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Einleitung  1. 2 -  3

Material  und Methoden 2. 3 -  6

Material  2.1  3

2.1.1  Kresse  3

2.1.2  Mais  4

2.1.3  Bohne  5

Methoden  : Die Aussaat 2.2  5

2.2.1  Kresse  5

2.2.2  Mais  6

2.2.3  Bohne  6

Ergebnisse  3. 7 -  11

Zeichnungen  der Entwicklung 3.1  7

3.1.1  Kresse  7

3.1.2  Mais  8

3.1.3  Bohne  9

Darstellung  der Daten in Form von Tabellen 3.2.  10

3.2.1  Kresse  10

3.2.2  Mais  10

3.2.3  Bohne  10

Graphische  Darstellungen der Daten 3.3  11

3.3.1  Wachstum Kresse  11

3.3.2  Wachstum Mais  11

3.3.3  Wachstum Bohne  11

Ergebnisse  und didaktische Aspekte der Langzeitstudie 4. 12 -  14

Diskussion  der Beobachtungsergebnisse 4.1  12

4.1.1  Kresse  12

4.1.2  Mais  12

4.1.3  Bohne  13

Darstellung  didaktischer Aspekte der Langzeitbeobachtung 4.2  14

Extramaterial  : Experimente mit der Kresse 5. 16 -  18

5.1  16 Wachstum und Lichtabhängigkeit der Kresse  

5.2  17 Die Kresse: Dunkelkeimer oder Lichtkeimer?  

5.3  18 Wurzelhaarbildung der Kresse  

5.4  18 Sprosswachstum der Kresse  

5.5  18 Wurzelwachstum der Kresse  

Bildmaterial  6. 19 -  23

6.1  KL Wachstum und Lichtabhängigkeit der Kresse  19

6.2  KD Die Kresse - Dunkelkeimer oder Lichtkeimer?  20

6.3  KH Wurzelhaarbildung der Kresse  20

6.4  KS Sprosswachstum der Kresse  20

6.5  KW Wurzelwachstum der Kresse  20

6.6  EK Entwicklung der Kresse  21

6.7  EM Entwicklung des Mais  22

6.8  EB Entwicklung der Bohne  23

Literaturangabe  /Quellenangabe 7  24

Langzeitbeobachtung ________________ 19.03.07 ________________ S.Schopp, A.Heckler

1. Einleitung

Wenn Samen nackt, oder von einer Fruchtwand umhüllt, auf einen Nährboden gelangen, so erfolgt unter geeigneten Bedingungen und evtl. nach einer Samenruhe die Keimung wenigstens einiger Samen. 1

Die Keimung wird jedoch von vielen Außenfaktoren maßgeblich beeinflusst. So unterliegen die Stoffwechselvorgänge der Zellen und somit ihr Wachstum einer Temperaturabhängigkeit und auch das Beenden der Samenruhe wird durch Einwirken bestimmter Temperaturen beeinflusst (Stratifikation). In der Regel sind Temperaturen knapp über dem Gefrierpunkt wirksam, es gibt aber auch Pflanzensamen, die hohe Temperaturen oder sogar Frosttemperaturen benötigen.

Neben der Temperatur spielt das Licht eine wichtige Rolle bei der Samenkeimung. So muss bei jeder Pflanze mindestens 2 - 5 Stunden täglich die Photosynthese in Gang gehalten werden, damit ihr Organismus genug Energie zum Überleben hat. Das Licht ist aber nicht nur Energieträger zum Wachstum des Keimlings, sondern auch Auslöser von Entwicklungsvorgängen und Orientierungshilfe. Oft wird die Orientierung im Raum von Pflanzen und sogar von Organellen innerhalb von Zellen (Chloroplastendrehung) maßgeblich durch das Licht gelenkt.

Als weitere Einflussfaktoren gelten die Wasserversorgung, die Schwerkraft, Berührungsreize und die Nährstoffversorgung. Wassermangel kann zu Kümmerwuchs führen, fehlende Schwerkraft zu Orientierungsschwierigkeiten und Mangelernährung zu Änderung der Morphologie des Organismus`. 2

Sind geeignete Bedingungen geschaffen, quellen die Samen bei der Keimung durch Wasseraufnahme, wodurch die inneren Gewebe die Samenschalen sprengen. Zur selben Zeit fängt in dem Samen der Embryo an zu wachsen und das Nährgewebe abzubauen. Als erstes tritt immer die Keimwurzel mit dem Hypokotyl durch die Mikropyle (Öffnung an der Spitze der Samenanlage) aus dem Samen aus. Im folgenden Wachstum unterscheidet man zwischen epigäischer und hypogäischer Keimung. Beide Formen sind in den folgenden Abbildungen auf der nächsten Seite dargestellt.

^{1 (Aus: S} TRASBURGER (35.Auflage): Lehrbuch der Botanik. Spektrum Lehrbuch (S.782))

^{2 (Aus: S} TRASBURGER (35.Auflage): Lehrbuch der Botanik. Spektrum Lehrbuch (S.438 - 456))

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Bei der epigäischen Keimung werden die Keimblätter aus der Samenschale herausgezogen und durch Streckung des Hypokotyls über den Erdboden gehoben. Demgegenüber verbleiben bei der hypogäischen Keimung die großen, Nährstoffspeichernden Keimblätter im Samen, und nur das Epikotyl tritt aus dem Boden heraus. ³ Während der Langzeitstudie beobachteten wir die Kresse, den Mais (zea mays) und die Bohne. Der Mais entsteht durch die hypogäische, während die Bohne und die Kresse einer epigäischen Keimung entspringen.

2. Material und Methoden

2.1 Materialien

2.1.1 Kresse

Die Samen der Gartenkresse sind ca. 2mm lang, 1mm breit und 1mm dick, und haben eine leicht gebogene Form, die Farbe ist hellbraun. Damit die Samen keimen, muss eine bestimmte Temperatur erreicht sein, deshalb säht man die Samen am besten ab Anfang März bis in den September. Im Haus kann die Kresse das ganze Jahr hindurch gesäht werden. Es ist darauf zu achten, dass der Bodengrund stets feucht gehalten wird. Die Wahl des Bodengrundes ist dabei jedoch nicht so wichtig, da die Kresse sehr anspruchslos ist. Man kann die Gartenkresse sogar

ohne weiteres auf feuchter Watte hochziehen. Die Gartenkresse wird zweckdienlich schon als Keimling im alter von einer Woche geerntet. Diese hat zu diesem Zeitpunkt eine Größe von ca. sechs Zentimetern. Da man die Kresse schon so früh erntet, ist das tatsächliche Erscheinungsbild der ausgewachsenen Gartenkresse kaum bekannt. Sie kann bis zu 60 cm

^{3 (S} TRASBURGER (35.Auflage): Lehrbuch der Botanik. Spektrum Lehrbuch (S.783))

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hoch werden und entwickelt weiße bis rötliche Blüten. ⁴ Sie ist reich an Mineralstoffen (Eisen, Vitamin C). ⁵ Die Gartenkresse stammt vermutlich aus dem vorderen Orient. 6

2.1.2 Mais

Mais (Zea Mays) ist ein Spermatophyt der Klasse

Magnoliopsida. Die Unterklasse der Lilianae grenzt hierbei

Monokotyledonen oder Einkeimblättrigen ein. Er ist ein einhäusiges getrenntgeschlechtliches Getreide aus der Familie der Süßgräser (Poaceae), die als Nutzpflanzen und als Bestandteil der Vegetation äußerst bedeutsam sind. Die wichtigsten Merkmale sind die meist stielrunde Achse, die außer an den verdickten Nodien hohl ist, die 2-zeilig angeordneten Blätter, die aus einer den Halm umschließenden und meist verwachsenen Scheide bestehen und die Einzelblüten, die zu sog. Ährchen zusammengefasst sind, die sich wiederum in Ähren oder Rispen anordnen. 7

Er hat seinen Ursprung in Zentralamerika und Mexiko, wurde 1492 in der Neuen Welt von Columbus entdeckt und von diesem mit nach Spanien gebracht, von wo er sich über Europa bis nach Nordafrika, den mittleren Osten, Indien und China ausbreitete. Mais ist das einzige Getreide, das seine Herkunft in Amerika hat und nun eines der Hauptgetreidearten in tropischen und subtropischen Regionen in der ganzen Welt ist. Die zunehmende Nutzung von Mais als Grundnahrungsmittel spiegelt sich in den im Vergleich zu anderen Getreidearten viel höheren Ernteerträgen wider. Sein Wuchs ist aufrecht, gräserartig und bis zu 1,5 Meter hoch. Die Blütezeit ist von Juli bis August. Als Standort bevorzugt Mais einen sonnigen, humosen, nährstoffreichen Boden. 8

⁴ - http://www.familie-im-web.de/familie/cybergarten/gartenblumen/l/lepidium_sativum.html

⁵ - http://www.foodlexx.de/fooddeutsch/kraeuterkat/kresse.html

⁶ - http://www.biologie.de/biowiki/Gartenkresse

^{7 (S} TRASBURGER (35.Auflage): Lehrbuch der Botanik. Spektrum Lehrbuch (S.814))

⁸ http://www.eufic.org/article/de/page/FTARCHIVE/artid/herkunft-mais-pella/ (3.3.07; 15:59)

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2.1.3 Bohne

Die zu der Familie der Schmetterlingsblütlern

(Fabaceae) zählende Gartenbohne ist ursprünglich im subtropischen und tropischen Amerika beheimatet, wird nun aber als Kulturpflanze überall angebaut. Sie ist einjährig und wächst entweder windend (Stangenbohne) oder aufrecht (Buschbohne) ⁹ . Ihre Blätter sind dreizählig, wobei die Teilblättchen eiförmig zugespitzt sind und in langen Stielen enden. Die Blütezeit ist von Juni bis September, in der sich kleine gelblich-violette Blüten bilden, die wiederum in achselständigen, langgestielten Blütenständen angelegt sind. Zwischen September und Oktober

bilden sich längliche und hängende Hülsenfrüchte, die 4 bis 6 rohe Samen beinhalten. Die Hülsen und ihre Samen sind jedoch in rohem Zustand giftig und müssen vor dem Verzehr zunächst gekocht werden.

2.2 Methoden: Die Aussaat

Die Grundvorrausetzung für einen Saaterfolg ist die richtige Wahl der Erde, in der der Keimling wachsen soll. Wir haben für unsere drei verschiedenen Samen dieselbe Erde (Einheitserde) benutzt, die aus einer Mischung aus Humus, Ton, Sand und Mineralstoffen besteht. Der Humus ist wichtig für die Speicherung von Wasser und die Mineralstoffumsetzung, der Ton ist wichtig für die Mineralsalzanlagerung- und Abgabe. Durch den Sand wird der Boden gut durchlüftet, wodurch Pilzbildung verhindert wird. 10

2.2.1 Kresse

Die Kressesamen werden zu den Feinsämereien gezählt, die direkt aus der Samentüte gesäht werden. Als Gefäß verwendeten wir eine Kiste mit Löchern im Boden, die wir dann bis zum Rand mit Einheitserde füllten. Nachdem wir die Erde besonders an den Rändern fest angedrückt hatten, siebten wir eine feine Schicht Erde darüber und drückten diese wiederum an. Auf die feine Erde streuten wir nun die Samen und drückten auch diese leicht an. Zum Schluss siebten wir noch eine sehr dünne Schicht Erde darüber, drückten zum letzten Mal an und gossen Wasser darüber. Beim letzten Mal andrücken, sollte man darauf achten die Erde

⁹ http://www.meb.uni-bonn.de/giftzentrale/gartenbohne.html (14.3.07; 18:08)

¹⁰ Martin Rau: Zusammenfassung zum Gärtnerischen Grundkurs

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nicht zu fest anzudrücken, da die jungen Wurzeln nicht besonders stark sind. Man sollte die Samen noch an der Oberfläche erkennen können, da die Samen der Kresse Lichtkeimer sind. 11

2.2.2 Mais

Mais ist eine grobe Sämerei, bei der die Samenkörner einzeln in die Erde gesteckt werden. Hierbei kann man sich an eine Faustregel halten, die besagt, dass der Samen genauso tief in die Erde gedrückt werden muss, wie er groß ist. Folgerichtig muss man das Maiskorn ca. 0,5 cm mit Erde bedecken und dann gießen. Wichtig ist, dass der Samen vollständig mit Erde bedeckt ist, da Maissamen Dunkelkeimer sind. 1

2.2.3 Bohne

Genau wie der Mais besitzt die Bohnenpflanze einen groben dunkelkeimenden Samen, der allerdings etwas größer ist, und somit etwas tiefer in die Erde hineingedrückt werden muss. 1

¹¹ Martin Rau: Zusammenfassung zum Gärtnerischen Grundkurs

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