Прорастание семян

Семя — растение в зачаточном состоянии с запасом питательных веществ. Отделившись от материнского растения, зрелые семена переходят в состояние покоя. При этом процессы обмена веществ у них крайне замедлены. Состояние покоя позволяет семенам переносить неблагоприятные периоды (зимние холода, летние засухи). Зародыш семени, находясь в состоянии покоя, защищён покровами (кожурой) от высыхания, излишнего увлажнения, повреждений. Семена многих растений способны к длительному покою, обеспечивающему их сохранность без прорастания от нескольких недель до десятков и даже сотен лет. Лишь немногие семена прорастают сразу после опадения с материнского растения. Семена длительное время сохраняют жизнеспособность и, только попав в благоприятные условия, начинают прорастать.

Строение семени фасоли

Условия, необходимые для прорастания семян. После периода покоя, попав в благоприятные условия, семена прорастают, т. е. дают всходы, называемые проростками. Для прорастания семенам необходимы влага, тепло и кислород, а некоторым ещё и свет.

Начало опыта	Результат опыта через 5-7 дней

Опыт определения условий прорастания семян

При достаточном количестве воды семя набухает, и плотная кожура лопается. Для прорастания семенам различных растений нужно разное количество воды и тепла. Первым из семени появляется корешок, который растёт вниз. Вслед за ним на поверхность выносятся семядоли — первые листочки — или почечка, из которой развивается настоящий стебель и листья. Различают два типа прорастания семян. В первом случае семядоли выносятся на поверхность почвы (фасоль, томат, тыква). Во втором — семядоли остаются в почве (горох, чина). При прорастании зерновок злаков семядоля остаётся в семени, а через почву пробивается первый лист, который защищает почечку от повреждений.

Надземное прорастание	Подземное прорастание

Типы прорастания семян

Прорастая, набухшие семена раздвигают плотные частицы почвы, превосходящие их в несколько раз по объёму и массе. Однако если семена попадают на большую глубину, то проростку может не хватить сил, чтобы достигнуть поверхности почвы. Вот почему при выращивании культурных растений необходимо знать, на какую глубину следует заделывать семена. При прорастании семян происходит превращение запасённых веществ в другие органические соединения. Например, крахмал превращается в сахар, который хорошо растворяется в воде и может перемещаться во все растущие части проростка.

Пока проросток не достиг поверхности почвы, для его роста и развития используются органические вещества, запасённые в семени. Но если они закончатся прежде, чем начнётся процесс фотосинтеза, проросток может погибнуть.

Поэтому для повышения урожайности возделываемых растений большое значение имеет строгое соблюдение сроков и правил проведения посевных работ.

Для прорастания семенам различных растений нужно разное количество воды.

Прорастающие семена усиленно дышат, поэтому, кроме воды, им необходим кислород воздуха. Учитывая этот фактор, человек тщательно готовит почву для посева. Она должна быть не только влажной, но и рыхлой, чтобы между её частицами был воздух. Следует знать, что в чрезмерно влажной почве вода вытесняет воздух, а в сухой почве нет необходимой для прорастания семени влаги. В обоих случаях семена будут прорастать плохо.

Не прорастут семена, если не будет соответствующего тепла. Для каждого вида растений требуется определённая температура прорастания. Так, семена льна и овса прорастают при температуре 2–5 °С, кукурузы и фасоли — при 8–12 °С, для семян арбуза, дыни, хлопчатника требуется 15–20 °С. Зная потребность семян в тепле и влаге, можно определить, какие из них сеять раньше, какие — позже. В практике сельского хозяйства по этому признаку растения делят на холодостойкие и теплолюбивые культуры.

Потребность в воде для прорастания семян различных растений (в процентах к собственной массе)	Температура, необходимая для прорастания семян

Прорастание семян некоторых растений может происходить только при участии животных. Сочные плоды и семена этих растений входят в пищевой рацион многих животных. Проходя через их пищеварительный тракт, семена подготавливаются к прорастанию. Это связано с воздействием на семена ферментов пищеварительного сока. Семена этих растений обладают прочной оболочкой, предохраняющей их от переваривания.

Благодаря оболочке семена проходят через пищеварительную систему целыми и невредимыми, не потеряв всхожести.

На Галапагосских островах растёт дикий многолетний томат, жизнь которого напрямую зависит от пищеварения гигантских галапагосских черепах. При помощи научных исследований учёные установили, что естественным образом при посеве томата прорастает менее 1% его семян. Но в том случае, если спелые томаты поедались черепахами и оставались в их пищеварительных органах какое-то время, то прорастало 80% семян. Данные наблюдения позволили предположить, что гигантская черепаха является очень важным посредником не только потому, что стимулирует прорастание семян, но и потому, что она обеспечивает их распространение.

Посев семян. Знание условий, необходимых для прорастания семян каждой культуры, помогает правильно и в срок провести посев. Для успешного семенного размножения растений важно наличие жизнеспособных семян. В практике сельского хозяйства снижение качества семян может быть следствием их недоразвитости или повреждений при сборе, а также результатом неправильной обработки, нарушения условий и сроков хранения.

Жизнеспособность семян можно определить, выяснив процент всхожести. Эту работу проводят в лабораториях перед посевом семян. При необходимости вы тоже можете определить жизнеспособность подготовленных к посеву семян. Для этого нужно отобрать 100 семян, поместить их в плоские чашки или тарелки с песком либо с хлопчатобумажной тканью. Затем поставить семена в тёплое (с температурой не ниже 20 °С) место и поливать, не заливая их водой, но и не допуская пересыхания. После появления проростков их необходимо сосчитать. Отношение числа проросших семян к общему числу посеянных (100 штук) и даёт процент всхожести. По показателям всхожести семян определяют их пригодность к посеву и устанавливают норму высева. Например, у семян первого класса всхожесть для зерновых культур должна быть не ниже 95%. Процент всхожести, определяющий жизнеспособность семян, во многом зависит не только от условий, но и от сроков хранения семян. Семена некоторых растений теряют всхожесть уже через 2–3 недели (например, семена ивы полностью теряют всхожесть при температуре от -18 до +20 °С в течение месяца). Особенно долго не теряют всхожести семена, покрытые толстой кожурой.

По скорости прорастания и роста проростков определяют жизнеспособность семян, или энергию прорастания растения. Зародыши с низкой энергией прорастания хуже переносят неблагоприятные условия, дают слабые всходы и чаще подвержены заболеваниям. Это приводит к низкой продуктивности и большим потерям выращиваемых сельскохозяйственных культур. Поэтому для посева необходимо использовать первоклассные семена с большой энергией.

1. Выполните интерактивное упражнение.

2. Выполните интерактивное упражнение.

3. Выполните интерактивное упражнение.

4. Ответьте на вопросы теста.