Причины препятствующие прорастанию семян схема
Добавил пользователь Владимир З. Обновлено: 18.09.2024
Условия прорастания семян. Главные условия, необходимые для прорастания семян – наличие воды, доступ воздуха, определенная температура. Свет на прорастание влияет неоднозначно. Семена многих растений безразличны к свету. Семена других не способны прорастать без света. Так, только при воздействии света прорастают семена табака. Наоборот, семена фацелии прорастают только в темноте.
Не всегда семена прорастают сразу даже при самых благоприятных условиях. Нередко наблюдается глубокий покой семян. Причины покоя различны. Одна из них – недоразвитость зародыша в зрелом семени. Другая причина – твердость, водонепроницаемость покровов семени, которые механически препятствуют прорастанию. Наконец, в тканях околоплодника и семенной кожуры вырабатываются ингибиторы, химически тормозящие прорастание.
Покой семян – важное приспособительное свойство. Благодаря ему семена избегают преждевременного прорастания (что особенно опасно в климате с суровой зимой) и в период покоя они расселяются.
Для более быстрого проращивания семян культурных растений применяют стратификацию и скарификацию. Стратификация – выдерживание семян во влажной среде при низких положительных температурах (например, семена яблони, груши и др. плодовых). Скарификация – разрушение твердых покровов семян с помощью перетирания, надрезания и т.п. (например, клевер, люцерна, косточковые).
По скорости прорастания и сохранению всхожести можно выделить 4 типа семян:
1. Семена обладают длительным глубоким покоем и долго сохраняют всхожесть. Прорастают нередко через 1-2 года и более после опадения. Примеры: многие древесные растения, лесные травы, полевые сорняки.
2. Семена прорастают сразу или вскоре после опадения. Всхожесть сохраняют в течение нескольких (7-18) лет. Например, большинство культурных злаков, многие дикорастущие луговые и степные травы.
3. Семена прорастают сразу и быстро теряют всхожесть [ивы, тополя, куколь, мать-и-мачеха (Tussilago farfara), многие растения влажных тропиков (кофе)].
4. Семена прорастают прямо на материнском растении, до опадения (древесные виды мангровых зарослей – Avicennia, Rhizophora).
Прорастание семян. Прорастанию семян предшествует их набухание. При этом поглощается большое количество воды и происходит обводнение тканей семени. Семенная кожура в процессе набухания обычно разрывается.
Одновременно с поглощением воды в тканях семени начинается активная ферментативная деятельность. Вещества запаса переходят в растворимое состояние и поглощаются клетками меристемы зародыша. Обычно семядоли зародыша выделяют ферменты, растворяющие вещества эндосперма или перисперма. Т.о. первая функция семядолей в семенах с эндоспермом или периспермом – секреторная. В дальнейшем в таких семенах семядоли выполняют функцию всасывания питательных веществ для зародыша.
В результате усиленного питания все органы зародыша начинают разрастаться. Первым наружу выходит зародышевый корешок – через разрыв кожуры или через микропиле. Он укрепляет проросток в почве и начинает всасывать извне воду и минеральные вещества. Одновременно растет и гипокотиль. Он подталкивает кончик корешка в почву.
Семядоли ведут себя по-разному. Если запасы питательных веществ находились вне зародыша, то семядоли вначале выделяют ферменты, а потом всасывают эти вещества. Затем они могут быть вынесены на поверхность почвы, позеленеть и стать первыми ассимилирующими листьями проростка. Такое прорастание называют надземным. При надземном прорастании семядоли выносятся на поверхность по-разному. У двудольных – за счет роста подсемядольного колена. У однодольных семядоли растут своим основанием и выносятся на поверхность.
Если семядоли так и остаются под землей, прорастание называется подземным. Первыми ассимилирующими листьями в этом случае становятся первичные (ювенильные) листья.
Если запасы были сосредоточены в самих семядолях, то они прежде всего отдают их тканям зародыша. Сами же семядоли в этом случае сморщиваются и отмирают, не выходя из семени (например, дуб, горох). Реже такие семядоли все же выходят на поверхность, зеленеют и служат первыми ассимилирующими органами (фасоль, тыквенные).
В процессе прорастания семян помимо роста и смены функций зародышевых органов, происходит также новообразование органов. На конусе нарастания продолжают закладываться листовые зачатки. Ранее заложенные листовые зачатки развертываются. Участки стебля между ними разрастаются, образуя междоузлия. Зародышевый корешок превращается в главный корень проростка. По мере роста он ветвится. Боковые корни вместе с главным образуют систему главного корня.
Стебель проростка у большинства растений вначале петлеобразно изогнут. Поэтому через почву стебель пробивается верхушкой своего изгиба. В результате почка не повреждается. Позднее стебель распрямляется.
Строение проростка. В типичном случае проросток имеет следующие морфологические особенности. Стебель его подразделяется на подсемядольное колено (гипокотиль) и надсемядольное колено (эпикотиль). Эпикотиль – участок между семядолями и первичными листьями.
Семядоли у большинства растений имеют простую форму, цельнокрайние. Первичные листья могут быть недоразвитыми чешуевидными (при подземном прорастании) или зелеными – при надземном. Но в последнем случае первичные листья тоже сильно отличаются от листьев взрослого растения данного вида. Их называют ювенильными. Ювенильные (юношеские) листья обычно мельче и проще по очертаниям, чем типичные (дефинитивные) листья взрослого растения. От таких ювенильных до типичных листьев можно проследить ряд постепенных изменений – т.н. листовую серию. Иначе говоря, листовая серия – совокупность листьев молодого растения от семядолей до первого типичного листа.
Т.о., проростки уже имеют все основные вегетативные органы. У них есть системы побегов и корней, которые в дальнейшем продолжают нарастать.
Роль языка в формировании личности: Это происходит потому, что любой современный язык – это сложное .
Из данного видеоурока вы узнаете, что выделяют пять фаз прорастания семян. Также узнаете о том, что на прорастание семян влияют внешние условия, на всхожесть влияют и глубина посева, и свойства самой почвы. В данном уроке приводятся следующие понятия: фаза водопоглощения, фаза набухания, фаза роста первичных корешков, фаза развития ростка, фаза становления проростка.
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока "Прорастание семян"
Покрытосеменные растения размножаются и расселяются с помощью семян, которые образуются после отцветания. Семена их защищены околоплодником, т. е. они покрыты, что способствует их лучшему сохранению и распространению.
Семя — это растение в зачаточном состоянии с запасом питательных веществ.
Семя состоит из кожуры, зародыша ― зачатка будущего растения ― и семядоли. Семядоли — это первые листья зародыша растения.
В зависимости от количества долей в семени растения подразделяют на однодольные и двудольные.
Однодольные растения имеют в зародыше семени одну долю. К однодольным относят пшеницу, кукурузу, лук и другие растения.
Двудольные растения имеют в зародыше две доли. К двудольным растениям относят фасоль, горох, тыкву и другие.
В семенах многих растений хорошо заметен эндосперм — запасающая ткань, которая содержит питательные вещества для развития зародыша. В семенах пшеницы и лука эндосперм хорошо заметен.
У других растений, например у миндаля, наоборот, зародыш ко времени созревания семени разрастается настолько, что вытесняет и поглощает эндосперм, от которого остаётся лишь небольшой слой клеток под семенной кожурой.
А у фасоли запас питательных веществ находится в основном в семядолях.
Семена растений способны длительное время не прорастать. Однако через некоторое время, попав в благоприятные для прорастания условия, они дают начало молодым растениям. При этом семя должно быть с живым зародышем.
Зародыш может погибнуть, а семена стать невсхожими по ряду причин, например из-за воздействия вредителей и болезней, плохого хранения и т.п. Иногда зародыши погибают от слишком длительного хранения.
Для того чтобы семена проросли, должны быть соблюдены три важных условия: наличие воды, наличие кислорода, определённый температурный режим.
Период прорастания состоит из последовательных этапов — фаз прорастания. Всего можно выделить пять фаз: 1) фаза водопоглощения; 2) фаза набухания; 3) фаза роста первичных корешков; 4) фаза развития ростка; 5) и фаза становления проростка. Рассмотрим подробнее сущность каждой фазы.
Первая фаза водопоглощения начинается с активного поглощения семенами воды. В этой фазе сухие семена могут всасывать воду с колоссальной силой. Продолжительность фазы зависит от состояния семян, температуры и влажности почвы.
Фаза набухания семян начинается с момента появления в семенах свободной влаги (то есть при влажности выше критической), которая активизирует жизнедеятельность клеток.
В процессе набухания семян, их оболочки приобретают эластичность, а само семя увеличивается в объёме.
Из таблицы, показывающей процент поглощения капельножидкой воды при погружении семян в воду, видно, что меньше всего воды нужно для прорастания семенам проса (38 %). А большинству злаковых культур необходимо около 50 % воды.
Бобовые культуры, напротив, прорастают при 100 %-ном поглощении воды.
Поэтому семена гороха и некоторых овощных растений перед посевом замачивают. Если же семена высеять в сухую почву, они погибнут.
А семена клевера прорастаю при 145 % поглощении воды.
Заканчивается фаза набухания наклёвыванием. То есть у всхожих семян кожура разрывается.
Фаза роста начинается с момента деления клеток первичного корешка.
Развиваясь, корешок опережает другие органы зародыша, быстро укрепляется в почве и начинает поглощать из неё воду с минеральными веществами.
У фасоли молодой корень, развивающийся из зародышевого корешка, разрывает кожу и выходит наружу. Он быстро растёт и укрепляется в почве.
В этой фазе, кроме роста корешков, происходит и перестройка биохимических процессов. Создаются условия для роста ростка (в корнях синтезируются витамины и т. п.).
Фаза развития ростка начинается с его появления. Здесь проросток ещё не полноценное растение, но уже и не семя.
В фазу становления проростка начинает расти зародышевый стебелёк, из которого уже над почвой развиваются семядоли (первые листья зародыша растения) и почечка (будущий надземный побег).
У гороха и некоторых других растений семядоли остаются в почве. Надземный побег развивается из почки зародыша.
Зародыш в семени дышит, и поэтому ему необходим приток кислорода.
Семенам разных растений необходимо его различное количество. Например, семена риса и тимофеевки могут прорасти даже под водой при очень малом количестве растворенного в ней кислорода.
Семена же большинства цветковых растений нуждаются в обилии кислорода и под водой не прорастают.
Тепло прорастающим семенам необходимо так же, как вода и воздух. Если им достаточно воды и воздуха, но не хватает тепла, они не прорастут и в конце концов погибнут.
Однако некоторые семена, например ржи, могут пропасть уже при 1 градусе тепла.
Для того чтобы получить хороший урожай необходимо уметь правильно высевать семена.
А для этого нужно учитывать те условия, которые необходимы для семян каждой культуры.
Во время роста проросток полностью использует запасные питательные вещества эндосперма или самого зародыша. Из семени с большим запасом питательных веществ развивается сильный проросток. Поэтому для посева надо брать крупные семена с живым зародышем.
Подготовленные к посеву семена высеваются в разные сроки.
Семена холодостойких растений (такие как пшеница, горох) прорастают при низкой температуре и обилии влаги. Их высевают ранней весной.
Семена теплолюбивых растений (такие как кукуруза, огурец, тыква) следует высевать, когда почва достаточно прогреется. Однако с посевом семян запаздывать нельзя, так как весной почва быстро высыхает. Опоздание с посевом семян может снизить урожай.
Глубина посева также влияет на всхожесть. Например, если семена заделаны в почву неглубоко, жаркие лучи весеннего солнца могут их высушить.
А если семена, наоборот, окажутся на слишком большой глубине, всходы их будут плохие: проросткам не хватит воздуха, а молодым побегам будет трудно пробиться на поверхность. Поэтому высевать семена нужно на определённую глубину.
Глубина заделки семян зависит от их размера и свойств почвы. В крупных семенах достаточно питательных веществ, и ростки не погибают, пробиваясь с большой глубины в течение долгого времени. Поэтому чем крупнее семена, тем глубже их сеют.
Практикой установлено, что мелкие семена (например, лука) надо сеять на глубину 1―2 см, семена средних размеров (например, огурца) — на 2―4 см, крупные семена (например, гороха) — на 4―5 см. Если семена посеять менее глубоко, им может не хватить влаги.
На глубину заделки семян влияют и свойства почвы. Воздух в песчаной почве проникает на большую глубину, а влага лучше сохраняется в более глубоких слоях. Поэтому семена, посеянные в такую почву неглубоко, будут страдать от недостатка влаги.
На глинистых почвах, наоборот, не рекомендуется сеять семена слишком глубоко, так как глинистая почва более плотная и тяжёлая. Даже у самой поверхности в ней мало воздуха, а влаги достаточно и в верхних слоях.
Какие условия необходимы для прорастания семян? Для начала разберемся, что представляет собой прорастание.
Определение прорастания и методы нарушения периода покоя
Определение прорастания
Прорастание — это процесс перехода из состояния покоя к росту зародыша и развитию из него проростка.
Сам процесс прорастания тесно связан с условиями прорастания семян.
Важное условие, при котором происходит прорастание семени — период покоя. В случае, если наблюдается затягивание период покоя, он нарушается искусственно.
Методы нарушения периода покоя
Есть три основных метода нарушения покоя семян:
- Стратификация. Под ней понимают подготовку семян к прорастанию. В процессе такой подготовки происходит смешение семян с увлажненным песком на период 30-90 дней. При этом, соблюдается определенная температура: 5 градусов Цельсия. Конкретное время выдержи определяется исходя из типа растения. За время, пока семена смешаны с песком, происходят определенные физико-биохимические процессы, способствующие прорастанию.
- Скарификация. Это процесс нарушения кожицы семян, ускоряющий прорастание. Повреждая кожицу семени, мы открываем для воздуха и влаги доступ к семени. В результате оно набухает и прорастает. Есть два варианта повреждения: механическое или воздействие крепкой сульфатной кислотой.
- Промывание водой. С помощью промывания из семени удаляются вещества, тормозящие прорастание.
Какие условия нужны для прорастания семян
В первую очередь речь идет о факторах внешней среды. Огромное значение для прорастания имеет энергия прорастания. Она, в свою очередь, зависит от внешних факторов и характеризует посевное качество семян.
К факторам внешней среды относятся вода, воздух, температура и физиологические активные вещества.
Влияние воздуха
Важным условием необходимым для прорастания семян, является воздух. Прорастая, семя дышит: оно поглощает кислород, который необходим для протекания окислительно-восстановительных реакций в клетках. За счет реакций происходит стимулирование роста и деления клеток зародыша.
Важность воздуха в прорастании легко продемонстрировать на примере.
В три разных стакана помещают сухие семена. Первый стакан просто накрывают блюдцем, во второй помещают влажную вату и прикрывают блюдцем, а третий просто наполняют водой. Все стакана оставляют на несколько дней. Только в последнем случае семена не прорастут, а набухнут: для дыхания им не хватит воздуха.
Влияние света
Реакция на свет связана с действием света на обмен стимуляторов или ингибиторов в семенах. Есть светолюбивые и темнолюбивые растения. Некоторые семена лучше прорастают в темном месте.
Влияние воды
Вода необходима для прорастания семян потому что так семена набухают, а в процессе набухания кожица семени повреждается. Из этого повреждения появляется корешок и стебелек зародыша.
Кроме того, с помощью воды происходит всасывание необходимых питательных веществ, благодаря которым семена прорастают. Это также можно продемонстрировать на опыте.
В две различные емкости нужно поместить семена фасоли. Первую просто накрывают блюдцем, а во вторую помещают влажную вату и тоже накрывают. Через некоторое время мы обнаружим, что там, где была вата, семена проросли.
Объем воды, необходимый семенам, различается в зависимости от вида растения. Бобовые нуждаются в большем количестве, а злаковые — в меньшем.
Влияние температуры
Температурный режим — важное условие для прорастания. Для каждого растения существует своя благоприятная температура. Одним хорошо прорастать при температуре +2 градуса Цельсия, а другие — при +15 градусов Цельсия.
Посевной календарь в сельском хозяйстве разработан с учетом температурных предпочтений различных культур.
Выходцы из теплых широт — это теплолюбивые растения, которые прорастают при высокой температуре. Выходцы из холодных широт — это холодостойкие растения, прорастающие при низкой температуре.
Влияние физиологически активных веществ
Что еще необходимо для прорастания семян? Рост зародыша основан на питании. Питательные вещества, необходимые зародышу, располагаются в эндосперме и семядоли. Медленное развитие зародыша или его гибель обусловлены небольшим запасом питательных веществ.
Чтобы зародыш не погиб, вносятся стартовые удобрения. При поглощении питательных веществ в зародыше происходит обмен веществ: поглощается кислород и выделяется углекислый газ.
Превращение веществ в семени
Прорастание семени связано с разложением запасных веществ, включая белок, в эндосперме и семядолях. В это же время в зародыше наблюдаются синтетические процессы — на основе тех веществ, которые к нему поступают.
Несмотря на энергетический распад белков, общее количество азотных веществ остается неизменным. При этом накапливаются аминокислоты и аспарагин, резко уменьшается количество крахмала, а количество растворимых сахаров остается неизменным.
Сахара используются в процессе дыхания, который в прорастающем семени протекает довольно активно. В результате дыхания происходит образование богатых энергией веществ — АДФ и АТФ, а также выделение воды, углекислого газа и тепловой энергии.
Сахара участвуют в процессе образования клетчатки и гемицеллюлозы.
Количество минеральных веществ остается прежним. Регуляция осмотического давления и коллоидно-химических процессов в новых клетках осуществляется катионами.
Наступает время посевов семян овощей и цветов на рассаду. Проведя посев, мы с нетерпением ждём всходов, но не всегда результат нас радует. Почему семена не всходят или процент всхожести очень мал? Почему семена долго прорастают и не дружно?
Ответы на эти вопросы могут быть разными. Основные причины плохой всхожести семян:
1. Плохие семена . Выбор качественных семян – это первый шаг на пути к получению хороших всходов. Лучше не скупиться на покупку семян от известных проверенных производителей, которые проводят тщательную проверку всхожести семян, указывают на упаковках не только срок годности, но и год сбора семян. Часто профессиональные семена обработаны специальными составами, повышающие всхожесть и иммунитет семян.
Производитель гарантирует, что из данных семян вы получите овощи и цветы с представленными характеристиками, в то время как семена кустарного производства в лучшем случае не прорастут или в итоге вы получите урожай или цветы не соответствующие вашим ожиданиям.
2. Второе от чего зависит всхожесть семян – это достаток влаги . Семена в сухом виде могут храниться несколько лет в спящем режиме и только после того как они набухают от влаги запускается процесс их прорастания. Для старта прорастания не важно, находится семя в почве на свету или в тёмной коробочке, главное чтобы семя получило достаточно влаги.
Именно поэтому семена после замачивания в течение 12-24 часов прорастают быстрее и дружнее, чем те, что были посеяны сухими во влажную почву. Однако семена в оболочке или обработанные специальными составами нельзя замачивать. После посева сухих семян нужно контролировать влажность почвы, не допуская её пересыхания даже в верхнем слое. Чтобы влага из почвы быстро не испарялась, посевы накрывают плёнкой или стеклом.
3. Температура влияет на скорость и энергию прорастания семян . Например, семена томатов не прорастают при температуре ниже +10 градусов, а при температуре около +15 градусов всходы могут появиться через 2-4 недели и процент всхожести значительно снизится. Для томатов благоприятная температура почвы для прорастания семян от +18 градусов, при этом всходы появляются через 5-7 дней, а при температуре +23…+24 градуса дружные ростки можно увидеть на 2-4 день после посева.
В расчет следует брать не температуру воздуха, а температуру почвы, или той среды, в которой находятся семена. Если посевы стоят в тёплой комнате, но на холодном подоконнике, то температура почвы может значительно быть ниже температуры воздуха в комнате. Поэтому многие огородники пользуются специальными грелками предназначенные для посевов.
4. Золотое правило посева семян – семя должно быть посеяно на глубину равную его трём размерам в ширину . Мелкие семена всегда сеют по поверхности земли, не присыпая сверху, так как их мельчайшие ростки не смогут пробиться наверх даже через тонкий слой почвы.
5. На всхожесть семян, также косвенно, как и глубина заделки семян, влияет качество почвы , в которую проводится посев. Земля для посевов должна быть обязательно рыхлой и обеззараженной от болезней и вредителей. Как приготовить хорошую землю для посевов и выращивания рассады, читайте тут.
Читайте также: