Меню сайта Рубрики

Прорастание семян и интенсивность роста проростка

 

Прорастание семян – переход семян от состояния покоя к вегетативному росту зародыша и формирующегося из него проростка.

Ученый А. Л. Курсанов считает, что прорастание семян в первый период развития проростка по глубине морфологических изменений и разнообразию биохимических процессов является одним из интенсивных этапов развития высших растений.

Процесс прорастания семян состоит из ряда последовательных фаз, количество которых и их сущность разными авторами трактуют неодинаково. Наиболее распространенной является классификация Н. Н. Кулешова и И. Г. Строны, которые процесс прорастания распределяют на пять фаз: водопоглощение, набухание, рост первичных корешков, развитие проростка и становление проростка.

Фаза поглощения заключается в том, что сухие семена, находящиеся в состоянии покоя, поглощают воду из воздуха или любого субстрата до достижения критической влажности, строго определенной для каждого вида растений. Основу этой фазы составляют физико–химические явления, сорбция, однако при этом происходят некоторые биохимические процессы, связанные с включением в структуру клеток дополнительных молекул воды.

Фаза набухания начинается при достижении семенами влажности выше критической. За счет поступления влаги активизируется жизнедеятельность клеток, ферментативная система переходит в активное состояние, усиливаются гидролитические процессы, перестраиваются коллоиды, сильно увеличивается коэффициент дыхания.

Фаза роста первичных корешков отмечается с момента деления их клеток. Морфологически она фиксируется при появлении над оболочкой семени первичного корешка, то есть при наклевывании семян.

Фаза развития проростка начинается от появления ростка и представляет собой тот рубеж, когда начал жить проросток, но еще не образовалось целое растение. Завершается фаза появлением у проростка сформированного колеоптиля (у злаков) или почки (у других растений).

Фаза становления проростка – заключительный момент прорастания семян, который завершается переходом проростка к автотрофному питанию.

Приведенная классификация раскрывает процесс прорастания семян с физиологических, биохимических, морфологических и агрономических позиций, ее использование позволяет давать оценку семян, которая наибольше отвечает производственным целям.

Клеточный подход к изучению роста позволил установить, что ведущим процессом прорастания семян является растяжение клеток, а в эмбриогенезе основным является деление клеток. Растяжение клеток – это универсальный механизм, стимулирующий начало прорастания зародыша. Следующий этап прорастания семян – формирование зон роста: зоны деления (меристемы) и зоны растяжения, наличие которых обеспечивает высокую скорость роста корня в длину с последующим развитием проростка.

Наиболее важными, лимитирующими факторами процесса прорастания семян является влага и тепло. В зависимости от биологических и морфологических особенностей семена разных видов растений при набухании и прорастании требуют неодинаковое количество воды (табл. 1).

Следовательно, наименьшее количество воды для прорастания требуют семена просовидных – от 25–32 % у проса до 40 % у кукурузы. Семена бобовых растений поглощают значительно больше влаги – от 75 % у вики до 110 % у гороха, бобов и фасоли. Эту разницу Н. Н. Кулешов (1963) объясняет тем, что бобовые содержат много белков, которые имеют высокую (180 %) поглощающую способность. У крахмала, составляющего основную часть семян злаков, этот показатель равен 70 %. Семена льна поглощают много воды в виду наличия в нем ослизненого слоя оболочки. Семена других масличных растений поглощают незначительное количество воды, поскольку жир вообще не поглощает воду.

Значительные различия отмечены также и в температурном режиме прорастания семян (табл. 2).

Минимальной Ф. Габерландт считает температуру, при которой наблюдается прорастание семян. Она колеблется в значительных границах – от 1 °С у ржи, гороха, клевера и люцерны до 10–15 °С – у риса, кукурузы, табака, тыквы и джута.

Оптимальной считается температура, при которой процесс прорастания происходит наиболее интенсивно.

Таблица 1

Количество воды, поглощаемой семенами растений при набухании и прорастании (в % от сухого вещества)

Виды растенй
Количество воды, %
Виды растенй
Количество воды, %
 Пшеница
47
Чечевица
93
 Рожь
60
Вика
75
 Овес
68
Люцерна
36
 Ячмень
52
Клевер красный
130
 Просо
25–32
Тимофеевка
80
 Кукуруза
40
Мятлик
90
 Гречиха
47
Рыжик
44
 Конопля
44
Свекла кормовая
63
 Подсолнечник
57
Свекла сахарная
145
 Рапс
55
Тыква
90
 Лен
100
Огурец
80
 Горох, бобы
110
Томаты
170
 Фасоль
104
Мак
70

Таблица 2

Температура прорастания семян разных видов растений (по Ф. Габерляндту)

Вид растений
Температура, °С
минимум
оптимум
максимум
  Рожь
1–2
25
30
  Лен
2–3
25
30
  Пшеница
3,0–4,5
25
30–32
  Хлопчатник
12
32
40
  Ячмень
3,0–4,5
20
28–30
  Мак
34
26
32
  Овес
4–5
20
28–30
  Подсолнечник
8–9
28
35
  Кукуруза
8–10
32–35
40–41
  Табак
13–14
28
35
  Рис
10–12
30–32
40–44
  Свекла
4–5
25
28–30
  Сорго сахарная
10–12
30–35
36–38
  Горох
8–10
32–35
40–44
  Морковь
4–5
25
30
  Вика
1–2
30
35
  Клевер красный
1
30
37
  Чечевица
4–5
30
35
  Бобы кормовые
3–4
25
30
  Люцерна
1
30
37
  Тимофеевка
34
26
30
  Фасоль
10
32
37
  Тыква
12
33–34
40
  Люпин
4–5
28
37–38
  Дыня
12–15
35
40
  Тмин
8–9
25
30
  Огурец
12
35
40
  Клещевина
14–15
31
35–36
  Джут
13–15
34
40
  Конопля
1–2
35
45

Максимальной называется температура, при переходе за которую прекращается прорастание.

Потребность семян во влаге и тепле при прорастании является основой для установления оптимальных сроков посева, а также глубины высева.

Важной характеристикой посевных свойств семян является интенсивность роста проростков, характеризующаяся числом проросших семян, а также интенсивностью развития ростков и первичных корешков, определяемого их массой и длиной.

Название этого понятия прошло определенную эволюцию. Сначала оно принималось как «сила роста семян», что является нелогичным. В проекте «ДСТУ XXX. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения интенсивности начального роста» предлагается термин «интенсивность начального роста» без уточнения объекта – семян или растений. В тексте же методики название конкретизируется – «интенсивность начального роста семян», суть которого заключается в свойстве семян быстро и дружно прорастать и формировать сильные проростки, способные преодолевать сопротивление песка или других материалов, используемых в проведении анализа».

На правильность трактовки понятия «сила роста семян» обращали внимание Н. Н. Кулешов и И. Г. Строна.

В проекте «ДСТУ XXX. Семена сельскохозяйственных культур. Термины и определения понятий» предлагается сила роста семян, сила начального роста, сущность которой объясняется как степень филогенетически и онтогенетически обусловленной потенциальной возможности зародышей образовывать нормальные проростки, способные в условиях культивирования давать полноценные всходы и развиться в продуктивные растения.

Следовательно, между разными вариантами, предлагаемыми в проектах ДСТУ имеют место разногласия и неточности, которые являются следствием нарушения наиболее важных принципов построения терминов и названий – четкое выражение сущности явления, о котором идет речь, логическая структура и лексикологическая выдержанность. Исходя из этого, считаем, что наиболее правильным названием является «интенсивность роста проростков», которая выражается количеством всходов, а также массой ростков и первичных корешков при проращивании семян на определенном субстрате.

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *