Семенная оболочка непроницаема для кислорода

4. наличием особых веществ – ингибиторов роста

Процессы, проходящие в семенах во время глубокого и вынужденного покоя, еще полностью не выяснены. Это объясняется тем, что семя очень сложная и во многом еще не познанная биологическая система. Однако достижения в области физики, химии, молекулярной биологии, биохимии, а также раскрытие внутренней организации и энергетики физиологических процессов, выявление закономерности взаимодействия органов тканей позволяют сделать некоторые суждения и теоретические обоснования приемов подготовки семян к посеву.

Рассматривая семя как саморегулирующуюся, самонастраивающуюся биологическую систему, можно сказать, что во время покоя семян эта система находится в равновесном состоянии, зародыш семени очень медленно потребляет запасное питательное вещество. При прорастании семян биологическая система выводится из равновесного состояния. При этом необходимо воздействие определенного комплекса факторов, вызывающих в системе возбужденные состояния, благодаря которым осуществляются многие биологические процессы. Такие состояния возникают при наличии разного рода источников энергии.

Для прерывания сроков покоя семян на них воздействуют различными факторами:

1. наличие достаточного количества воды

2. наличие кислорода

3. соответствующий тепловой режим

4. соответствующий световой режим

Так, при намачивании семян в воде изменяется энергетический уровень всей биологической системы. С повышением температуры воды, окружающей семя, возникает дополнительная энергия, усиливающая возбужденные состояния. Это обеспечивает ускорение многих сложных биохимических реакций в процессе прорастания. При этом кислород воздуха и воды, окружающей семя, усиливает и поддерживает возбужденное состояние всей системы на высоком энергетическом уровне. Включение в раствор дополнительных энергетических материалов в виде солей, кислот, щелочей в определенных концентрациях может ускорить процесс прорастания при более полном использовании энергетического материала семян. Присутствующие в растворе ионы металлов сами могут являться дополнительным энергетическим источником при химических реакциях прорастания.

Биологическая система семени может быть выведена из равновесного состояния путем облучения семян светом. Это объясняется тем, что в облученных семенах возникает электронное возбуждение, сохраняющееся от нескольких дней до года и более. В эндосперме и зародыше семян активируется ряд ферментов, приводящих к быстрому появлению простых сахаров, свободных аминокислот и органических кислот. При прорастании семян, облученных светом, усиливается протекание окислительных процессов, приводящих к образованию физиологически активных веществ, влияющих на зародыш и вызывающих его быстрое развитие.

Следовательно, свет, рассматриваемый как электромагнитные колебания и одновременно как поток квантов, несущих энергию, воздействуя на семена, вызывает возбужденные состояния в биологической системе семени. В результате этого питание зародыша, а также другие биологические процессы усиливаются. Это ведет к повышению энергии прорастания и всхожести семян, а затем и к усилению роста всходов.

На прорастание облученных семян влияет не только длина фотопериода, но и качество света. По мнению многих авторов, стимулирующее действие оказывает красный свет. С ним связано образование фермента, который разрушает эндоспермный слой, механически ограничивающий рост зародыша. Однако действие света связано не только с этим. Красный свет способствует образованию стимулятора роста — гиббереллина, который активизирует прорастание семян. При этом он не только активизирует образование общего содержания гиббереллина в тканях растений, но и способствует высвобождению свободных форм гиббереллина из связанных. Красный свет оказывает более заметное влияние на всхожесть, энергию прорастания семян, рост растений, чем свет другого спектрального состава. В связи с этим не весь световой спектр солнца одинаково желателен для облучения семян. Учитывая это, в последнее время для создания светового потока определенной волны, а следовательно, и определенного спектрального состава при облучении семян используют оптические квантовые генераторы (лазеры).

По хозяйственным соображениям семена древесных и кустарниковых пород после сбора в большинстве случаев не высевают, а хранят определенное время. При этом естественный ход подготовки семян к прорастанию нарушается, вследствие чего задерживается появление всходов, снижается грунтовая всхожесть посевного материала и качество выращиваемых из семян растений. Чтобы избежать этого, в практике лесного хозяйства семена перед посевом замачивают в воде и растворах микроэлементов и ростовых веществ, облучают светом и т. п. Для преодоления глубокого покоя семян применяют особый вид подготовки, называемый стратификацией.

В семенах, имеющих глубокий покой, содержатся вещества, задерживающие их прорастание. Они называются блокирующими тормозителями прорастания, или ингибиторами. Наличие в семенах ингибиторов раскрывает в определенной степени роль стратификации, при которой семена на определенное время помещают в условия пониженных температур и доступа свободного кислорода. При пониженных температурах и наличии кислорода ингибиторы прекращают свое тормозящее действие. Существует мнение, что тормозители вымываются из семян или вступают в сложные биохимические реакции и этим снижают барьер, тормозящий прорастание. Под влиянием пониженной температуры в клетках происходит накопление веществ, стимулирующих рост. При достижении достаточно высоких концентраций эти вещества устраняют действие ингибиторов, что и определяет появление у семян с глубоким покоем способности к прорастанию.

Таким образом, если при сборе и переработке лесосеменного сырья, хранении и транспортировке семян нельзя допускать выведения биологической системы семени из равновесного состояния, то при подготовке семян к посеву, наоборот, необходимо перевести эту систему в возбужденное состояние.

4.Способы подготовки семян к посеву.

Семена, прошедшие предпосевную подготовку, при наличии воды, тепла и кислорода, прорастают. При этом вода растворяет некоторые запасные питательные вещества, делает их доступными для питания развивающегося зародыша. Активизируется работа разнообразных биологических катализаторов — ферментов; происходит образование фитогормонов, которые являются регуляторами ростовых процессов в семенах; ускоряется переход нерастворимых запасных питательных веществ в доступную форму.

Предпосевная подготовка семян является одним из важнейших направлений в повышении эффективности выращивания посадочного материала.

Знание причин семенного покоя позволяет разработать и применить различные способы его преодоления путем специальной предпосевной обработки:

Стратификация

Снегование

Случайные записи:

Новый взгляд на сердце


Похожие статьи:

Добавьте постоянную ссылку в закладки. Вы можете следить за комментариями через RSS-ленту этой статьи.
Комментарии и трекбеки сейчас закрыты.