Какие условия необходимы для прорастания семян и превращение веществ в семени

Определение прорастания и методы нарушения периода покоя

Определение прорастания

Определение 1

Прорастание – это процесс перехода от состояния покоя к росту зародыша и развитию из него проростка.

Сам процесс прорастания тесно связан с условиями прорастания семян.

Важным условием прорастания семян является период покоя. Если есть задержка времени отдыха, она нарушается искусственно.

Методы нарушения периода покоя

Существует три основных метода нарушения покоя семян:

1. Стратификация. Это относится к подготовке семян к проращиванию. В процессе такой подготовки семена смешивают с увлажненным песком в течение 30-90 дней. При этом соблюдается определенная температура: 5 градусов Цельсия. Конкретное время выдержки определяется исходя из типа объекта. Во время смешивания семян с песком происходят определенные физические и биохимические процессы, способствующие прорастанию.
2. Скарификация. Это процесс разрыва кожицы семени, ускоряющий прорастание. Повредив кожицу семени, мы открываем доступ к семени воздуху и влаге. В результате он набухает и прорастает. Возможны два варианта повреждения: механическое или воздействие крепкой серной кислоты.
3. Мытье водой. При промывании из семян удаляются вещества, тормозящие прорастание.

Опыт по проращиванию семян: рекомендации

Проращивание семян в домашних условиях хоть и дело достаточно простое, но имеет свои тонкости. Поэтому после появления корня и его длины уже 0,5-1,5 см наступает период посадки. Опыт проращивания семян показывает, что наиболее важным этапом является высадка рассады в субстрат или почву. Делать это нужно корешком вниз и очень осторожно, чтобы не повредить ничего естественного. Молодой корешок достаточно хрупкий и его заглубляют неглубоко – на 1-1,5 см. Это делается для того, чтобы у него были силы лопнуть – на свет.

Кроме того, в обычных общих инструкциях по проращиванию семян говорится, что для проращивания рассады вам потребуются стаканчики или небольшие горшки. А уже после этого молодое растение пересаживают в более просторную для него емкость/горшок. Стенки контейнера или горшка не должны пропускать свет, так как это губительно для корневой системы. Но когда появятся первые листочки, важно дать культуре голубой свет. Это поможет растительности. Это легко сделать с помощью ESL или светодиодных ламп искусственного света. Также стоит использовать питательные растворы для обогащения субстрата или почвы, и насытить культуру всеми веществами, необходимыми для роста и сбора урожая.

Определение растительных жиров в семенах растений

Кроме белка и крахмала из органических веществ в семенах содержится еще и растительный жир.

Цель: доказать, что семена содержат растительный жир.

Что делаем: помещаем семечку между двумя листами белой бумаги (рис. 1). Затем надавите тупым концом карандаша на семя (рис. 2).

Что наблюдаем: на бумаге появилось жирное пятно (рис. 3).

Общий вывод: органические вещества образуются в организме и при нагревании обугливаются, а затем сгорают, превращаются в газообразные вещества. Неорганические вещества, входящие в состав семян, не горят и не обугливаются.

Как прорастают семена

Семена разных растений прорастают немного по-разному. Так, например, у одних растений семядоли выносятся на поверхность (фасоль), у других остаются в почве (горох).

При прорастании семени семенная кожура лопается и обычно сначала появляется корень, который развивается из зародышевого корешка. Корень молодого растения быстро растет и закрепляется в почве.

Рост семядолей приводит к тому, что семядоли и семядоли выносятся на поверхность почвы. У некоторых растений семядоли могут оставаться в почве.

Затем из почек развивается настоящий приподнятый стебель молодого растения с настоящими листьями.

ТОП 7 способов прорастить семена в домашних условиях

На самом деле селекционеры – настоящие экспериментаторы, и способов проращивания семян перед посадкой великое множество. Однако можно отметить ТОП-7 самых простых и эффективных:

В марле или вате

Что нужно, чтобы семена проросли? Кусок обычной медицинской ваты или ватный диск. Но подойдут и такие материалы, как небольшой кусочек бинта или марли, а можно использовать в качестве самой «постельки» кубик минеральной ваты».

«Грядку» для семян хорошенько увлажняют отстоянной водой комнатной температуры, лишнюю влагу отжимают, но не сильно. Инокулят помещают между слоями ваты/дисков/марли или помещают внутрь куба из минеральной ваты.

