Процес проростання насіння – стадії, умови та фактори
Проростання насіння можна визначити як фундаментальний процес, початковий етап онтогенезу рослин, за допомогою якого з одного насіння формується паросток і згодом доросла рослина. Цей процес впливає як на врожайність, так і на якість. рослин.
Давайте докладніше розглянемо процес проростання насіння, його етапи, умови та фактори, необхідні для його здійснення.
Процес проростання насіння
Повний процес проростання насіння здійснюється у наступні фази:
- На початковій стадії проростання насіння швидко вбирає воду, що призводить до набухання і розм'якшення насіннєвої оболонки при оптимальній температурі. та метаболізувати запасену їжу.
- При розриві насіннєвої оболонки з'являється корінець, що утворює первинний корінь. Насіння починає поглинати воду з ґрунту.
- На заключному етапі проростання клітини насіння стає метаболічно активним, подовжується і поділяється, щоб дати початок паростку.
Умови, необхідні для проростання насіння
Ось деякі важливі вимоги, які необхідні для того, щоб насіння утворило паросток, а потім і рослину:
- Вода: вкрай необхідна для проростання насіння. Деякі насіння надзвичайно сухі і потребують значної кількості води щодо сухої ваги.Вода відіграє у проростанні насіння. Вона забезпечує необхідну гідратацію для життєдіяльності протоплазми та розчинений кисень для зростаючого зародка, пом'якшує насіннєву оболонку та підвищує проникність насіння. Вода допомагає в розриві насіння, а також перетворює живильні на розчинну форму для її транслокації в ембріон.
- Кисень: важливе і незамінне джерело енергії для зростання насіння. Він необхідний проростаючому насіння для обміну речовин і використовується як частина аеробного дихання, поки рослина не виростить власне зелене листя. Кисень можна знайти в порах частинок ґрунту, але якщо насіння закопане надто глибоко, воно буде позбавлене цього кисню.
- Температура: для швидкого проростання насіння потрібна помірна температура близько 25-30°C. Цілком очевидно, що різне насіння потребує різних оптимальних температур. Є деякі насіння, яким необхідні або нижчі, або вищі температури від 5 до 40°C.
- Світло чи темрява: це може діяти як екологічний чинник. Багато насіння не проростають, поки на них не падає сонячне світло.
Процес проростання насіння запускається за вказаних вище сприятливих умов. Насіння зазнає швидкого розширення і зростання зародка з подальшим розривом покривних шарів і появою корінця. Поява цього коріння вважається завершальною фазою процесу проростання.
Чинники, що впливають на проростання насіння
Існує кілька основних факторів, що впливають на проростання насіння. До них відносяться:
Зовнішні фактори
- Вода: Недолік чи надлишок води впливає на проростання насіння.
- Температура: впливає швидкість зростання, і навіть на метаболізм насіння.
- Кисень: проростаючі насіння активно дихають і вивільняють енергію, необхідну для їх зростання, тому недолік кисню впливає на їх схожість.
У деяких випадках температура нижче помірного рівня сповільнює проростання насіння та сприяє зростанню грибів. Проростання також може припиняється при температурі вище за помірний рівень.
Внутрішні фактори
Насіннєвий спокій – це стан, при якому насіння не може прорости навіть за сприятливих умов. Під час насіннєвого спокою:
- Насіннєва оболонка, стійка до впливу води та газів, обмежує поглинання води та кисневий обмін.
- Насіння з нерозвиненим або незрілим зародком не проростає.
- Деякі насіння містять регулятори росту рослин, які пригнічують проростання насіння.
- Одному насінню потрібно більше часу для проростання, ніж іншим.
Який чинник впливає набухання насіння?
На нормальне проростання впливає як температурний режим, а й кількість води, поглиненої насінням. Сухе насіння містить тільки зв'язану воду і для проростання має набухати, тобто поглинути певну кількість води, необхідну для активації ферментів і створення середовища для біохімічних реакцій. Так, на початку, набухання насіння здійснюється силами гідратації, а в кінці – осмотичними, за рахунок накопичення продуктів гідролізу білків, ліпідів та вуглеводів.
Важливо, що вода, що надійшла з ґрунту в ендосперм, буде доступна для зародка тільки в тому випадку, якщо осмотичний тиск його клітин буде вищим за осмотичний тиск ґрунтового розчину. При надмірно високому осмотичному тиску ґрунтового розчину насіння тільки набухає, але не проростає.
Враховуючи особливе значення початкового розвитку рослин, було поставлено завдання вивчити особливості проростання насіння залежно від кількості поглиненої води та ступеня набухання. Об'єктами досліджень служило насіння амаранту, гороху, пшениці, кукурудзи. Техніка закладки та проведення дослідів здійснювалася згідно з загальноприйнятою методикою [ГОСТ 12038-85].
В результаті досліджень було встановлено, що насіння гороху, кукурудзи та амаранту поглинає в першу годину практично однакову кількість води (24, 23 та 22 % відповідно), тоді як пшениця у 2 рази менша (11 %). Потім швидкість поглинання води у гороху зростає, кількість води, поглиненої за добу, досягає 104%. У пшениці, амаранту та кукурудзи поглинання води насінням відбувається більш рівномірно і через 24 години становить 47,7; 48,0 та 42,0 % відповідно, що підтверджується результатами, представленими в табл. 1.
Таблиця 1
Показники набухання насіння
Відносний приріст маси
Питома
потенціал
набухання,
умовні одиниці
