Прорастание семян это процесс перехода семян от состояния

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 19.09.2024

Условия для прорастания семян

Современные ботаники выделяют более двадцати факторов, которые опосредованно участвуют в развитии растительного организма из семени. Однако, по большому счету, все сводится лишь к небольшому количеству данных факторов. Обозначим условия, которые необходимы для прорастания семян:

наличие достаточного количества воды;

наличие достаточного количества света;

наличие оптимальной температуры.

Итак, вода является универсальным растворителем для большинства органических и неорганических соединений, которые находятся в почве. Достаточное количество воды позволит данным веществам активно поступать в семя, что будет обеспечивать необходимый уровень питания растительного организма. Вода также играет важную роль метаболических реакция растений. Избыток воды может негативно сказаться на росте семян, так как повышается риск развития гипергидратационного состояния. Свет является универсальным фактором, обеспечивающим рост и развитие любого организма на Земле. Стоит отметить, что некоторые растения лучше развиваются при нахождении в малоосвещенных местах (своеобразные исключения в многообразии растительного мира).

Отдельно отметим, роль температуры в ходе процесса прорастания семян. Оптимальной считается температура, значения которой колеблются от десяти до пятнадцати градусов по Цельсию. При наличие такой температуре в зоне, в которой располагается семя, внутри последнего активируются ферментативные процессы, которые в конечном счете обеспечиваются большое количество анаболических реакций. В случае пониженной температуры ферменты будут малоактивны. Если температура повышена, то активность энзимов также снизится.

Некоторые ботаники выделяют кислород как ключевой фактор прорастания семени, однако данное утверждение не совсем корректное, так как растениям в первую очередь необходим углекислый газ для реализации фотосинтетических процессов в хлоропластах зеленой части дерева или цветка.

Надземное прорастание

Двудольные растения обладают надземным типом прорастания. Основу данного процесса составляет рост к центру Земли зародышевого корешка. В результате чего он проникает в почву получает необходимые для полноценного роста и развития макро- и микроэлементы, а также некоторые органические молекулы. После этого начинает активно расти и развиваться стебельковая часть двудольных растений, от которой отходят листья.

На этапе роста и развития стебля и листьев ключевое значение принимает световой фактор, благодаря воздействию которого происходит активный фотосинтез в хлоропластах зеленой части двудольных растений. Благодаря активной реализации процессов фотосинтеза посредством действия солнечной энергии происходит образование большого количества энергетических субстратов, которые обеспечивают анаболические процессы во всех участках растений. Также питательные элементы из почвы, поступают в листья и стебель благодаря наличию специфической ткани (луба). Данные элементы являются компонентами образования глюкозы в процессе фотосинтеза (речь о воде, а также растение из воздуха поглощает углекислый газ).

Подземное прорастание

Дуб является прекрасным олицетворением процесса подземного прорастания. В начале происходит развитие молодого растения за счет молекул (питательных веществ), заключенных в семя. Данную стадию подземного роста семени называют развитием проростка. Следующим этапом прорастания дуба является выход зеленой части растения на поверхностный слой почвы, где оно сталкивается с активным действием солнечных лучей, которые запускают фотосинтез в хлоропластах зеленой части дуба. После происходит развитие других частей дуба: формирование корней, ствола, веток, листьев и так далее. В результате последовательного прохождения данных стадиях через несколько лет развивается дерево, достигающее достаточно больших размеров. Данный вид прорастания характерен для всех однодольных растений (деревья).

С момента прорастания начинается самостоятельная жизнь нового растения. В процессе прорастания зародыш переходит от покоя к активному росту. Его зачаточные органы увеличиваются в размерах.

Покой

Образовавшееся семя, как правило, прорастает не сразу. Сначала оно находится в покое. Покой семян может быть связан:

• с отсутствием условий для прорастания;
• с недоразвитием зародыша;
• с наличием веществ, тормозящих прорастание.

Для прорастания семян необходимы определенные условия.

Главными условиями являются:

• вода;
• воздух;
• достаточное количество тепла.

Вода является стартовым условием. Содержание её в покоящихся семенах не превышает 14 %.

которые читают вместе с этой

Температура роста у каждого вида своя. Клевер прорастает уже при +1 градусов по Цельсию, дыня – при +15.

Условия прорастания семян разъясним при помощи таблицы

Условие

Как влияет

Активизирует рост и создает условия для всех химических реакций, в том числе разложения сложных химических веществ

Активизирует все химические реакции, в том числе, идущие в семени

Некоторые растения прорастают только на свету (например лебеда), некоторые только в темноте (например тыква, примула)

Запасные питательные вещества

Питают зародыш до начала у него фотосинтеза

Глубина заделки семян

Соответствует количеству запасных веществ, чем крупнее семя, тем глубже оно может заделываться в почву

Влияние света отмечено у небольшого числа видов. Многие растения способны прорастать и на свету, и в темноте.

Начало прорастания

Начинается прорастание с поглощения воды. Вода проникает в семя через специальное отверстие в кожуре, которое называется микропиле или семявход. Семя набухает.

Рис. 1. Набухшие семена.

Сложные запасные вещества разлагаются до более простых, пригодных для питания зародыша.

При прорастании семена оказывают сильное давление на окружающие предметы. Известны случаи, когда набухшие семена разрывали корпуса затонувших кораблей.

Появление корня

Первым семя покидает зародышевый корешок.

Это необходимо для закрепления растения в почве и перехода к самостоятельному почвенному питанию.

Эндосперм постепенно сморщивается, его вещества расходуются на рост корешка.

Рис. 2. Появление зародышевого корешка.

Корешок выходит через микропиле или разрывает семенную кожуру.

Корень всегда стремится вниз. Если проросшее семя в почве перевернуть, направив корень вверх, то он снова повернёт вглубь. такое явление получило название геотропизма

Появление проростка

Корень растёт, от главного корня отходят боковые. Теперь, когда всё семя может опереться на корни, оно выносится вверх растущим стеблем. Стебель, в отличие от корня, стремится к свету.

Семядоли, которые являются первой парой листьев, могут подниматься над землёй, или оставаться в почве.

Рис. 3. Стадии прорастания семени.

Заканчивается прорастание с переходом растения на потребление солнечной энергии.

Сроки прорастания

Время прорастания семян различно и зависит от:

• температуры;
• качества семени;
• вида растения;
• количества запасных питательных веществ.

У большинства растений сроки прорастания – от 3 до 22 дней.

Что мы узнали?

Изучая в 6 классе данную тему, мы выяснили какие структуры семени принимают участие в прорастании. Это зародыш и запасные вещества эндосперма или семядолей. Мы выучили условия и этапы прорастания семян: набухание семени, выход корешка, образование проростка. Этапы прорастания общие для всех растений. Влияние условий у разных видов несколько различается.

Чтобы семя проросло, его помещают в почву. Почву регулярно увлажняют. Сначала семя набухает, а затем начинает прорастать.

У фасоли обыкновенной, редиса, томата, тыквы, огурцов первые зародышевые листья — семядоли, появляются над землёй. Такой способ прорастания называют надземным .

Семядоли проростков гороха, ячменя, пшеницы, дуба, лещины остаются в почве. Для них характерен подземный способ прорастания.

В узком конце зерна, где находится зародыш, развивается не один, а несколько корней, образуется мочковатая корневая система. Из зародышевой почечки образуется проросток. Сформировавшийся проросток имеет корневую систему и зелёный побег.

Когда в семени заканчиваются запасы питательных веществ, новое растение начинает само производить для себя питательные вещества. В его листьях и зелёном стебле осуществляется фотосинтез (образуются органические вещества), а при помощи корней растение поглощает воду и минеральные вещества из почвы.

Основным отличием подземного прорастания (зерна пшеницы) от надземного прорастания (семени фасоли) является то, что при подземном прорастании на поверхности почвы сначала появляется один росток, а при надземном — две семядоли.

Способность к прорастанию у семян растений различна. Семена некоторых растений (ивы, тополя) прорастают сразу после созревания и быстро теряют всхожесть. Семена ландыш и женьшеня могут дать всходы только через несколько лет после образования. У большинства растений семена остаются жизнеспособными долгое время. Они сохраняются в почве и служат природным банком семенного материала.

Проросток — молодое растение со стеблем и листьями, по­явившееся над землей . Для прорастания семени необ­ходимы такие факторы, как влажность, тепло и свободный доступ кислорода. Кроме того, для прорастания некоторых семян, особенно мелких (салат, мятлик, многие сорняки), обычно требуется воздействие света.

Условия прорастания семени

Вода (влажность)

Вода необходима для набухания и прорастания семян. Семена состоят из органических и неорганических веществ. Если семена намочить, крахмал и дру­гие органические вещества переходят в растворимое состояние.

Теперь зародыш семени может использовать их для питания и начать прорастать. Чем плотнее и тверже кожура семени, тем медленнее впитывается влага. Следовательно, вода необходима для набухания семени и разрыва кожуры, превращения питатель­ных веществ в растворимое состояние.

Тепло

Тепло также необходимо для прорастания семени. Наиболее низкая темпе­ратура, при которой могут прорастать семена гороха, ржи, пшеницы, ячменя, овса, льна, клевера, люцерны — 0-5°С; семена кукурузы и подсолнечника — 10-12°С, семена тыквы, дыни, огурцов, риса, хлопчатника, табака — 10-25°С.

Температура прорастания семян различных видов растений

Воздух

Доступность воздуха — еще одно условие, необходимое для прора­стания семени. Полностью погруженные в воду семена через 2-3 дня набухают, но не прорастают и в конце концов загнивают, поскольку им не был доступен воздух. У прорастающих семян дыхание усиливается и возрастает потребность в кислороде.

Глубина заделки семян

Глубина заделки семян в почву зависит от вида растения и от размеров са­мого семени. Чаще всего нужно сажать семена на глубину в 2-3 раза, превыша­ющую размер самих семян.

Потребность разных растений в свете неодинакова. Изучению их светочув­ствительности посвящено много работ. Особенно светочувствительны семена салата, сельдерея, березы и др. Так, глубоко запаханные в почву семена многих сорняков впадают в состояние покоя.

Но как только проросток достигает поверхности почвы, его развитие возможно только при наличии освещенности. Семена табака, лука, моркови, помидора, подсолнечника, кукурузы также быстро прорастают при наличии достаточного освещения.

Прорастание семени

Прорастание семени — это формирование про­ростка из зародыша. При достаточном увлажне­нии запасные питательные вещества становятся растворимыми и питают зародыш.

Кожура набух­шего семени лопается, и появляется первичный (зародышевый) корешок, с помощью которого развивающийся проросток укрепляется в почве и начинает поглощать воду с растворенными в ней минеральными солями.

Рис.3 Процесс прорастания семени фасоли

У двудольных растений из зародышевого ко­решка вначале развивается главный корень. Вслед за корнем развивается почечка, которая выносит­ся на поверхность почвы и приобретает зеленый цвет. Она выполняет функцию первичного листа.

У проростка однодольного растения появляются придаточные корни.

Прорастание семени пшеницы

Молодое растение со стеблем и листьями, появившееся над землей, называют про­ростком. Для прорастания семени необходимы такие факторы, как влажность, тепло и свободный доступ кислорода. Кроме того, для прорастания некоторых семян, особенно мелких (салат, мятлик, многие сорняки), обычно требуется воздействие света.

Глубина заделки семян в почву зависит от вида растения и от размеров самого семени.

Семя – зачаток взрослого растения. При помощи семян, заключенных в плодах, покрытосеменные растения размножаются. Зародыш может впадать в состояние покоя, что позволяет ему переносить неблагоприятные условия.

Процесс прорастания семян

Прорастание – процесс перехода семени из состояния покоя в вегетативный рост зародыша и формирования из него проростка.

Прорасти способны только семена, в которых сохранен в живых зародыш (см. Рис. 1).

Рис. 1. Строение семени

Семена могут стать невсхожими под воздействием вредителей, болезней, температур, высокой влажности, слишком длительного хранения.

Набухание – процесс поглощения растением поступающей внутрь воды, предшествует прорастанию.

После набухания молодой корень разрывает кожуру и выходит наружу. Затем начинает расти зародышевый стебелек и выносит над поверхностью почвы семядоли (надземный тип прорастания). Это происходит у фасоли, тыквы, клена. Из зародышевой почечки развиваются надземный стебель и настоящие листья.

У гороха, дуба семядоли остаются в почве (подземный тип прорастания). Надземный побег развивается из почечки зародыша.

Условия, необходимые для прорастания семян

Для прорастания семян необходимы определенные количество воды и температура.

Для растений разных видов условия прорастания семян отличаются.

Клетки зародыша могут потреблять вещества только в растворах. Для прорастания семян разных растений необходимо разное количество воды, так, семена гороха или фасоли могут поглотить в 1,5 раза больше воды, чем их вес, а зерновкам проса воды необходимо около четверти от их массы.

Клетки зародыша требуют постоянного притока кислорода. Семена растений заболоченных мест обитания (рис, тимофеевка луговая (см. Рис. 2)) способны прорастать под водой. Для этого им требуется небольшое количество кислорода.

Рис. 2. Тимофеевка луговая

Скорость обмена веществ зародыша зависит от температуры. Поэтому для прорастания растений необходимо тепло. Рожь (см. Рис. 3) может прорастать при температуре чуть выше 0. А семена растений южных широт прорастают только при температуре +10-15 градусов.

Посев семян

Для каждой культуры характерны свои сроки посева. До прорастания зародыш не способен к фотосинтезу и питается только веществами, хранящимися в семени. Поэтому для посева необходимо брать крупные полновесные семена.

Семена холодостойких растений (пшеница, редис, горох) высевают ранней весной. Их проростки устойчивы к заморозкам. Теплолюбивые растения (кукуруза, фасоль, огурцы, томаты) высевают позже, когда воздух и почва прогреются.

При задержке посева молодые растения будут страдать от недостатка влаги в почве.

При неглубоком расположении семян в почве они высыхают из-за нехватки влаги. При слишком глубокой посадке проросток будет испытывать нехватку воздуха. Для каждого вида растения рекомендуемая глубина посадки различна. Она зависит от размера семян и типа почвы. Крупные семена можно сажать глубоко, так как у них достаточное количество питательных веществ. При поверхностной посадке семена поедаются птицами.

Семена репы (см. Рис. 4) или лука необходимо сажать на глубине 1-2 см.

Рис. 4. Семена репы

Семена средних размеров (редиса, огурцов (см. Рис. 5)) сажают на глубину 2-4 см.

Рис. 5. Семена огурца

Крупные семена (бобы, фасоль (см. Рис. 6)) сажают на глубину 4-5 см.

Рис. 6. Семена фасоли

На песчаной почве воздух проникает на большую глубину, и влага также сохраняется в глубоких слоях. Поэтому семена надо сажать глубоко.

Глинистая почва содержит мало воздуха и много влаги у поверхности. Семена надо сажать не глубоко.

Рост и питание проростков

Клетки зародыша питаются, делятся и растут. Зародыш превращается в проросток.

При прорастании первым развивается корешок, и в своем развитии опережает другие органы. Пока проросток не начинает фотосинтезировать, для его роста и развития используются органические вещества, заключенные в семени. При их нехватке растение вырастает слабым или гибнет.

Прорастание фасоли и пшеницы

Положите увлаженные семена фасоли и зерновки пшеницы в банки с опилками и следите за их прорастанием. По мере необходимости увлажняйте опилки водой. Каждый день вынимайте из опилок по одному проростку фасоли и пшеницы. Засушивайте их, фиксируя возраст. Через 15-18 дней опыт прекратите. Из засушенных растений соберите коллекцию, показывающую развитие семян.

Всхожесть семян

Для высокого урожая сельскохозяйственной культуры необходимо, чтоб на единицу площади приходилось определенное количество растений. Для этого необходимо знать всхожесть семян – количество семян, которые прорастут.

Возьмите пробу в 100 зерновок ржи, кукурузы или пшеницы. Поместите семена в тарелки на слой влажного полотна или бумаги. Накройте тарелки стеклом для предотвращения испарения влаги. Подсчитайте количество проросших семян за первые 10 дней. Эта цифра – процент всхожести. В норме она не должна быть меньше 95%.

Стратификация семян

Семена многих растений умеренных широт приобретают способность к прорастанию только после периода нахождения в холодном и влажном месте. Это необходимо для предотвращения прорастания семян осенью. Иначе холод убьет проростки.

Стратификация – длительное удерживание семян в условиях низких температур.

Вымерзание для разных видов растений происходит при разных температурах. Так, для томата это -1, а для ячменя – -10.

Читайте также:

  
• Что позволило покрытосеменным растениям распространиться на земле
  
• Ель относят к голосеменным так как ее семена
  
• Вербена многолетник или нет
  
• Земляника с сахаром на зиму без варки
  
• Земляника сирия описание сорта