Прорастание семян

Для прорастания семян необходимы определенные условия:

• наличие воды (ткани семян обезвожены и содержат 10–15% влаги);

• доступ воздуха (обеспечивает процессы дыхания);

• оптимальная температура (+25–35°);

• для некоторых семян – свет (табак, салат).

Однако не всегда семена прорастают при наличии всех благоприятных условий. Часто наблюдается глубокий покой семян, причины которого могут быть различны:

• недоразвитый зародыш (на дозревание семени женьшеня требуется три года), обуславливающий так называемый морфологический покой семян;

• водонепроницаемые (бобовые) или твердые (косточковые) покровы, механически препятствующие прорастанию;

• наличие веществ-ингибиторов, химически тормозящих прорастание (ясень);

• пониженная газопроницаемость внутренних слоев покровов (злаки, табак).

Последние три причины обуславливают органический покой семян.

Покой семян характерен для многих семян умеренной зоны и является приспособлением к перенесению неблагоприятных условий (зима). Затем покровы разрушаются, перегнивают, ингибиторы прорастания вымываются, зародыш дозревает и семя прорастает.

Для ускорения процесса проращивания семян используют ряд специальных приемов. С помощью стратификаци и – выдерживания семян при низких положительных температурах – ускоряют прорастание плодовых, лесных деревьев. При помощи с карификаци и – перетирания, пропускания через металлические щетки, действия кислот – разрушают покровы «твердокаменных» семян (косточковых, клевера, шиповника).

По скорости прорастания и сохранению всхожести можно выделить следующие типы семян:

• с длительным, глубоким покоем и длительно сохраняемой всхожестью (многие древесные растения, травы);

• прорастающие сразу или через некоторое время после опадения и сохраняющие всхожесть в течение нескольких лет (культурные злаки, овощные культуры);

• прорастающие сразу и быстро теряющие всхожесть (ива, тополь);

• прорастающие на материнском растении (авиценния).

Процессу прорастания предшествует набухание, связанное с поглощением большого количества воды и обводнением тканей семени. При этом кожура обычно разрывается. Начинается активная ферментативная деятельность, связанная с мобилизацией запасных веществ, которые начинают поглощаться зародышем. Зародыш увеличивается в размерах. Из разрыва кожуры или микропиле выходит корешок, укрепляющий растение в почве, и начинает самостоятельно всасывать воду (гипокотиль подталкивает корешок в почву). Далее возможны два типа прорастания семян:

• э пигенное (надземное) наблюдается у растений с небольшими семядолями (однодольные, некоторые двудольные); при этом сильно удлиняется гипокотиль, выносящий семядольные листья на поверхность. Вслед за семядольными появляются настоящие первые листья;

• гипогенное (подземное) встречается у растений с массивными семядолями, выполняющими запасающую функцию (бобовые). При этом сильно удлиняется эпикотиль, семядоли остаются в земле, а на поверхность выносятся только первые листья. Такие растения обычно имеют хорошо сформированную почечку.

Рис. 7.22. Схема надземного и подземного прорастания двудольных растений:

а - начало прорастания семени;

б, в - этапы надземного прорастания;

г, д - этапы подземного прорастания;

1 - семядоли; 2 - гипокотиль (выделен черным цветом); 3 - главный корень; 4 - эпикотиль; 5 - придаточные корни; 6 - боковые корни; 7 - чешуевидные листья