探究光照对种子萌发的影响

探究光照对种子萌发的影响广州市天华中学 曹炜淇指导老师 朱海敏小小的一颗种子，只要在适宜的环境下，它便能长成一棵完整的甚至高大的植株。在这一过程中，它需要不断从外界吸收所需的物质，结合自身的条件不断生长，完成一系列的生命活动。而这一切，都始于最初的阶段种子的萌发。种子的萌发是它开始新生命的一次爆发，也正是这种勃发的激情使我们看到了春天绽放的绿叶和花朵。我们已经从有关的探究实验中发现，种子的萌发不仅需要它自身具有完整的结构，还离不开适宜的温度、一定的水分和充足的空气。那么，它的萌发是否需要光照呢？光照对于种子萌发有何影响呢？1提出问题光照对种子的萌发有影响吗？2作出假设 种子的萌发也许需要光照，在有光照的条件下它才能发芽得更好。3制定计划3.1实验前准备实验材料：40颗完整、饱满、大小相当的绿豆种子。实验装置：取一个大小适合的盘子，将其分为近似相等的两部分；用黑色卡纸将塑料盘子一部分遮盖住；在卡纸上开几个大小合适的小孔，保证空气流畅。3.2设置实验组和对照组实验组B组（无光照），对照组A组（有光照）：两组均放入20颗绿豆，并加入适量的搁置一段时间的自来水，把盘子放在有阳光照射、空气流畅的地方。4实施计划为期8天时间，对两组绿豆萌发状况进行观察，详细记录有关数据和现象。实验注意事项：实验装置所选择的盘子表面不宜过于光滑，以免产生较多是镜面反射对实验组B组有影响；注意天气的多变，随时为更换装置的位置做准备，避免昆虫等动物对种子的破坏；每天要在固定时间观察，实验装置要保证适宜的温度、一定的水分和充足的空气。2005年4月12日-4月19日的观察记录、实验情况如下表所示：日期天气状况实验组（B组）对照组（A组）05.4.12阴雨放入完好的绿豆20颗，无光照放入完好绿豆20颗，有光照绿豆吸水变得饱满绿豆吸水变得饱满05.4.13先阴后阳全部绿豆破皮、露胚轴全部绿豆破皮、露胚根基本如上基本如上05.4.14阳光大部绿豆露出胚根，但梢比A组短开始脱离种皮、漏出长约23毫米胚根情况基本与早上一样，胚根稍长，但仍比A组的短与早上基本一样，但有3颗绿豆明显比其他的胚根长05.04.15阳光基本情况与A组一样完全脱离种皮，露出整个子叶，胚根、胚轴长长大部份胚根、胚轴长长15毫米，达1厘米的占35%大部份胚根、胚轴长长13毫米，达1厘米的只占25%05.04.16阴雨与昨天基本一样与昨天基本一样少部分幼根、胚轴长长6毫米左右，长者比A少，短者比A多大部分幼根、胚轴长长5毫米左右05.04.17阴大部分幼根、胚轴长长3毫米左右，子叶及胚轴部分略带紫色大部分幼根、胚轴长长3毫米左右，子叶及胚轴部分略带紫色全部种子幼根长达3厘米，子叶及胚轴部分紫色较A浅大部分幼根胚轴长达3.5厘米，子叶部分颜色更深05.04.18阳光、有和风基本同A基本同上，幼根继续伸长、胚根以下大部分很细，露出了胚芽，但子叶与胚轴部分颜色明显比A浅得多大部分有胚芽出现，大部分幼根长达5厘米05.04.19阳光、有和风子叶的紫色稍褪，胚根的上部分开始直立，下部分继续伸长大部分胚芽长长了点，幼根延长15毫米个别幼根长有侧根，全部均露出胚芽，40%胚芽较长、呈绿幼根比B组细，约75%露出胚芽，子叶、胚根上部分紫色加深6小结从以上实验我们可以看出，绿豆种子的萌发不需阳光；在它尚未长成完整的、具有光合作用能力的植株前，它萌发的营养物质主要来源于自身（胚乳或子叶）。其实，不只是绿豆种子，大多数种子（中光种子）的萌发都不受光照的影响，只有少数部分的植物种子（需光种子），如莴苣、紫苏、胡萝卜、桦木以及多种杂草种子，它们在有光条件下才能萌发良好，在黑暗中则不能发芽或发芽不好。1在生态系统中，植物作为生产者，它的生活以及生长离不开光合作用。光照的强弱、时间长短等变化，无不关系着植物的开花、结果、长叶、营养物质的制造等生命活动。然而，不具备光合作用的种子在其萌发过程中不能靠光照来制造有机物、从而为它的萌发提供营养物质；它的萌发的营养物质来源于本身就储存在胚乳或子叶的有机物。当种子萌发时，首先是吸水。种皮被水浸软，胚和胚乳细胞的原生质的物理状态发生变化，在适宜的温度下细胞内的各种酶活化，细胞的呼吸作用加强，种子内的养料在酶的催化作用下分解转化成能被细胞吸收的物质，输送到胚根、胚轴、胚芽的各部分。这时，胚根、胚芽、胚轴的细胞得到水分、氧气以及养分的供应，一方面分解一部分物质来获得能量；另一方面利用养料和能量来制造原生质。因此，细胞就大量分裂，使细胞数目增加、体积增大，沿着胚轴方向伸长。而胚根的尖端是对着种孔的；当水分由种孔进入种子时，胚根比其他部分先吸收到水分，生长得最早。2因此，我们可以从图片上看到，A、B组的绿豆种子在光照条件不同的情况下依然正常萌发。但还是有一定的影响的，A组（有光照）的绿豆种子的幼根要比B组（无光照）的细（平均长度相近），同时，也许由于有太阳的照射，A组绿豆种子的胚轴、子叶部分紫色特别深，而B组的子叶、胚轴的颜色近似白色。可见虽然光照对种子的正常萌发无太大影响，但对种子的颜色，幼根的粗细等方面有一定影响。参考文献：1 植物的生长生理，植物生理学网2 为什么种子发芽时总是先长出根，中央电教馆资源中心网站3