ОСНОВЫ СЕМЕНОВЕДЕНИЯ

11.6. ПРОРАСТАНИЕ СЕМЯН

В процессе прорастания семена зародыш, используя запасные питательные вещества семени, превращается в проросток, который способен самостоятельно питаться. Для прорастания семян необходима вода, соответствующие температуры и доступ кислорода воздуха. В процессе прорастания семян М. М. Кулешов выделяет фазу становления проростка, то есть рост его стеблевой части, что обеспечивает появление всходов на поверхности почвы. По И. Т. Строною, процесс развития проростка делится на пять фаз. Во время фазы впитывания воды сухие семена поглощает воду до наступления критической влажности. В этой фазе семена может впитывать влагу из воздуха при относительной влажности его, большей 75%. Эта фаза длилась, если влага поступает в семена из воздуха, или непродолжительная, если семена погружено в воду.

С наступлением фазы бубнявіння в семенах усиливаются процессы гидролиза, дыхания, запасные питательные вещества мобилизуются и поступают в точки роста. Одновременно завершается фаза деления клеток первичного корешка.

Фаза роста первичных корешков начинается с деления клеток первичного корешка, корешки растут и создаются условия для роста проростка.

В фазе развития проростка появляется проросток, продолжается рост корешков, интенсивно растет проросток. В злаковых образуется колеоптиль.

В фазе становления проростка длится усвоения им из семян питательных и физиологически активных веществ. Колеоптиль удлиняется, что способствует появлению всходов. Зародыш растет и усваивает запасные питательные вещества семени, а также питательные вещества и влагу из почвы.

Прорастание семян значительной степени зависит от тепла и влаги. С повышением температуры скорость бубнявіння семян увеличивается. По данным В. В. Гриценко, при температуре 5 °С семена пшеницы в течение С ч вобрало воды 9,2, а при температуре 45 °С - 19% массы воздушно-сухих семян.

Скорость бубнявіння семян пшеницы зависит от степени доступности воды. По данным 3. М. Калошина, за 24 ч семена пшеницы, бубнявіючи непосредственно в воде, вобрало ее 40,7%, в увлажненном песке - 30,3, а на влажной фильтровальной бумаге - 26,5% массы воздушно-сухих семян.

Общее количество воды, которую семян впитывает во время прорастания, зависит прежде всего от его химического состав. Семена зернобобовых с высоким содержанием белка поглощает воды значительно больше, чем семян злаковых, которое содержит много углеводов (семена злаковых для прорастания поглощает воды около 50, а бобовых - более 100% массы). Кислород воздух используется во время прорастания для дыхания семян и окисления запасных питательных веществ.

Семена полевых культур различается по необходимости о наличии тепла (табл.). Качество семян в основном зависит от условий выращивания семенных посевов. Процесс образования семян (после оплодотворение завязи) акад. М. М. Кулешов разделяет на три этапа, или фазы: формирование, налив и созревание. По И. Т. Строною, в этом процессе выделяют шесть периодов развития семян пшеницы.

Период образования семян длится от оплодотворения до образования точки роста (7-9 суток).

Формирования - период от окончания образования до установления окончательной длины зерна. Цвет зерна зеленый, в нем много воды и незначительное содержание сухого вещества. Масса 1000 зерен - 8-12 г. Продолжительность периода 5-8 суток.

Период налива продолжается от начала отложения крахмала в эндосперме и до его прекращения. Влажность зерна при этом снижается, в нем накапливается сухое вещество. Продолжительность периода - 20-25 суток.

Созревание начинается с прекращения поступления пластических веществ в эндосперм. Влажность зерна снижается до 12-18%.

ТАБЛИЦА . ПОТРЕБНОСТЬ ПОЛЕВЫХ КУЛЬТУР В ТЕПЛЕ ВО ВРЕМЯ ПРОРАСТАНИЯ СЕМЯН

(по данным В. В. Гриценко, 3. М. Калошина)

Во время послеуборочного созревания в семенах происходят сложные биохимические процессы: заканчивается синтез белковых соединений и жиров, укрупняются молекулы углеводов. В начале периода всхожесть семян низкая, а в конце - максимальная. Продолжительность периода - от нескольких суток до нескольких месяцев.

Полная спелость семена наступает после полной его всхожести.

Спелые семена не всегда можно сразу использовать как семенной материал (через низкую всхожесть и слабую энергию прорастания). Такое состояние жизнеспособного семена, за которого оно не прорастает при обычных условиях или прорастает медленно, называют периодом покоя. У полевых культур период покоя совпадает с периодом послеуборочного созревания. Продолжительность послеуборочного созревания семян различных культур неодинакова. У семян пшеницы, ячменя период послеуборочного созревания длиннее, чем у семян ржи. Если семена созревает за сухой и теплой погоды, период послеуборочного созревания его сокращается, а холодная и дождливая погода его продлевает. В хозяйствах для ускорения физиологического созревания семян применяют воздушно-тепловое обогревание активным вентилированием в сушилках, а также солнечное.

В последнее время в научно-исследовательских учреждениях (Институт земледелия и животноводства западного региона УААН, Львовский государственный аграрный университет и др.) проводили опыты с допосівного лазерного (гелий-неонового) облучение семян озимой и яровой пшеницы, гречихи и т.д. Доказано, что трехразовое лазерное облучение семян активизирует его физиологические процессы, увеличивает энергию прорастания и всхожесть. При этом урожайность зерна повышается на 2-4 ц/га.

Семена бобовых трав, особенно клевера, донника, различных видов люпина и дрібнонасінної вики, в условиях сухой и жаркой погоды находится в покое (так называемая твердонасінність). В семенной оболочке формируется целлюлозный слой, богатый клетчаткой и насыщенный лигнином, что способствует ее затвердению. Это задерживает доступ воды и воздуха к ростка. При проращивании в лабораторных условиях определенное количество семян не прорастает, хоть оно и не потеряло сходства. Часть семян прорастет позже в нормальных полевых условиях после посева. Чтобы ускорить прорастание такого семена, на практике применяют скарификацию - повреждения кожицы зерен трением о шероховатую поверхность на специальных машинах.

Семена, что не прошло послеуборочного созревания, имеет пониженную всхожесть. Качество таких семян определяется его жизнеспособностью - содержанием живых семян в исследуемом образце. Жизнеспособность семян устанавливают окраской его органическими красителями - тетразолом, індигокарміном, кислым фуксином и др. При этом мертвые зародыши окрашиваются, а живые - не окрашиваются. Так, 0,5%-й раствор тетразола окрашивает живые зародыши, а 0,1%-й раствор индигокармина и 0,1%-й раствор кислого фуксина окрашивают мертвые зародыши.