Чем объясняется способность многих семян прорастать при определенных температурах
Добавил пользователь Евгений Кузнецов Обновлено: 19.09.2024
Презентация на тему: " Влияние температуры на прорастание семян. Цель: выявить как температура влияет на прорастание семян Оборудование: Оборудование: семена гороха и фасоли," — Транскрипт:
1 Влияние температуры на прорастание семян
2 Цель: выявить как температура влияет на прорастание семян Оборудование: Оборудование: семена гороха и фасоли, плодородная земля, градусники, линейка, горшки и две недели
3 В данном наблюдении мы должны понять, как влияет температура на прорастание семян. Для этого мне понадобились семена гороха, фасоли, плодородная земля, линейка и две недели. Семена фасоли и гороха поместил на сутки во влажную марлю, затем посадил семена в горшки. Один горшок поставил на кухню (на полку),где t колеблется от 24 до 26*.Другой горшок поставил тоже на кухню, но на окно, где t 16-20*.Третий горшок поставил в более прохладную комнату (на окно),где t 12*.Все результаты записал в таблицу.
4 Влияние температуры на прорастание семян Число 1 горшок(кухня) t 24-26*2 горшок(окно) t 16-20* 3 горшок t 12* посадили Росток 1,5 см см ,5 см 1 см утро,25 вечер 1,5 см ,5 утро,31 вечер 3 см см 4 см ,5 см 10,5 см Появился проросток см 12 см 1,5 см ,5 см 13,5 см 2,5 см Замочили семена
5 Из этой таблицы мы видим, что семена первого горшка фасоли проросли на четвертый день. Во втором горшке на 6 день. А в третьем при температуре 12* на 10. Но следует отметить, что в моем наблюдении на прорастание семян повлияли не качественные семена гороха, которые при замачивании набухли, но при высадке не дали результатов схожести ни в одном горшке. Рассмотрев семена гороха в горшках, я обнаружил плесень. Опыт с горохом не удался!
6 Семена фасоли, которые находились на кухне возле газовой плиты дали всхожесть одной фасоли их четырех семян. За 12 дней фасоль выросла на 37,5 см.Активный рост фасоли происходил с 6 на 7 день, при этом стебель фасоли вырос на 12,5 см при t 24*.Затем рост сбавлялся, увеличивался всего лишь на 1,5 см.Смотря результаты первого и второго горшка, я сделал для себя небольшой вывод: что в результате роста стебля существуют дни интенсивного роста или скачек в росте. Т.к третий горшок находился в более прохладном месте, то всхожесть ростков появились на 10 день и к концу опыта выросли всего на 2,5 см
Высевая рассаду, мы редко задумываемся, почему некоторые семена плохо всходят. А ведь тому могут быть разные причины: старые семена, неправильные хранение или посев. Пока семя находится в состоянии покоя, процессы жизнедеятельности в нем протекают вяло и практически незаметно. Но стоит попасть в благоприятные условия, как тут же зернышко активизируется и начинает прорастать, давая жизнь новому растению. Итак, что же здесь нужно?
Этот вопрос я адресовала доценту кафедры плодоовощеводства Белорусской государственной сельскохозяйственной академии, кандидату сельскохозяйственных наук Анне Гордеевой.
— Прорастание обычно начинается с момента, когда вода попадает в семя через оболочку. Зерно начинает набухать, несколько увеличиваясь в объеме. При этом запасные питательные вещества, находящиеся в эндосперме и семядолях, переходят в растворимое состояние, обеспечивая первоначальное питание зародыша. Если питания в семени мало, то он развивается медленно. Как только появляются первые зеленые листья, начинается фотосинтез.
Надо сказать, что набухание — процесс обратимый. Если еще не начались деление и растяжение клеток, то семена можно подсушить и они не потеряют жизнеспособности. У семян разных культур — свои особенности набухания и прорастания. Тем, что содержат больше углеводов (особенно крахмала — 20 — 50% и белка — до 35%), для набухания требуется влаги до трети от их собственного веса. Это бобы, горох, тыква, шпинат. Семенам с твердой и жесткой оболочкой, содержащим повышенные количества белков (до 28%) и жиров (от 20 до 80%), надо в 2,5 раза больше воды, чем их собственный вес. И, кстати, мелкие семена способны поглощать воды больше, чем крупные.