«Грядку» с семенами, которые пока спят, помещают в пищевой контейнер и закрывают, но не плотно, чтобы оставался воздух. Можно накрыть пищевой пленкой, сделав в ней дырочки зубочисткой. Затем емкость отправляют в теплое темное место на 1-2 дня. Как правило, достаточно 12-24 часов, чтобы свежие семена проснулись и открылись. нет, не глазки, а оболочка, показывающая корень.

В гидрогеле

Нужно замочить чайную ложку гидрогеля в литре чистой воды с близким к нейтральному pH 6,3-6,8 на 1 час. В итоге после слива лишней жидкости у вас должно получиться около полулитра готовой к проращиванию мякоти. Семена нужно класть сверху, даже «углублять» не нужно. Емкость с гидрогелем и семенами также необходимо накрыть, дать доступ воздуха и отправить в темноту и тепло на 1-3 дня.

В перлите

Перлит, который можно купить в любом магазине для растений, промывают большим количеством воды при рН ок. 6.5. Семена помещают в замоченную воду на несколько часов. Затем перлит перекладывают в отдельную емкость, в ней делают углубление около 1 см, куда и помещают посевной материал. Сверху семя в лунке присыпают перлитом, а емкость, накрытую пленкой с отверстиями, отправляют в темное теплое место на 2-3 дня.

В туалетной бумаге

Нам понадобится самая простая дешевая туалетная бумага, контейнер, пленка и пульверизатор. Бумагу и пленку необходимо разрезать на отрезки одинаковой длины и каждый из кусочков бумаги поместить на пленку. Бумагу слегка смачивают водой из пульверизатора и раскладывают на ней семена в ряд ближе к одному краю с интервалом ок. 25 мм друг от друга. Семена накрывают еще одним увлажненным слоем бумаги и пленки, а затем этот «бутерброд» сворачивают в рулет, но так, чтобы семена не сдвигались со своих мест. Рулон необходимо закрепить не сдавливающей резинкой или проволокой.

Рулоны укладывают вертикально, краями с семенами вверх, в емкость, наполненную водой, но таким образом, чтобы уровень не доходил до семян на 20 мм. Емкость помещают в полиэтиленовый пакет для создания парникового эффекта и убирают в темное теплое место. Однако приток свежего воздуха необходим, поэтому нужно время от времени проветривать мешок.

В пропагаторе

Пропагатор – это специальная емкость для проращивания, оснащенная аэратором (распылителем) и лотком для семян. После размещения посевного материала включают аэратор, создающий насыщенный «холодный» водяной пар и тем самым повышенную влажность при доступе воздуха. Через несколько дней семена должны проклюнуться и пустить корешки, устремляющиеся к воде.

Читайте также: Янтарная кислота для растений: инструкция по применению, дозировка

На гидроустановке

В принципе, описанный выше пропагатор также является разновидностью гидравлической системы. Однако также возможно прорастить семена перед посадкой в ​​существующей гидропонной установке. Семена помещают в куб из минеральной ваты или кокосовой койры, влажность которых поддерживается системой на постоянном уровне. В воду можно добавить стимулятор корнеобразования. Семена не только быстро прорастают, но и превращаются в проростки.

Недостатком такого проращивания является вытягивание ростков и риск поломки стебля, поэтому иногда рассаде требуется опора.

С помощью коврика для проращивания

По сути, коврик для проращивания представляет собой не что иное, как электрическую грелку, поддерживающую необходимую температуру (21-25 градусов) под контейнером с семенами, а затем с рассадой.

Вот, собственно, и азы науки о том, как правильно проращивать семена. Затем проклюнувшиеся семена необходимо посадить.

Причины ухудшения прорастания

Распространенными причинами плохого роста новых растений являются:

1. Длительный срок хранения семян.
2. Неправильные условия хранения и содержания, уход.
3. Применение пестицидов для обработки почвы.
4. Глубокая посадка семян.
5. Поливают почву до появления первых ростков. Потому что вода переворачивает зерно, и росток ломается.

Способы повышения прорастания

Способы повышения всхожести условно можно разделить на группы:

Естественные

На основе народных методов, физических процессов. Используются только натуральные, органические продукты.

К ним относятся замачивание (в воде, в соке алоэ, в растворе с медом, в настое крапивы и даже в дрожжах), вяление (помещение в холод) или нагревание (помещение в тепло).

Искусственные

Искусственные методы называются так потому, что в основном они включают в себя различные стимуляторы, содержащие химические вещества.

Они эффективны, потому что:

1. У них есть четкая цель.
2. Они содержат активные вещества и элементы в достаточном количестве.

К стимуляторам также относятся продукты, не предназначенные для удобрения. Одним из таких средств является янтарная кислота.

Янтарная кислота физически и экономически доступна. Вы можете купить его в аптеке. Стоимость за упаковку варьируется от 7 до 30 рублей.

Назначение: подходит для семян, клубней, овощей, фруктов и ягод, цветов, декоративных растений.

Действие: стимулирует прорастание семян и клубней, ускоряет адаптацию рассады в грунте, повышает иммунитет, ускоряет процессы регенерации.

Способ применения:

• Замачивание семян. Продолжительность 12-24 часа. На 1 кг расходуется 100 мл.
• Опрыскивание.
• Полив.

Важно! При применении янтарной кислоты необходимо учитывать функции применения и дозировку.

Янтарная кислота
	Янтарная кислота Характеристики	Упаковка 10 г

На рынке представлено большое количество препаратов, способствующих прорастанию семян. Но немногие из них имеют природное происхождение. К ним относятся:

Проросток амп. 1 мл.

Стоимость варьируется от 15 до 45 рублей.

Примечание! Изготовлен из водорослей.

Назначение: Для обработки семян, клубней и луковиц, плодовых, овощных и декоративных растений перед посевом.

Действие: повышает всхожесть, повышает иммунитет на первых этапах роста, повышает устойчивость к неблагоприятным условиям и болезням, ускоряет процесс роста, повышает урожайность.

Способ применения:

• Замачивание семян: лук — до 1 часа, огурец — 30-40 минут, помидор, капуста, морковь — 1 час. Из расчета 2 мл на 1 г.
• Опрыскивание гороха. Расход — 2 мл/г.
• Лечение клубней. Для картофеля нужно 1 л на 100 кг, для лука — 7 мл на 1 кг.

Росток
	Росток Характеристики	Упаковка 1 мл

Значение температуры на прорастание

Не менее необходимым условием прорастания является температурный режим. Определенное растение имеет свою благоприятную температуру. Некоторые культуры прорастают при температуре $+2^circC$, другие прорастают выше $+15^circC$. Для того чтобы узнать температурные предпочтения сельскохозяйственных культур в сельском хозяйстве разработан посевной календарь.

При высоких температурах прорастают теплолюбивые растения, они родом из теплых широт, а при низких температурах прорастают холодостойкие растения — выходцы из северных районов.

Появление корня

Семя покидает корневище первым.

Это необходимо для закрепления растения в почве и перехода на самостоятельное почвенное питание.

Эндосперм постепенно сморщивается, его вещества используются для роста корня.

Рис. 2. Внешний вид корневища.

Корень выходит через микропиле или разрывает семенную оболочку.

Корень всегда идет вниз. Если проросшее семя в почве перевернуть и корень будет направлен вверх, оно снова прорастет глубже. Это явление называется геотропизмом

Факторы, влияющие на прорастание семян

Существует несколько основных факторов, влияющих на прорастание семян. К ним относятся:

Внешние факторы

• Вода: слишком мало или слишком много воды влияет на прорастание семян.
• Температура: влияет на скорость роста, а также на метаболизм семян.
• Кислород: прорастающие семена активно дышат и выделяют энергию, необходимую для их роста, поэтому недостаток кислорода влияет на их прорастание.

В некоторых случаях температура ниже умеренной замедляет прорастание семян и способствует росту грибков. Прорастание также может прекратиться при температуре выше умеренной.

Какие условия нужны для прорастания семян

Прежде всего, речь идет о факторах окружающей среды. Большое значение для прорастания имеет энергия прорастания. Оно, в свою очередь, зависит от внешних факторов и характеризует посевные качества семян.

К факторам окружающей среды относятся вода, воздух, температура и физиологически активные вещества.

Влияние воздуха

Воздух необходим для прорастания семян. Прорастая, семя дышит: оно поглощает кислород, необходимый для протекания окислительно-восстановительных реакций в клетках. Благодаря реакциям стимулируется рост и деление эмбриональных клеток.

Важность воздуха в прорастании легко показать на примере.

Сухие семена помещают в три разных стакана. Первый стакан просто накрывают тарелкой, во второй кладут влажную вату и накрывают тарелкой, а третий просто заливают водой. Все банки выдерживают несколько дней. Только в последнем случае семена не прорастут, а набухнут: им будет не хватать воздуха для дыхания.

Влияние света

Реакция на свет связана с влиянием света на обмен центральных 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 именно так семена набухают, а в процессе набухания кожица семени повреждается. Из этого повреждения появляются корень и стебель зародыша.

Кроме того, с помощью воды всасываются необходимые питательные вещества, благодаря которым семена прорастают. Это также можно продемонстрировать экспериментально.

Поместите семена фасоли в две разные емкости. Первую просто накрывают тарелкой, а во вторую кладут влажную вату и тоже накрывают. Через некоторое время мы обнаружим, что там, где был хлопок, проросли семена.

Примечание 1

Количество воды, необходимое семенам, варьируется в зависимости от типа растения. Бобовых нужно больше, а злаков меньше.

Влияние температуры

Температура – ​​важное условие прорастания. Каждому растению соответствует своя благоприятная температура. Один хорошо прорастает при температуре +2 градуса Цельсия, а другой – при +15 градусах Цельсия.

Заметка 2

Сельскохозяйственный посевной календарь разработан с учетом температурных предпочтений разных культур.

Выходцы из теплых широт – теплолюбивые растения, прорастающие при высоких температурах. Родом из холодных широт, это холодостойкие растения, прорастающие при низких температурах.

Влияние физиологически активных веществ

Что еще нужно для прорастания семян? Рост эмбриона основан на питании. Необходимые зародышу питательные вещества находятся в эндосперме и семядолях. Медленное развитие зародыша или его гибель обусловлены малым запасом питательных веществ.

Чтобы зародыш не погиб, вносят стартовое удобрение. Когда питательные вещества всасываются в эмбрион, происходит обмен веществ: поглощается кислород и выделяется углекислый газ.

Влияние воздуха на прорастание

При прорастании семя дышит, при этом поглощая кислород, необходимый для окислительно-восстановительных реакций в клетках. Эти реакции стимулируют деление и рост эмбриональных клеток. Чтобы убедиться в необходимости воздуха, проведем эксперимент.

«Условия прорастания семян» Готовые курсовые и рефераты Купить от 250 ₽ Решить учебные вопросы в 2 клика Найти эксперта Помогите написать курсовую Узнать стоимостьПример 1

Возьмите три стакана и положите в них сухие семена пшеницы. Первый стакан накрываем тарелкой, во второй кладем влажную вату с семечками и тоже накрываем тарелкой, а третий заливаем водой. Оставим на пару дней. В третьем случае семена не прорастут, а только набухнут, так как семенам не хватает воздуха для прорастания, необходимого для дыхания.

Проверка и повышение всхожести

Всхожесть определяют как отношение проросших зерен к их общему количеству. Чем больше ростков, тем выше процент всхожести.

Существует три основных способа контроля всхожести:

Калибровка

С помощью калибровки можно выбрать качественные семена. Для этого поместите семена в соленую воду на 2 часа. Те, что остаются на дне, качественные, те, что всплывают, можно выбрасывать.

Стимулирование

Суть метода заключается в создании благоприятных условий для роста. Несколько семян можно поместить во влажную марлю, салфетку, ткань. Выложить на тарелку и накрыть. Поставить в теплое место.

После окончания периода проявления подсчитывают количество корешков или ростков.

Примечание! Марля, салфетка или ткань должны быть влажными, но не мокрыми. В противном случае семена загниют.

Важно! Семена необходимо ежедневно проветривать.

Контрольный посев

Алгоритм выполнения метода следующий: семена сажают в землю, накрывают прозрачным предметом и ставят в теплое место. В период борьбы их поливают и проветривают. В конце опыта подсчитывают количество выращенных семян.

После контроля производитель может увеличить процент всхожести, рассчитав количество семян и изменив производителя семян.

Физиологически активные вещества на прорастание

Чтобы плод рос, его нужно кормить. Питательные вещества для семян находятся в эндосперме или в семядолях. При ограниченном запасе физиологически активных веществ зародыш будет развиваться медленно или может полностью погибнуть. Чтобы предотвратить это, фермеры используют стартовые удобрения. В зародыше поглощаются питательные вещества, происходит обмен веществ: поглощение кислорода и выделение углекислого газа.

Примечание 1

Таким образом, мы можем сделать вывод. Семенам для прорастания нужны вода, тепло, свет, воздух и питательные вещества. И если исключить хотя бы один из факторов, семена не прорастут.

Какие условия необходимы для прорастания семян?

Для образования нового растения из семян необходимы благоприятные условия. Благоприятные условия для прорастания семян понятие относительное. Потому что каждый вид предъявляет особые требования к условиям, способствующим прорастанию.

Но есть и общие закономерности. К ним относятся:

1. Семена, которые получают достаточно кислорода, растут быстрее.
   Кислород необходим клеткам растений в процессе окислительно-восстановительных реакций. Эти реакции способствуют делению и росту клеток.
2. Вода помогает скорлупе набухнуть. Попадая в клетки зародыша, он активирует процесс деления. Поэтому на фермах принято замачивать семена перед посадкой.
3. Корень, образовавшийся из семени, нуждается в почве. Корень питается солеными микроэлементами в почве.

Важно! Посадить корешок в землю нужно до того, как он высохнет или обветрится.

Начало прорастания

Прорастание начинается с поглощения воды. Вода попадает в семя через специальное отверстие в оболочке, которое называется микропиле или входом для спермы. Семя набухает.

Сложные запасные вещества расщепляются на более простые вещества, пригодные для питания зародыша.

Во время прорастания семена оказывают сильное давление на окружающие предметы. Известны случаи, когда набухшие семена разрывали корпуса затонувших кораблей.

Факторы внешней среды для прорастания семян

Также большое значение для всхожести семян имеет сила прорастания. Энергия прорастания зависит от факторов внешней среды и характеризует посевные качества семян.

К факторам прорастания семян относятся вода, температура, свет, воздух, физиологически активные вещества.

Определение органических веществ в семени

Известно, что муку получают путем перемалывания зерен пшеницы на мельнице.

Цель: выяснить состав органических веществ, входящих в состав семян пшеницы.

Что делаем: берем немного пшеничной муки, добавляем воду и делаем небольшой комочек теста. Шар из теста завернуть в марлю и тщательно промыть в емкости с водой.

Что наблюдаем: вода в ванне помутнела, а в марле остался небольшой липкий комочек.

Что делаем: капаем 1-2 капли раствора йода на стакан воды.

Что наблюдаем: жидкость в ванне стала синей.

Результат: тестовая вода окрасилась в синий цвет, значит в ней есть крахмал.

На марле, где было тесто, была вязкая липкая масса — клейковина или растительный белок.

Вывод: семена содержат растительный белок и крахмал – это органические вещества. Семена содержат в основном органические вещества. В разных растениях они содержатся в разном количестве.

Влияние света на прорастание

Реакция на свет обусловлена ​​его влиянием на обмен центральных стимуляторов или ингибиторов в семенах. Так различают светолюбивые и темнолюбивые растения. Многие семена лучше прорастают в темном месте.

Зачем семенам нужна почва

Когда из семени появится корень, его нужно очень быстро закрепить в почве (пока не высохнет от солнца и ветра). Вот тут-то и оказывается, что маленькому корешку легче «спрятаться» за ком земли. И еще раз уплотняют почву по той же причине, чтобы почва была ближе к корню, чтобы микроволоски, питающие растения, сразу же начали получать питание из солевого раствора почвы.

Вот 6 простых способов, которые помогут улучшить и ускорить прорастание всех типов семян.

1 Нарушить целостность слишком толстой оболочки: скарификация

Начнем с прямого подхода, скарификации. Небольшое повреждение целостности оболочки не повредит крупным семенам или семенам с очень твердой оболочкой (например, семенам фасоли).

Семена с твердой оболочкой желательно немного потереть наждачной бумагой

Используйте широкую пилочку для ногтей, кусок наждачной бумаги, нож или лезвие бритвы, чтобы срезать семя снаружи. Аккуратно соскребите или оторвите часть внешней оболочки. Будьте очень осторожны, чтобы не разрезать слишком глубоко, иначе вы повредите эмбрион. Один из способов — поместить семена на наждачную бумагу в небольшой контейнер, а затем встряхнуть контейнер. Какой бы метод вы ни использовали, цель состоит в том, чтобы удалить достаточное количество шелухи, чтобы вода впитала семенные коробочки и вызвала прорастание семян. Способ поможет быстро увидеть всходы настурции, орехов, репы, фасоли, клещевины.

2 Имитировать зиму: стратификация

Для крошечных семян, многолетников или семян деревьев и кустарников лучше всего использовать слои. Этот процесс занимает немного больше времени, но имитирует зимние циклы замораживания/оттаивания. Поместите семена в среду для выращивания, такую ​​как перлит или кокосовый орех, смочите водой (достаточно, чтобы среда оставалась влажной), затем запечатайте ее в небольшой пакет с застежкой-молнией. Поместите этот пакет в холодильник (не морозильник) и оставьте на две недели. Регулярно проверяйте семена, чтобы убедиться, что субстрат не сухой, и поместите пакет в прохладное место на неделю. Повторяйте этот цикл примерно за два месяца до посева семян. Вы определенно хотите начать использовать этот метод задолго до посадки, потому что подготовка семян занимает много времени. Без отводков довольно сложно получить дружные всходы от горечавок, лапчаток, анемонов, злаков, примул, шиповника и боярышника.

3 Заранее увлажнить и прорастить

Также можно предварительно замочить семена. Замачивание семян — это самый простой способ стимулировать их прорастание, и он отлично подходит для крупных, твердых, морщинистых семян. В чашку Петри кладем смоченные ватные диски, сверху семена и накрываем крышкой. Емкость хороша тем, что ее не нужно проветривать, в ней уже есть микровентиляция, а значит, семена не гниют, поэтому могут находиться в земле. Ну а любителям туалетной бумаги, марли, ваты, валиков и улиток можно только посочувствовать — сколько канители они вынуждены разводить ради чего-то непонятного.

Для некоторых семян вместо скарификации можно использовать увлажнение, особенно если вы опасаетесь повредить зародыш. Замачивание размягчит оболочку достаточно, чтобы семена пропитались и начался процесс прорастания. Семена, купленные в магазине, обычно слишком сухие, и воде может потребоваться время, чтобы впитаться в сухую оболочку. Семена, которые вы взяли со своих растений, не были обработаны, поэтому процесс замачивания может занять меньше времени.

Увлажнение хорошо действует на семена трав, которые содержат эфирные масла в оболочке. Анис, укроп, лаванда, многие зонтичные культуры нуждаются в предварительном протравливании.

4 Проверить хранимые семена на всхожесть

Семена, купленные в течение года после посадки, редко всходят. Однако семена часто хранятся из года в год, и при неправильном или слишком длительном хранении они могут утратить способность к прорастанию и плохо всходить при посеве. Простой тест на всхожесть может показать, жизнеспособны ли сохраненные семена. Для проверки семян на всхожесть отсчитывают на пробу не менее двадцати пяти семян. Слегка заверните семена во влажное бумажное полотенце, сохраняя его влажным, но не мокрым, в течение пяти-десяти дней. Раскатайте бумажное полотенце и посчитайте, сколько семян проросло. Если проросло менее 85-90% семян, то остальные лучше выбросить и купить новые семена.

Дата упаковки и срок годности должны быть указаны на упаковке семян

5 Изменить источники получения семян

Если ваши семена не взошли даже при соблюдении вышеперечисленных советов, не исключено, что сами семена не проросли. Если семена не хранились должным образом, они могут просто не прорасти. Если семена хранились в очень холодном месте, может пройти некоторое время, пока они «проснутся». Но если вы их правильно сохранили, то наверняка получили брак.

С другой стороны, если семена из нескольких источников не прорастают, возможно, вы используете слишком влажную среду или комнатную температуру ниже 25 градусов, и в этом случае вам может понадобиться что-то, чтобы согреть почву.

Строение семени двудольного растения

Строение семени двудольного растения легче оценить на примере фасоли, состоящей из зародыша и семенной кожуры. После удаления семенной оболочки обнажается зародыш, который состоит из зародышевого корня, зародышевого стебля, двух массивных семядолей и заключенной между ними почки. Семядоли – это первые видоизмененные листья зародыша. В бобах и многих других растениях они содержат запас питательных веществ, которые затем используются для питания рассады, а также выполняют защитную функцию по отношению к почкам.

Строение семени двудольного растения (фасоли)

Роль влажности в прорастании семян

Продолжая изучать условия, необходимые для прорастания семян, остановимся на значении воды. Его присутствие в почве обеспечивает процессы набухания семенной кожуры, активацию гидролиза крахмала. Сам процесс прорастания начинается с момента поглощения семенами большого количества воды, которая поступает непосредственно к зародышу. Его клетки активно поглощают раствор глюкозы и начинают быстро делиться, что способствует росту зародышевого корешка. Например, семена свеклы поглощают воду в 1,2 раза больше своей массы, а клевера — в 1,5 раза. В приусадебных участках широко применяется метод замачивания семян в воде, для достижения прорастания зародышевого корня.

Жизненные процессы прорастающего семени

Всхожесть семян

Всхожесть семян является важным показателем качества самих семян. Определить его нетрудно.

Цель: учить определять всхожесть семян.

Что делают: отсчитывают, из семенного материала, 100 семян в ряду, без отбора, раскладывают их на мокрой фильтровальной бумаге или на увлажненном песке (можно на мокрой тряпке).

Что наблюдаем: через 3-4 дня подсчитывают количество проросших семян и смотрят, насколько хорошо всходят семена.

Через 7-10 дней снова подсчитывают количество проросших семян и наблюдают за окончательной всхожестью.

Всхожесть оценивают в процентах, подсчитывая количество процентов всхожести на 100 посеянных.

Вывод: чем выше количество проросших семян, тем качественнее данный посевной материал.

Прорастание семян

Есть семена, которые при прорастании выносят на поверхность почвы семядольные листья (фасоль, огурец, тыква, свекла, береза, клен, астра, бархатцы) — это прорастание семян над землей.

У других растений при прорастании семядоли не достигают поверхности почвы (горох, настурция, конские бобы, дуб, каштан), их относят к растениям с подземным прорастанием.

Условия необходимые для прорастания семян

Для этого можно провести небольшой эксперимент.

Цель: какие условия необходимы для того, чтобы семена начали прорастать?

Что делаем: берем три стакана и на дно каждого кладем несколько зернышек пшеницы. В первом – оставьте семена как есть (в нем будет только воздух). Во втором – налейте столько воды, чтобы она лишь смачивала семена, но не покрывала их полностью. Наполните третий стакан наполовину. Накройте все три банки стеклом и оставьте на свету. Это начало нашего опыта.

Примерно через 4-5 дней мы проанализируем результат.

Что мы наблюдаем: у первого — семена остались без изменений, у второго набухли и проросли, а у третьего только набухли, но не проросли.

Результат: Опыт показывает, что семена легко впитывают воду и набухают, увеличиваясь в объеме. При этом органические вещества (белки и крахмал) становятся растворимыми. Так семя из спящего состояния начинает активную жизнь. Но если, как в третьей банке, к семенам доступа воздуха нет, то они, хотя и набухли, но не проросли. Семена прорастали первыми во втором стакане, где они имели доступ как к воде, так и к воздуху. В первой банке изменений не было, так как к семенам не добавлялась влага.

Вывод: семенам для прорастания нужны влага и воздух.

Влияние температуры на прорастание семени

Цель: подтвердим экспериментально, что, кроме влаги и кислорода, на прорастание семян влияют и температурные условия.

Что делаем: кладем несколько семян фасоли (равное количество) в два стакана и заливаем водой так, чтобы она лишь смачивала семена, но не покрывала их полностью. Накройте банки стеклом. Один стакан оставим в комнате при температуре +18-19ºС, а другой поставим на холод (холодильник), где температура не выше +3-4ºС.

Через 4-5 дней мы проверим результаты.

Результат: семена проросли только в том стакане, который стоял в комнате.

Вывод: поэтому для прорастания семян необходима и определенная температура окружающей среды.

Дыхание семян

Потребность в воздухе объясняется тем, что семена дышат, то есть поглощают из воздуха кислород и выделяют в окружающую среду углекислый газ.

Цель: экспериментально доказать, что растения поглощают из воздуха кислород и выделяют углекислый газ.

Что делаем: берем две стеклянные колбы. В одну кладем небольшое количество набухших семян гороха, а другую оставляем пустой. Накрываем обе бутылки стеклом.

Через сутки возьмите горящую лучину и положите ее в пустую колбу.

Что наблюдаем: осколок продолжает гореть. Опустите в колбу семена. Свет погас.

Научно доказано, что кислород в воздухе поддерживает горение и поглощается при дыхании. Углекислый газ, напротив, не поддерживает горение и выделяется при дыхании.

Вывод: Опыт показал, что прорастающие семена (как и живой организм) поглощают кислород (O2) из ​​воздуха в колбе и выделяют углекислый газ (CO2). Мы позаботились о том, чтобы семена дышали.

Сухие семена, если они живые, тоже дышат, но этот процесс у них очень слаб.

Превращение веществ в прорастающем семени

Прорастание семян сопровождается сложными биохимическими и анатомо-физиологическими процессами. Как только в семена начинает поступать вода, их дыхание резко усиливается и активизируются ферменты. Под их влиянием гидролизуются запасные питательные вещества, переходя в подвижную, легкоусвояемую форму. Жир и крахмал превращаются в органические кислоты и сахара, белки в аминокислоты. Попадая в зародыш из запасающих органов, питательные вещества становятся субстратом для начинающихся в нем процессов синтеза, в первую очередь новых нуклеиновых кислот и ферментативных белков, необходимых для начала роста. Общее количество азотистых веществ остается на одном уровне даже при энергетическом распаде белков, так как при этом накапливаются аминокислоты и аспарагин.

Содержание крахмала резко падает, но количество растворимого сахара не увеличивается. Сахар расходуется в процессе дыхания, которое у прорастающего семени протекает очень энергично. В результате дыхания образуются богатые энергией соединения – АДФ и АТФ, выделяется углекислый газ, вода и тепловая энергия. Часть сахара используется для образования клетчатки и гемицеллюлозы, необходимых для построения новых клеточных мембран.

Значительное количество минералов, присутствующих в семенах, остается постоянным во время прорастания. Катионы, содержащиеся в семенах, регулируют коллоидно-химические процессы и осмотическое давление в новых клетках.

Влияние запасов питательных веществ в семени на развитие проростков

Рост зародыша и превращение его в проросток происходит за счет деления и роста клеток. Чем крупнее семена, тем больше в них запасных веществ и тем лучше растут всходы.

Цель: Эмпирически определить, влияет ли размер семян на рост рассады.

Что делаем: самые крупные семена гороха высеваем в одну емкость с землей, а мелкие – в другую. Через некоторое время сравните всходы.

Результат очевиден.

Вывод: из крупных семян развиваются более сильные растения, дающие наибольший урожай. Клетки становятся все больше и больше по мере того, как они поглощают питательные вещества, растут и снова делятся.

Цель: экспериментально проверим утверждение о том, что для роста, особенно вначале, проростки используют вещества, запасенные в самих семенах.

Что делаем: берем набухшие семена фасоли одинакового размера и у одного семени удаляем одну семядолю (1), у второго 1,5 семядоли (2), а у третьего оставляем обе семядоли (3) для контроля.

Все помещаются в контейнеры, как показано на рисунке.

Через 8-10 дней.

Что наблюдаем: заметно, что сеянец с двумя семядолями оказался крупнее и крепче, чем сеянец с одной семядолей или сеянец с половиной семядоли.

Вывод: поэтому качественные семена являются необходимым условием хорошего урожая.

Период покоя растения

Период покоя является необходимым условием прорастания семян. Покой может быть вынужденным, связанным с отсутствием необходимых для прорастания условий (температура, влажность). Примером покоя семян являются сухие семена.

Органический покой определяется особенностями самого семени. Термин «мир» имеет условное значение. В большинстве случаев в таких семенах происходят обменные процессы (дыхание, иногда рост зародыша), но затормаживается прорастание. Органически покоящиеся семена даже в условиях, благоприятных для прорастания, вообще не прорастают или прорастают плохо.

Способность семени находиться в вынужденном или органическом покое выработалась у растений в процессе эволюции как способ пережить неблагоприятный для роста сеянцев сезон. Таким образом в почве создается запас семян.

Основные причины, препятствующие прорастанию семян:

• водостойкость скорлупы, обусловленная наличием в ней палисадного слоя толстостенных клеток, кутикулы (водонепроницаемой восковой пленки);
• наличие в околоплоднике веществ, угнетающих (угнетающих) прорастание;
• недоразвитие эмбриона;
• физиологический механизм торможения прорастания.