сорго. З зерен вівса виготовляють борошно, вівсяні
пластівці (Геркулес), крупу, толокно, галети, вівсяні пряники і т.д. Зерно
вівса використовують на корм тваринам. В чистому вигляді ним годують коней
(відоме прислів’я: не чеши коня батогом, а чеши коня вівсом), а іншим
сільськогосподарським тваринам і птахам додають в комбікорми. У тваринництві 1 кг вівса вважають однією
кормовою одиницею.
Крім посівів на зерно, овес висівається у суміші з
бобовими для отримання цінної, у кормовому співвідношенні, зеленої маси. Ця
зелена маса при висушуванні, використовується взимку як сіно, а також на
закладання на силос.
Ось тому в світі площа посівів вівса складає
приблизно 50 млн га з яких отримують врожаю приблизно 60 млн т в рік. Він
культивується в Євразії і Північній Америці від 40,50 пн.ш на
півдні, до 69.50пн.ш на півночі. В Україні овес вирощують в
основному в північних і західних регіонах. Площа посівів вівса на Україні
складає приблизно 0,6 млн. га, урожай т на рік. У Волинській області урожай
становить 55 – 60 тис. т . В Рожищенському районі площа посівів вівса складає 672 га , врожай 12 400 ц
на рік.
Районованими сортами для нашої області є сорти Чернігівський 28, Синельниківський 28, Львівський
1.
II.Методика
постановки і проведення польового
експерименту.
2.1 Постановка
польового експерименту.
Під польовим експериментом ми
розуміємо цілеспрямоване внесення в природне явище, що відбувається у живій природі,
певного штучного фактору або факторів з метою виявлення їх впливу на це явище.
Методика постановки польового експерименту
стандартна. Він мав дослідні і контрольні ділянки, три повторності і сім
варіантів. Дослідні ділянки – це ділянки, на яких рослини росли у штучних
умовах і на їх ріст і розвиток впливали цілеспрямовано внесені певні фактори, а
саме різні спектри світла.
Контрольні ділянки – це ділянки,
на яких рослини росли при білому світлі. Під варіантом експерименту ми
розуміємо різновидність факторів, цілеспрямовано внесених в явище, що
досліджується на дослідних ділянках. В нашому експерименті це сім кольорів
спектра світла. Для більшої достовірності та виключення елементів випадковості
польовий експеримент був проведений у трьох повторюваностях, тобто кожен із
семи його варіантів і контроль були представлені по три рази. Спосіб розміщення
контрольних ділянок варіантів польового експерименту в кожній з трьох
повторюваностей – лінійний. Це значить, що всі дослідні і контрольні ділянки у
кожній повторюваності розміщувались в одну лінію у певній послідовності (див. додаток фото
).Спосіб розміщення повторюваностей польового експерименту
рівномірно-розсіяний. Це означає, що кожне з трьох повторюваностей були
розміщені у різних місцях навчально-дослідної ділянки і на якнайбільшій
відстані одна від одної. Це пояснюється різним складом ґрунту, ступенем його
механічного забруднення, глибиною розміщення ґрунтових вод, попередниками с/г
культур і т.д.
Крім того, у кожній з трьох
повторюваностях, розміщених у різних місцях навчально-дослідної ділянки,
дослідні і контрольні ділянки за лінією розміщення були зорієнтовані в різні
сторони, а саме: з півночі на південь, зі сходу на захід і з північного-заходу
на південний схід (Див. додаток №8).
Кожна ділянка мала довжину 1 метр , ширину 0,5 метра і
площу 0,5 м²
і була покрита плівкою певного кольору і являла собою нестандартну мікро
тепличку.
Мала площа ділянки пояснюється
наступними факторами.
1.Як було сказано вище польовий експеримент мав сім
варіантів досліду (за кількістю кольорів спектра світла) і контроль (ділянка
покрита прозорою плівкою. Для проведення експерименту в трьох повторностях
необхідні 24 нестандартні теплиці. Якби площа дослідних і контрольних ділянок
робити стандартними ( не менше 6
м² ) то на проведення нашого польового експерименту
необхідно було затратити великі кошти.
2. На такій малій площі (0,5 м² ) можна висівати
насіння зернових культур значно більше норм висіву на га, ніж посіяти овочеві
культури (наприклад огірки, кабачки і т.д.), або посадити розсаду овочевих
культур( (наприклад помідори, перець, капуста.)
3. Крім того овес являється самою низькорослою зерновою культурою, що видно з таблиці.
Таблиця
3 Висота
злакових сільськогосподарських культур
|
№
|
Родова назва рослини
|
Висота стебла
|
|
1.
|
Кукурудза
|
200-400см
|
|
2.
|
Сорго
|
150-300см
|
|
3.
|
Жито
|
120-200см
|
|
4.
|
Просо
|
110-200см
|
|
5.
|
Пшениця
|
100-180см
|
|
6.
|
Овес
|
40-55см
|
Цей факт дозволяє робити нестандартні теплички дуже
низькими і на їх виготовлення витрачається невелика кількість будівельних матеріалів.
Саме тому нами був зумовлений вибір предмета дослідження – овес польовий,
2.2 Методика проведення польового експерименту
На кожній ділянці було посіяно 4
ряди насіння на відстані 5см один від одного. Перший і четвертий ряди, а також
початок і кінець кожного ряду розміщувалися на відстані 5 см від краю ділянки. Усі
ряди були зорієнтовані зі заходу на
схід. У кожному ряді було зроблено 9 заглиблень глибиною у 3см і на відстані 5 см один від одного. Див.
Додаток №8. У кожну лунку клали по три зернівки, на випадок, якщо якісь
зернівки не будуть здатні до проростання (процент схожості посівного
матеріалу дорівнював 96%). При появі
сходів у кожному гнізді залишали по одному проростку. Таким чином на кожній
грядці була однакова кількість рослин – по 36 екземплярів. А кожна
повторюваність і контроль мали по 108 рослин(36·3=108). Потім на кожну грядку
ставили мікро тепличку, вкриту плівкою певного кольору.
Мікротепличка має наступну
будову:
Три відрізки дроту довжиною 2 м,
діаметром 3 мм
згинали у дугу так, щоб відстань між кінцями дроту дорівнювала 50 см . Одна дротяна дуга закріплювалася на одній
короткій стороні ділянки довжиною 50см, інша на другій таким чином, що кінці
дротів закріплювалися на кінцях ділянки на глибині 15см. Третя дротяна дуга
закріплювалась на однаковій відстані між першою і другою так, щоб кінці дуги
входили у довгу сторону ділянки також на глибину 15 см . Висота від поверхні
ділянки до вершини дуги становила 60см.
Після цього брали три відрізки ліщини звичайної довжиною 102 см і діаметром 1см і два
відрізки стебла ліщини довжиною 51
см , які далі будемо називати рейками. Одна довга рейка
закріплювалася на вершині трьох дротяних дуг, дві інші довгі рейки таким же
способом кріпляться зліва і справа від першої рейки паралельно їй і на відстані
30 см
від поверхні ділянки. Дві короткі рейки аналогічним чином кріпляться на кінцях
двох довгих нижніх рейок перпендикулярно ним. Вузли кріплень зорієнтовані
всередину спектронома. Далі береться поліетиленова плівка необхідного кольору
довжиною 165 см ,
шириною 95 см ,
якою накривається каркас спектроному. Плівка скотчем закріплюється на двох нижніх довгих і двох коротких рейках по всій їх довжині тому, що дроти каркасу мають
дугоподібну форму і дощова вода не буде накопичуватися на даху спектроному і
вгинати плівку всередину. Відкритий простір в 30 см від поверхні ділянки до
плівки не дозволяє в спектрономі
підніматися температурі і вологості повітря вище, ніж за його межами, цей
простір дозволяє при необхідності здійснювати полив рослин.
Для укріплення плівки на каркасі
спектроному ставиться дві перетяжки. Це дві смужки довжиною 2 м і шириною 2 см. До кінців
смужок прив’язуються два кілочки довжиною 20см і діаметром 2 см. Смуги
перекидаються через спектром між дротяними
дугами, а кілочки втикаються в грунт.
Для проведення експерименту
необхідна наступна кількість будівельних матеріалів.
1. 72 відрізки дроту довжиною 2м і діаметром не
менше 3 мм .
2. 24 відрізки ліщини звичайної довжиною 102 см .
3. 16 відрізків ліщини звичайної довжиною 51см.
4. Скотч – 25 м .
5. Смуги довжиною 4м і шириною 2м.
6. 32 кілочки довжиною 20 см , діаметром 2см.
7. 24 шт. поліетиленової плівки різних кольорів (
див. схему) довжиною 165 см
1 шириною 95 см .
Фінансові витрати на проведення
польового експерименту необхідно лише на придбання плівки (ми купляли
скатертини різних кольорів з поліетиленової плівки необхідних розмірів,
коштували вони 2 грн. 95 коп.) і рулон скотчу 30 м. Дроти для каркасів міні-теплиць учні
принесли з дому. (Див. додаток №9)
2.3 Спостереження
за польовим експериментом.
Фенологічні спостереження
проводились по трьох параметрах: за ростом, розвитком і захворюванням рослин.
Врожай підраховували на кожній з
трьох ділянок кожного варіанту експерименту, потім результати додавали, а
отриману суму ділили на три для вияву середнього арифметичного, яке показувало
середній врожай варіанту експерименту. Ось які результати ми отримали.
Таблиця 4 Вплив спектра світла на врожай вівса
|
Колір плівки
|
черво-
ний
|
оран-
жевий
|
жов-
тий
|
зеле-
ний
|
голу-
бий
|
синій
|
фіоле-
товий
|
білий
|
|
Врожай в центнерах у перерахунку на гектар
|
39,9
|
39,8
|
40,8
|
39,3
|
39,1
|
39,2
|
39,3
|
40,2
|
Спостереження за тривалістю вегетаційного періоду,
ростом та розвитком вівса в залежності від спектру світла проводиться доти,
доки на кожній з трьох ділянок
будь-якого варіанту експерименту не досягне фази повної стиглості 90% рослин,
тобто 32-33 рослини з 36. Ось які результати ми отримали.
Таблиця 5 Вплив
спектра світла на тривалість вегетаційного періоду вівса до повного його
дозрівання
|
Колір плівки
|
чер.
|
оранж.
|
жовтий
|
зелен.
|
голуб.
|
синій
|
фіолет.
|
білий
|
|
Кількість днів, необхідна для повного доз- рівання вівса
|
106
|
102
|
104
|
105
|
93
|
108
|
101
|
104
|
Спостереження за висотою вівса на
кожній із трьох ділянок будь-якого варіанту експерименту проводилося не за
кожною рослиною, тобто не за 108 рослинами, а лише за 16 із 36 на кожній з
трьох ділянок розміщених у певній послідовності. На малюнку ці рослини
зображені у вигляді крапок, що з’єднані між собою прямими лініями. Таким чином
спостереження за висотою вівса велося за 48 рослинами на трьох ділянках
будь-якого варіанту експерименту. Результати виміру росту рослин сумувалися, а
отриманий результат ділився на 48 для вияву середнього арифметичного, яке
показувало середню висоту рослини. Вимір висоти рослини проводився лише до фази
цвітіння тому, що після цієї фази розвитку ріст вівса припиняється. Ось які
результати ми отримали.
Таблиця 6 Вплив спектра світла на висоту вівса (см)
|
Колір плівки спектрону
Стадії
розвитку
вівса
|
черво-
ний
|
оран-
жевий
|
жов-
тий
|
зеле-
ний
|
голу-
бий
|
синій
|
фіоле-
товий
|
бі-
лий
|
|
сходи
кущіння
вихід у трубку
колосіння
цвітіння
висота рослини в см
|
0,5
25,4
31,2
39,7
47,4
48,2
|
0,5
24,2
36,2
59,4
61,1
62,2
|
0,5
24,8
34,4
39,2
48,9
49,1
|
0,5
25,3
31,2
39,4
42,4
42,6
|
0,5
26,4
37,5
37,9
38,2
38,7
|
0,5
24,4
38,9
39,1
44,5
44,8
|
0.5
25,5
37,4
41,1
46,7
46,9
|
0,5
25,5
38,7
46,9
52,2
52,4
|
Ми не ставили за мету встановити, яку шкоду
наносять шкідники с/г культур вівсу тому, що шкідники с/г культур не мали
можливості проникнути під плівку спектроному. Але велося спостереження за хворобами вівса і при тому за такими
хворобами, які могли б виникнути лише при високій вологості і температурі,
тобто в умовах, які є типовими для теплиці, а відповідно і до спектроному.
Такими хворобами є:
1. Пилова головня вівса. Проявляється в період появи
суцвіття волоть. Зернівки заповнюються твердою споровою масою чорного кольору.
2. Борошниста роса вівса. Проявляється в стадії
розвитку виходу в трубку. На листках і
нижній частині стебла з’являється білий павутинний наліт, а потім - плодові тіла у вигляді чорних точок.
3. Гельмінтоспоріоз вівса. Проявляється в стадії
розвитку кущіння. На листках появляються довгасті темно-сірі, або коричневі
плями з червоним контуром. Уражені листки засихають і опадають
4. Септоспоріоз вівса. Проявляється на початку фази
розвитку колосіння. На листках появляються
довгасті, округлі, бліді плями з бурою каймою. Потім на плямах
з’являються багаточисленні плодові тіла у вигляді червоних крапок.
Підрахунок уражених рослин від хвороб проводився таким чином:
кількість уражених рослин на кожній з трьох ділянок кожного варіанту
експерименту підраховувалась, потім сумувалась і ділилася на три. Отримане
середнє арифметичне показувало число уражених рослин. Спостереження за
ураженими рослинами в результаті їх
хвороб дало наступні результати.
Таблиця 7 Вплив
спектру світла на профілактику хвороб вівса
|
Колір плівки
|
чер-
воний
|
оран-
жевий
|
жов-
тий
|
зеле-
ний
|
голу-
бий
|
синій
|
фіо-лето-
вий
|
білий
|
|
кількість
уражених
рослин (шт.)
|
2
|
5
|
4
|
4
|
5
|
6
|
4
|
|
IV. Висновки.
Аналіз цих таблиць дозволяє встановити наступні
факти:
1.Голубий колір спектра світла на
дослідних ділянках приблизно на 11 днів
скорочує вегетаційний період росту і розвитку рослин у порівнянні з білим
кольором на контрольних ділянках, знижує врожай приблизно на 11%. Останній факт
пояснюється тим, що не дивлячись на те,
що кількість насіння на рослинах з
дослідних ділянок з голубим кольором спектра світла та кількість насіння з
контрольних ділянок з білим кольором майже однакове, але на дослідних ділянках
кожна насінина була менша і легша, ніж на контрольних. Крім того, блакитний
колір спектра світла на дослідних ділянках зумовив той факт, що рослини на цих
ділянках нижчі, ніж на контрольних.
2.Червоний колір спектра світла
на дослідних ділянках дозволяє приблизно на 40% більше, в порівнянні з білим кольором на контрольних ділянках,
подолати хвороби типові для рослин, які вирощують у теплицях. Тому рослини, які
вирощують у теплицях, можна періодично освітлювати червоним світлом.
3. Оранжевий колір спектра світла
на дослідних ділянках сприяв збільшенню надземної вегетативної частини рослин
на 8-9 см
у порівнянні з білим кольором на
контрольних ділянках та збільшує вегетативний період росту і розвитку рослини на 8 днів. Тому при
оранжевому кольорі спектра світла можна вирощувати в теплицях овочеві ”на зелень”:кріп,
петрушку, селеру, пастернак, ревінь, та інші.
4. Жовтий колір спектра світла на дослідних
ділянках приблизно на 0,6 ц , або на 10% збільшує врожай рослин, в порівнянні з
білим кольором на контрольних ділянках, але затримує дозрівання на 16 днів,
тобто більше, як на півмісяця. Тому при жовтому кольорі спектра світла можна
вирощувати в теплицях рослини з метою отримання трохи пізнішого, але більш
високого врожаю.
Вище вказані факти дозволили зробити наступні
висновки:
1. Рослини,
які вирощують у теплицях можна періодично освітлювати червоним світлом.
2. При оранжевому
кольорі спектра світла можна вирощувати в теплицях овочеві «на зелень»: кріп, петрушку, селеру, пастернак,
ревінь та ін.)
3. При
жовтому кольорі спектра світла можна
вирощувати у теплицях рослини з метою отримання пізнішого, але більш високого
врожаю.
4. При
блакитному кольорі світла можна вирощувати в теплицях овочеві рослини з метою
отримання більш раннього врожаю плодів (огірки, помідори, солодкий перець,
баклажани, кабачки).
5. Синій,
зелений і фіолетовий кольори спектра світла істотного впливу на ріст і розвиток
рослин не впливають.
Список використаної літератури
1. Брайон
О.В. Рухи рослин. – К.:Рад.школа., 1978. – 54с.
2. Івченко
С.И. Занимательно о ботанике. – Изд-во ЦК ВЛКСМ «Молодая гвардия», 1972. –
222с.
3. Кияк
Г.С. Рослинництво. – К.:Вища школа, 1976. – 398с.
4. Мусієнко
М.М., Верес Ю.П., Славний П.С., Балан М.Ф.– К. :Вища школа, 1976
Войцехівський
П.М. Підручник для 6 класу середньої школи. – К.:Ґенеза, 2000. – 264с.:іл.
5. Семенчик
Н.Н. Занимательная агрономия. – Минск.: Ураджай, 1984. – 117с.
6. Сопера
Р.М.,перкл. з англ. Біологія:ВЗ – х т.:Мир,1990.
7. Тахтаджян
А.А. Высшие растения, т.I. – М.:АН
СССР, 1956.
8. Тахтаджян
А.Л. Цветковые растения. Т IV/Ответ.
– М.: Просвещение, 1982.
9. Хржановський
В.Г. Курс загальної ботаніки. Систематика рослин. Ч.II.,
М., Вища школа.
Немає коментарів:
Дописати коментар