В природе семена берут влагу из почвы. И если ее нет, погибают или же прорастают очень и очень долго. Поэтому некоторые зерна, особенно крупные и с жесткой оболочкой, перед посевом рекомендуется замочить в теплой воде на 2 — 3 часа. Но и это сделать надо правильно. Предлагаю провести небольшой тест. Возьмите семена редиса, разделите их на три части и высыпьте в три чашечки. В одну — воду вообще не наливайте. В другую — налейте совсем немного, а в третью — доверху. Через 5 — 7 дней осмотрите семена. В первой чашке, где не было воды, они остались сухими и не проросли. Во второй — проросли, а в третьей набухли, но не проросли. Почему? Потому что вода вытеснила воздух, необходимый семенам для дыхания, и они просто погибли.
— Получается, что не только вода, но и кислород необходим для прорастания семян?
— Сухие семена, если они живые, тоже дышат, но у них этот процесс идет очень слабо. Поэтому и хранить их надо в хорошо проветриваемых помещениях в бумажных пакетах, но никак не в полиэтиленовых мешках или емкостях, которые не пропускают воздух. В природных условиях семена не задыхаются, а получают кислород из воздуха, который есть в почве. А получив еще и достаточное количество влаги, начинают прорастать. Нехватка кислорода может быть причиной задержки прорастания семян. Интенсивность дыхания в этом процессе быстро возрастает.
Потребность в кислороде у семян разных культур неодинакова, но с увеличением его количества возрастает процент проросших семян. Например, семенам щавеля для начала процесса достаточно, чтобы в их клетках было до 4% кислорода.
Недостаток кислорода при избытке воды значительно снижает всхожесть семян. Да и запасные вещества, особенно углеводы, используются нерационально. В условиях открытого грунта кислородное голодание может наступать при переувлажнении почвы перед посевом и после (для намоченных семян), при глубокой заделке и при образовании почвенной корки.
— Влияет ли температура на прорастание?
— Одним семенам нужно много тепла, другим — мало. Способность прорастать при определенных температурах связана с географической родиной растений. Выходцам из северных регионов нужны более низкие температуры, чем тем, чья родина — тропики. Семена большинства культур прорастают при температуре не ниже плюс 10 — 15 градусов. Потому зерна, брошенные в холодную почву, так долго не всходят. Если даже будет в достатке воды и воздуха, но не хватит тепла, они не прорастут и, в конце концов, погибнут.
Растения, семена которых при прорастании требуют высокой температуры, называют теплолюбивыми, а прорастающие при низких температурах — холодостойкими. Скажем, семена огурца, тыквы, кабачка, фасоли прорастают при температуре минимум плюс 15 — 18 градусов, перца и кукурузы — при плюс 25. А вот зерна гороха, редиса, льна, лука, петрушки, укропа, пшеницы, ржи могут взойти и при плюс 2 — 5 градусах, клевера лугового — от 0 до плюс 0,5 градуса.
Даже незначительное увеличение температуры заметно ускоряет процесс прорастания. Но у каждой культуры есть и свой верхний предел температуры. Салату достаточно плюс 15 градусов, чтобы он пророс за 2 дня, шпинату, пастернаку — плюс 20 (и 8 дней), луку — плюс 15 (4 дня), фасоли и перцу — по плюс 20 (6 и 5 дней соответственно).
Теплолюбивым культурам, таким как перцы и баклажаны, для проращивания необходима температура не ниже плюс 16 градусов, а оптимально — плюс 25 — 30. Зимой в квартире редко бывает так тепло, и мы ставим емкости с семенами около батареи. Сквозняки из окна снижают температуру на несколько градусов. Не забудьте и про то, что почва влажная, а вода при испарении забирает тепло. Вот и получается: при комнатной температуре плюс 24 наши семена на окне находятся в совершенно иных условиях. Не поленитесь, воткните в землю термометр. Не удивляйтесь, если он покажет всего плюс 14 — 15. При таких показателях семена в лучшем случае прорастут через 20 — 30 дней, а многие (если не все) просто сгниют.
— Многие огородники закаляют семена, периодически меняя температуру.
— Есть и такой прием повышения всхожести. Только на пользу пойдет подзимний сев семян капусты, моркови, лука и других культур. Низкие температуры повышают устойчивость проростков к неблагоприятным условиям после посевов. Возрастает холодоустойчивость даже у теплолюбивых культур: огурца, томата, баклажана. Переменные температуры быстрее разрушают оболочку семени, усиливая поступление воды и кислорода, а также активируя ферменты. Перепады температур не только ускоряют биохимические превращения в семени, но в отдельных случаях помогают и доформировать семенные зародыши.
— Хранение семян в прохладном месте — также своего рода закалка. Но перед посевом огородники все же стараются их прогреть.
— А как быть со светом? Важен ли он?
— Чем лучше освещенность, тем выше продуктивность растения. В затененных же местах практически все овощи выглядят угнетенными и почти не дают урожая. Но иногда семена так и не всходят, несмотря на все наши старания. Казалось бы, и полив, и температура, и питание — все есть. Но, увы, никаких признаков жизни. Все дело в том, что одни семена всходят исключительно в темноте, а другие — только на свету. Например, семена лебеды (или мари белой) лежат в земле по нескольку лет и прорастают только после того, как на них хотя бы на миг упадет луч солнца. Если перекапывать огород ночью, этого сорняка будет намного меньше. И у семян культурных растений свет повышает всхожесть и энергию прорастания. Если заранее замоченные зернышки перед посевом вынести на солнышко, урожайность увеличится на 5 — 10%.
У световсхожих семян, как правило, тонкая оболочка, легко пропускающая свет. И именно он несет для них информацию о том, что они находятся у самой поверхности, а не засыпаны толстым слоем почвы, через которую проростки все равно не могли бы пробиться. Из цветочных культур (у них все же мельчайших семян больше) это зверобой, камнеломка, молодило, душистый табак, череда, дербенник иволистный, примула, кипрей, гейхера, агератум, седум, герань, лобелия, петуния, портулак, бегония, бровалия красивая, колеус, бальзамин, флокс однолетний и другие растения. Сюда же относится и омела. Обычно она дает всходы после 5–месячного покоя, но если ее семена освещать круглые сутки, они прорастают через три дня после сбора.
Главное, чтобы света хватало, ведь он — важнейший стимул для прорастания. Если надо, продумайте досвечивание: тогда процент всхожести будет выше. Еще в 60–х годах прошлого века доказали, что досветка семян лампами, в которых преобладает синий спектр цвета, ускоряет проклевывание семян. Поэтому, выбирая светодиодные биколорные (красно–синие) лампы, ставку делайте на те, в которых преобладает синий свет.
Очень важно защитить нежные сеянцы и от прямых лучей солнца: сгорят за считаные минуты. Окно можно прикрыть белой тканью. Но есть растения, семена которых прорастают только в темноте (например, чернушка). На свету вы не дождетесь всходов у клещевины, бархатцев, фацелии, вероники персидской, амаранта. Поступающий свет даст сигнал семенам, что они находятся на поверхности почвы, где условия для их прорастания неблагоприятны: необходимая для роста влага быстро испаряется или уходит в более глубокие слои. Без воды проросшие всходы просто высохнут, не успев закрепиться корешком.
Семена большинства овощных культур индифферентны к свету. Но чтобы очередное ожидание всходов не принесло разочарований, все же обращайте внимание на то, в каких условиях они должны прорастать.
— Важно ли при посеве учитывать глубину заделки семян?
— Безусловно, и зависит она от размеров самих зерен. Заглублять их нужно на глубину, равную трем их диаметрам. Чем крупнее семечко, чем больше оно весит, тем больше в нем заложено питательных веществ, которые расходуются на рост корешка и ростка. Проростки, которые формируются из крупных семян, способны пробиться на поверхность со значительной глубины.
Крупные семена гороха, фасоли, тыквы заглубляют в почву на 4 — 5 см, семена, средние по размеру (например, огурцов, помидоров, перца, баклажанов, редиса, моркови, свеклы, лука и петрушки) — на 2 — 3 см. Если посеять на меньшую глубину, то росток не сможет удержаться и завалится: ведь при прорастании он приподнимается из грунта. Заглубленный же больше положенного, он будет долго пробиваться и может вовсе сгнить.
Лесосад запись закреплена
Как известно, для прорастания семян необходимы определенные условия. Главные из них - наличие воды (ткани зрелых семян предельно обезвожены, содержат не более 10—15% влаги) и достаточный доступ воздуха, обеспечивающий процессы интенсивного дыхания прорастающих семян. Кроме того, для каждого вида растений существует определенная температура, ниже которой семена не могут начать прорастать. Оптимальные температуры, при которых прорастание идет наиболее активно, почти для всех растений лежат в пределах +25. + 35°С, тогда как минимальные сильно колеблются: у растений умеренных и холодных климатов они могут быть немногим выше нуля (красный клевер +0,5°С, рожь +1°С, лен +2°С, пшеница +4°С), а у жителей субтропиков и влажных тропиков — от 10 до 20°С и выше (рис + 10°С, дыни, огурцы + 15. + 18°С и т. д.). Для прорастания некоторых семян (сельдерей, барбарис) благоприятна переменная температура. Семена многих дикорастущих растений умеренных и холодных климатов не могут прорасти без промораживания.
Свет влияет на прорастание семян неоднозначно. Семена многих растений безразличны к свету, семена других не могут прорасти без света. Легко прорастают на свету семена моркови, лугового мятлика. Только при воздействии света прорастают семена салата, табака; только в темноте — семена фацелии, некоторых вероник.
Однако не всегда семена прорастают даже при самых благоприятных внешних условиях. Часто наблюдается так называемый глубокий покой семян, причины которого могут быть различными. Одна из них — недоразвитость зародыша в зрелом семени, о чем уже говорилось выше. В таких семенах зародыш может довольно долго доразвиваться за счет эндосперма, прежде чем приобретет способность к выходу из семенной кожуры и дальнейшему росту.
Один из характерных примеров — женьшень, семена которого в природе прорастают только на 3-й год после опадения с материнского растения (рис. 82). Поэтому первые опыты посева женьшеня в культуре и были неудачными. Но задержка в прорастании может быть вызвана не только незрелостью зародыша. Нередко покровы семени, только что отделившегося от материнского растения, бывают водонепроницаемыми (например, у многих бобовых), слишком твердыми и механически препятствующими прорастанию (например, у косточковых плодовых). Иногда в тканях околоплодника и семенной кожуры вырабатываются вещества-ингибиторы (лат. inhibitio — задержка, удерживание), химически тормозящие прорастание (у некоторых ясеней, ряда тропических деревьев). У многих злаков, табака, бальзаминов внутренние слои семенной кожуры обладают пониженной газопроницаемостью. У растений умеренного климата эндогенный покой зародыша часто сочетается с непроницаемостью и твердостью кожуры.
Покой семян, таким образом, — широко распространенное явление, которое можно рассматривать как важное приспособительное свойство, выработавшееся у цветковых растений в процессе эволюции. Благодаря покою семена предохраняются от преждевременного прорастания, что было бы особенно опасно в климатах с суровой зимой. В течение определенного времени покровы семян естественным образом разрушаются, перегнивают, ингибиторы прорастания из них вымываются, зародыши доразвиваются и т.д., и тогда семена получают возможность прорасти.
Для более быстрого проращивания семян культурных растений применяют ряд специальных приемов. С помощью стратификации — выдерживания семян, уложенных слоями, во влажном песке при низких температурах — ускоряют прорастание многих плодовых, а также дикорастущих лесных деревьев. При помощи скарификации — перетирания, надрезания, пропускания через металлические щетки, иногда действия кислот — разрушают покровы "твердокаменных" семян, например, клевера, люцерны, косточковых и т.д.
Типы семян по скорости прорастания и сохранению всхожести. Далеко не у всех растений семена впадают в длительный покой. Семена некоторых растений прорастают сразу и очень скоро теряют всхожесть; если они не смогли прорасти в течение немногих дней или недель, они погибают (например, у ив и тополей). Можно выделить несколько групп растений по сочетанию признаков скорости прорастания и длительности сохранения всхожести.
1. Семена обладают длительным глубоким покоем и очень долго сохраняют всхожесть. Прорастают нередко через год, два и более после опадения. К этой группе относятся многие древесные растения и лесные травы. Опыты с монолитами луговых и полевых почв показали, что в почве сохраняются огромные запасы семян дикорастущих растений, в том числе, полевых сорняков; они могут прорастать порциями в течение десятков лет (в опытах — до 40—50 и даже 90 лет). Неудивительно поэтому, что борьба с многими сорняками так трудна. До 200—250 лет сохраняют всхожесть семена лотоса.
