>

Условия прорастания семян - Сибирский Оазис

Перейти к контенту

Условия прорастания семян

Статьи > Декоративный сад из семян

Семя любого растения состоит из зародыша и тканей, содержащих запасы питательных веществ; снаружи оно окружено семенной оболочкой, выполняющей защитную функцию. Накопление питательных веществ в семени идет параллельно с процессом созревания зародыша и к окончанию его формирования становится особенно интенсивным. Запасы питания в разных семенах, собранных с одного и того же материнского растения, могут колебаться в очень широких пределах – от практически полного отсутствия до больших запасов. Соответственно и семена будут резко отличаться друг от друга: первые – щуплые, легковесные, часто сморщенные, деформированные, уменьшенных размеров; вторые – типичные для данного вида по размеру и форме, полновесные. Чем менее благоприятные погодно-климатические условия сопровождают созревание семян, тем в большей степени нарушаются биохимические процессы накопления питательных веществ в них. Так как первоначальный рост сеянцев напрямую зависит от запасов питательных веществ, то накопление их (этих веществ), прежде всего, сказывается на всхожести семян и на жизнеспособности сеянцев.

Нередко при посеве семян, разнородных по качеству, можно наблюдать такую картину: отдельные сеянцы оказываются деформированными и уже на самых ранних сроках отличаются более слабым ростом. Если семена достаточно крупные, то визуально определяется и разница в величине семядольных листочков: последние часто оказываются недоразвитыми. Как правило, сеянцы с такими признаками нежизнеспособны и вскоре погибают.

Чем крупнее семена (а, следовательно, и большие запасы питания они содержат), тем дольше сеянцы могут расти и развиваться за счет собственных запасов. И наоборот, сеянцы, появившиеся из мелких семян, вскоре после прорастания вынуждены использовать питательные вещества, содержащиеся в почвенном субстрате.
На примере семян растений, относящихся к семейству бобовых, видно, какие огромные запасы питания могут быть отложены – росток долгое время может развиваться, не получая питания извне. Сеянцы этих культур способны не только развернуть семядольные листочки, но и развить настоящие вне питательной среды; предварительно появляется корешок, который довольно быстро начинает дифференцироваться. И все эти процессы протекают только за счет эндогенного (внутреннего) питания.

Растения другого интереснейшего семейства – орхидных – продуцируют столь микроскопические семена, что запасов питательных веществ в них практически нет совсем. Для того, чтобы прорасти, они обязательно должны попасть в достаточно богатую и влажную почву. Но и этого оказывается недостаточно. Почвенный субстрат должен быть пронизан мицелием гриба определенного вида. С помощью гриба проросток получает все, что нужно для жизни, пока не окажется способным к самостоятельному существованию.

В семенах, только что собранных с материнского растения, процессы метаболизма находятся либо в латентном (скрытом) состоянии (если зародыш уже дозрел), либо на очень низком уровне, необходимом лишь для дозревания зародыша. В таком состоянии семя прорасти неспособно. Необходимым условием прорастания любых семян является влажность, доступ кислорода, температура, оптимальная для каждого вида, а для некоторых культур – еще и доступ света либо темнота. Но для того, чтобы эти компоненты заработали и семя проросло, все метаболические процессы, связанные с дозреванием зародыша, должны быть завершены, т.е. сами по себе такие внешние факторы, как влага, температура, кислород, свет, хотя и необходимы для прорастания семян, но не являются решающими. С подтверждением этого цветоводы сталкиваются постоянно: семена многих культур, посеянные во влажную, аэрированную почву и находящиеся в достаточно высоком температурном режиме, тем не менее, не прорастают.

С другой стороны, если отсутствует хотя бы один из необходимых компонентов внешней среды (влага, доступный кислород, оптимальная температура и определенный световой режим), то даже вполне созревшие, потенциально готовые к прорастанию зародыши, не смогут выйти из состоянии так называемого вынужденного покоя. Они останутся в нем до тех пор, пока семенам не будет обеспечен полный набор, перечисленных выше внешних факторов.

Дело в том, что только совокупность всех внешних условий обеспечивает переход биохимических реакций на новый, значительно более высокий уровень клеточного метаболизма. Именно усиление обменных процессов в зародыше определяет его рост, развитие и, как результат, – прорастание. Как только на потенциально подготовленный к прорастанию зародыш начинают действовать перечисленные выше факторы, в нем резко активизируются внутриклеточные биохимические процессы, обеспечивающие дифференциацию зародыша. В отсутствии хотя бы одного из необходимых факторов, скажем, минимального температурного режима, клеточный метаболизм останется в латентном состоянии.

Семена многих растений генетически приспособлены переживать довольно длительные периоды (порой – долгие годы), когда по тем или иным причинам одновременно они не могут быть обеспечены полным комплексом внешних условий для усиления клеточного обмена. Такие семена пребывают в состоянии длительного вынужденного покоя в ожидании наступления благоприятного для прорастания времени, поддерживая при этом жизнеспособность, что имеет огромное значение для сохранения видов. Такой способностью, прежде всего, обладают семена растений, произрастающих в условиях экстремального климата.

Диапазон температур, при которых активизируется клеточный метаболизм зародыша той или иной культуры, зависит от ее географического происхождения. Различают минимальную и максимальную температуры, ниже и выше которых семена не могут прорасти, и оптимальную температуру, при которой этот процесс идет наиболее энергично и полно.

Так, скажем, у семян растений, обитающих в умеренных широтах, он находится в пределах плюс 12–25’С; а у “южных”, теплолюбивых растений – сдвинут в сторону более высоких значений (плюс 18–35’С). Есть интересная группа растений, происходящая из разных географических мест, но объединенная одним общим признаком: период вегетации растений заканчивается очень рано – в конце весны или начале лета, затем наступает жаркий и, как правило, засушливый период. Семена этих культур прорастают при очень низких температурах, порой, чуть превышающих 0’С; а более высокие положительные температуры (выше плюс 12–15’С) сначала тормозят, а затем – блокируют их прорастание полностью. Механизм этого явления вполне понятен – семена должны прорасти, а сеянцы окрепнуть в благоприятный весенний период, сопровождающийся прохладной погодой. Перед наступлением засушливого периода (с постепенным повышением температуры) зародыш теряет на время способность к прорастанию и погружается в состояние вынужденного покоя.

Одним из важных факторов, влияющих на прорастание семян, является доступный кислород. Этот элемент незаменим в биохимических реакциях, протекающих в зародыше, и чем активнее идут процессы клеточного метаболизма, тем больше расходуется кислорода. Кислород воздуха очень медленно проникает в почвенный субстрат, причем его концентрация и глубина проникновения напрямую зависят от состава субстрата и его состояния. Чем плотнее почва, тем медленнее происходит диффузия кислорода и меньше глубина его проникновения. На снабжение почвенного субстрата кислородом оказывает серьезное влияние избыточное увлажнение среды, появление корки на поверхности. Длительный застой воды также может привести к полному вытеснению кислорода из почвы и, как следствие, – к нарушениям биохимических процессов в зародыше.

Наконец – такое условие прорастания семян, как определенный световой режим. Семена очень многих декоративных культур способны прорастать практически при любых условиях освещенности. Разницы в количестве взошедших семян (в процентном выражении) при этом не наблюдается. Но есть растения, и их немало, семена которых свет может либо стимулировать к прорастанию, либо подавлять; соответственно, одни называются светочувствительными, другие – темновсхожими. Отношение к световому режиму семян этих групп может колебаться в значительных пределах – от легкой, незначительной чувствительности, которую порой трудно установить, до полной зависимости.

Выраженной светочувствительностью обладает большинство семян, имеющих мелкие размеры. Среди древесных культур – это практически все растения семейства вересковых, а также гортензии, дейции и др. Среди травянистых многолетников ярко выраженной световой зависимостью отличаются представители семейств колокольчиковых, толстянковых, камнеломковых. Многие из них не только неспособны к прорастанию в темноте, но для лучшей и более полной всхожести требуют дополнительного освещения.
Светочувствительность можно преодолеть или уменьшить, воздействуя на семена переменными или низкими температурами. Так, после длительного хранения в условиях низких (желательно – отрицательных) температур семена становятся менее зависимыми от уровня освещения. Низкие температуры сокращают и сроки прорастания семян; особенно это бывает заметно применительно к культурам, имеющим очень растянутые сроки прорастания (2–3 недели и более).

Темновсхожестью, как правило, отличаются семена растений, приуроченных к засушливым климатическим зонам. В таких условиях они должны после опадания оказаться как можно глубже в почве, в тех ее слоях, где больше вероятность сохранения влаги. Абсолютно темновсхожими являются семена большинства видовых луков, тюльпанов, эремурусов и др. культур. Это свойство не ослабевает и, тем более, не исчезает даже после длительной обработки семян переменными или низкими температурами.

Итак, для того, чтобы семена той или иной культуры проросли, необходимо, прежде всего, чтобы в них закончились предварительные процессы клеточного метаболизма, обеспечивающие зародыш достаточным для прорастания запасом питательных веществ – протеинов, жиров и углеводов. Вслед за этим на подготовленные к прорастанию зародыши должен воздействовать весь комплекс внешних факторов – достаточная, но не чрезмерная увлажненность почвенного субстрата, температура, близкая к оптимальным значениям, доступный кислород и – в ряде случаев – определенный световой режим.

Автор: Н. Кузнецова                     

Назад к содержимому