2. Семена прорастают сразу или вскоре после опадения (нередко после перезимовки) и сохраняют всхожесть в течение нескольких лет (7—12— 18). К этой группе принадлежит большинство культурных растений — злаков, овощных — и многие дикорастущие луговые и степные травы.
3. Семена прорастают сразу и очень быстро теряют всхожесть. Сюда относятся, кроме уже упомянутых ив и тополей, мать-и-мачеха, клевер ползучий, куколь, многие растения влажных тропиков.
4. Семена прорастают прямо на материнском растении, до опадения. Это так называемые "живородящие" растения, примеры которых очень немногочисленны. Гораздо чаще встречаются растения, которые совсем не дают плодов и семян, но их цветки метаморфизируются в маленькие побеги, опадающие и прорастающие в новые особи. Такие растения тоже называют живородящими, но это не настоящее живорождение. Данное явление характерно для крайних условий жизни: тундры, высокогорья, пустыни.
Один из наиболее известных случаев — виды Rhizophora и Avicennina —
растений мангровых зарослей, образующихся в экваториальной зоне по берегам океанов в полосе прилива и отлива (рис. 83). У них из завязавшихся плодов высовывается и начинает быстро расти мощный гипокотиль проростка с зачатком корня на конце. Достигая иногда 50—70 см и имея значительную массу, такой проросток отрывается от материнского растения и падает корнем вниз в илистую зыбкую почву, где сразу можно "заякориться" и не быть смытым очередным приливом. Естественно, что такое приспособление могло развиться только в особых почвенных условиях и во влажном тропическом климате.
Поведение и функции семядолей при прорастании семян.
Прорастанию семени предшествует его набухание — необходимый процесс, связанный с поглощением большого количества воды и обводнением тканей семени. При этом обычно семенная кожура разрывается.
Одновременно с поглощением воды начинается активная ферментативная деятельность, приводящая к мобилизации запасных веществ, — переходу их в растворимое состояние, доступное для поглощения клетками меристемы зародыша. В частности, крахмал превращается в растворимые сахара. Эти процессы обеспечиваются энергией за счет очень интенсивного дыхания семян.
Обычно семядоли зародыша выделяют ферменты, которые способствуют преобразованиям веществ эндосперма или перисперма. Таким образом, первая функция семядолей в семенах с внезародышевым запасающими тканями — выделительная, так сказать, пищеварительная. В дальнейшем функция всасывания питательных веществ зародышем осуществляется также преимущественно семядолями, имеющими с самого начала большую всасывающую поверхность или сильно увеличивающими эту поверхность перед прорастанием. Один из наиболее эффектных примеров огромного разрастания семядоли в качестве сосущего органа (гаустории) —зародыш и проросток кокосовой пальмы. На рисунке 84 показано, как по мере прорастания кокосового ореха недоразвитый вначале зародыш дает надземный побег и придаточные корни, а семядоля тем временем врастает все глубже в жидкую часть эндосперма (кокосовое молоко) и всасывает его, в конце концов заполняя всю полость ореха сплошной губчатой массой.
Надземное и подземное прорастание. В результате усиленного питания прежде всего начинают разрастаться все органы зародыша. Из разрыва кожуры или из микропилярного отверстия первым обычно выходит зародышевый корешок, укрепляющий молодое растение в почве и начинающий самостоятельно всасывать извне воду и минеральные вещества. Одновременно растет и гипокотиль, проталкивающий кончик корешка в почву.
Семядоли ведут себя по-разному в зависимости от своих первоначальных функций, от дальнейшего поведения гипокотиля и от распределения зон роста в самих семядолях. Если запасы питательных веществ находились вне зародыша, то, как уже говорилось, семядоли прежде всего всасывают эти вещества. Затем благодаря росту гипокотиля или своего собственного основания (у однодольных) они могут быть вынесены на поверхность почвы, позеленеть и стать первыми ассимилирующими органами проростка, переходящего, таким образом, на автотрофное питание. В этом случае говорят о надземном прорастании (рис. 85, 1—3). В других случаях семядоли так и остаются под землей, ограничиваясь гаусториальнои функцией, а первыми ассимилирующими органами становятся следующие за семядолями листья (рис. 85, 1, 4, 5). Это так называемое подземное прорастание. Если запасы были сосредоточены в тканях самих семядолей (в безэндоспермных семенах), то они прежде всего отдают эти запасы меристематическим тканям зародыша, а сами либо сразу же после этого сморщиваются и отмирают, не выходя из семени, как у дуба, гороха (рис. 86, 12, 14), т. е. прорастание бывает подземным, либо, реже, все-таки выходят после этого на поверхность, зеленеют и функционируют некоторое время как ассимилирующие органы, например, у фасоли (рис. 86, 1), частухи.
Каким же образом выносятся на поверхность семядоли и верхушечная почка проростка? При надземном прорастании двудольных гипокотиль разрастается неравномерно и образует петлеобразный изгиб (рис. 85, 2); именно этот изогнутый участок и пробивает слой почвы, тогда как меристематическая верхушка побега остается скрытой между семядолями. Выйдя из-под земли, гипокотиль выпрямляется, опять-таки благодаря неравномерному росту в длину, но теперь уже преимущественно на нижней стороне, так как рост верхней стороны тормозится светом. При этом семядоли вытаскиваются из-под земли, часто вместе с остатками семенной кожуры и эндосперма (рис. 85, 5), зеленеют, а заключенная между ними почечка освобождается и дает начало следующим листьям и междоузлиям.
Следующие за семядолями листья в этом случае обычно нормальные, зеленые, ассимилирующие (рис. 86, 1—11). При подземном прорастании двудольных (рис 85, 4, 5; 86, 12—14) рост гипокотиля либо ограничен, так что он остается очень коротким, либо более равномерен, так что он не делает изгиба, а углубляется, вдвигая корень в нижние слои почвы. Вверх начинает сразу расти побег, формируемый почечкой; при этом прежде всего вытягивается эпикотиль. Он и выносит почечку вверх, иногда давая такой же петлеобразный изгиб, как гипокотиль в предыдущем случае. Но и сама почечка может стать органом, "пробивающим дорогу" сквозь почву, поэтому чаще всего при таком способе прорастания первые листья после семядолей имеют форму чешуек, сомкнутых и защищающих конус нарастания в процессе подземного роста (рис. 85, 5; 86, 12, 14). Нередкости чешуйки благодаря высокому тургору делают кончик растущего побега острым, что способствует пробуравливанию почвы.
Но гораздо сильнее и эффективнее выражена роль буравчика у семядолей или следующих за ними листьев среди однодольных (рис. 87, 88). Здесь гипокотиль не выходит на поверхность, а эпикотиль и вообще первые междоузлия, как правило, остаются укороченными и подземными. Однако и тут можно видеть случаи надземного прорастания, когда семядоля выходит из земли, зеленеет и выполняет функции ассимилирующего листа. "Механизм" ее выхода здесь иной, чем у двудольных: растет вставочно сама семядоля, главным образом ее влагалищная часть. Благодаря неравномерному росту образуется такая же петелька, как у гипокотиля двудольных с надземным прорастанием (лук, вороний глаз, рис. 87, 1—4). Потом семядоля распрямляется и кончик пластинки семядоли вытаскивается из земли вместе с остатками семенной кожуры и эндосперма, которые вскоре сбрасываются.
При подземном прорастании однодольных нередко часть семядоли выходит на поверхность, но не зеленеет, ограничиваясь функцией буравчика и канала, через который растут листья. Выйдя из земли, влагалище семядоли сразу же прекращает рост и постепенно засыхает (рис. 87, 9, 10). Если семядоля целиком остается под землей, то буравчиком служит первый надсемядольный лист, тоже в таких случаях имеющий форму остроконечной конусовидной чешуи, растущей вставочно у основания (рис. 87, 6, 8). У злаков щиток остается под землей и выполняет гаусториальную функцию.
Буравчиком служит растущий своим основанием колеоптиль, который по выходе на поверхность раскрывается на верхушке небольшой щелью и пропускает следующие за ним зеленые листья (рис. 88).
Дальнейшее развитие проростка. Типы проростков.
Как мы видели, в процессе прорастания, кроме увеличения размеров и смены функций зародышевых органов, происходит и новообразование органов. В почечке на конусе нарастания продолжают закладываться листовые зачатки, в то время как ранее заложенные развертываются, а участки стебля между ними разрастаются, образуя междоузлия. Зародышевый корешок, превратившийся теперь в главный корень проростка, по мере роста ветвится; боковые корни вместе с главным образуют первичную систему главного корня. В области корневой шейки, на гипокотиле и в нижних узлах стебля могут рано образовываться придаточные стеблеродные корни.
Разнообразие облика проростков зависит не только от надземного или подземного положения семядолей, но и от особенностей роста главного побега и от соотношения между развитием системы главного корня и стебле-родных придаточных корней. Если все междоузлия заметно разрастаются, главный побег становится удлиненным (рис. 86, 1, 3, 5, 12, 13, 14). Иногда же рост междоузлий главного побега заторможен, и они остаются укороченными. При этом узлы и листья сближены и побег выглядит как розеточный (рис. 86, 6—11) или укороченный побег с ложным стеблем, образованным лишь влагалищами листьев (что обычно для однодольных, в том числе для злаков, рис. 88). Система главного корня иногда развивается слабее, чем система придаточных корней, которые закладываются у некоторых злаков уже в зародыше (рис. 79, 4). Получается так называемая мочковатая корневая система, характерная для проростков большинства однодольных.
Семядоли, как правило, имеют очень простую форму (круглые, овальные, продолговатые, без зубцов по краям; рис. 86, 1—3, 5—8, 14), хотя есть и исключения (рис. 86, 4). Первые листья могут быть, как уже упоминалось, недоразвитыми чешуевидными (при подземном прорастании) или зелеными ассимилирующими, но по форме и размерам они часто сильно отличаются от листьев взрослого растения данного вида: они мельче и проще по очертаниям. От таких ювенильных (юношеских) листьев до типичных (дефинитивных) листьев взрослого побега можно проследить ряд постепенных изменений — листовую серию (рис. 86, 5, 8).
Таким образом, у проростков уже имеются все основные вегетативные органы — корневая и побеговая системы, которые продолжают в дальнейшем нарастать за счет верхушечных меристем и ветвления.
Семена прорастают при разных температурах. Для одних растений оптимальна температура около +15°С, а для других — +30°С — +40°С.
Семена многих видов растений, посеянные в теплых условиях, не прорастают. Однако если они были посеяны осенью и подверглись действию низких температур зимой, то они прорастут следующей весной.
Это свойство семян привело к применению в практике садоводства специального приема, называемого стратификацией. Семена помещают во влажный песок и выдерживают при низкой температуре (0°С — +5°С). Стратификация очень эффективна при искусственном прерывании покоя растений.
Такого охлаждения требуют семена самых различных растений: березы, яблони, винограда, розы и пр. Для прорастания семян некоторых растений (например, ясеня) это воздействие является необходимым, для других (сосна) период предварительного охлаждения лишь ускоряет процесс прорастания.
У одних растений в стратификации нуждается только зародыш (рябина), у других — семя в целом (явор).
В некоторых случаях лишь части зародыша необходима стратификация. Так, у дуба и калины зародышевый корень может развиваться и без предварительного охлаждения, а вот будущая надземная часть проростка нуждается в охлаждении.
Воздействие низких температур на семена боярышника позволяет сделать их твердые семенные покровы проницаемыми для воды.
Низкие температуры вызывают ряд биохимических изменений, благодаря которым сформировавшиеся из таких семян растения смогут в дальнейшем зацвести (пример — озимые злаки). Предварительное действие низких температур в этих случаях не требуется для прорастания, но необходимо для цветения. Данное явление получило название яровизации.
Действие низких температур семена воспринимают только в набухшем (влажном) состоянии. Продолжительность такого воздействия, необходимая для прорастания, обычно составляет несколько недель. При стратификации и яровизации происходит ряд изменений, из которых наиболее важны падение содержания АБК и увеличение — гиббереллина и цитокинина. Таким образом, низкотемпературное воздействие готовит семена к прорастанию и последующему цветению выросших растений при более высоких температурах. Говорят, что семена проходят стадию дозревания.
В некоторых случаях действие одного фактора можно заменить действием другого. Например, семена ширицы прорастают только на свету, но если их предварительно подержать при низкой температуре, то они прорастут и в темноте. Иногда воздействие света или низкой температуры заменяет обработка физиологически активными веществами (в частности, гиббереллином).
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Читайте также: