Способность и условия прорастания семян

В лабораторных условиях или в почве на поле прорастают только жизнеспособные семена. В любом случае д л я п р о р а с т а н и я с е м я н необходимы определенные условия: влага, тепло, воздух (кислород), для семян некоторых культур - свет.

Прорастание семян - сложный биологический процесс, при котором зародыш, используя запасные питательные вещества, превращается в проросток. Зародыш растет не только за счет запасных питательных веществ семени, но и использует пищу и влагу из почвы. Установлено, что способность к прорастанию появляется уже у молодых формирующихся семян: у озимой пшеницы полностью проросли 10-дневные зерновки, высушенные в срезанном колосе, у ржи - 14-дневные, т. е. собранные еще до наступления молочного состояния. Прорастание семян во многом зависит от начала дифференциации зародыша: у яровой и озимой пшеницы она начинается с 6…7-го дня жизни зародыша, у ржи - с 9…11-го, у кукурузы - с 15-го дня после оплодотворения.

Большое значение для прорастания имеет долговечность семян, способность сохранять всхожесть длительное время. Различают биологическую и хозяйственную долговечность. Биологическая долговечность характеризуется способностью семян сохранять всхожесть длительное время (50…100 лет), хотя бы у единичных экземпляров в образце. Хозяйственная долговечность - период сохранения кондиционной всхожести семян при оптимальных условиях хранения.

Долговечность зависит от ботанического вида, места выращивания и условий хранения семян. Дольше других кондиционная всхожесть сохраняется у семян пшеницы, овса, ячменя, риса, бобовых трав (10…15 лет), менее долговечны семена ржи, сои, подсолнечника (3…5 лет). Хозяйственную долговечность семян учитывают при создании переходящих и страховых семенных фондов.

Повышение влажности зерна увеличивает активность дыхания и приводит к повышению температуры, что может вызвать самосогревание и благоприятствовать развитию микроорганизмов. Семена при этом плесневеют и теряют посевные качества. Наиболее высокой энергией дыхания обладают семена масличных культур; зерновые культуры имеют низкую энергию дыхания, еще ниже дыхание у семян бобовых культур.

Влажность семян - очень важный показатель их качества. ГОСТом определен уровень влажности кондиционных семян разных культур, при котором семена хорошо хранятся. Например, для пшеницы - 14%, для гороха - 15, для подсолнечника - 10, для рапса - 8%.

Семена способны как поглощать влагу из окружающего воздуха, так и терять ее. Интенсивность этих процессов зависит от относительной влажности и температуры воздуха. Равновесная влажность семян (находящаяся в равновесии с данной влажностью воздуха и при данной температуре) изменяется следующим образом: увеличение относительной влажности воздуха при его постоянной температуре ведет к повышению равновесной влажности семян; при постоянной влажности воздуха и возрастании температуры способность семян поглощать влагу снижается, а при понижении температуры - возрастает.

Семена большинства полевых культур, убранные в фазе полной спелости, при проращивании их в первые дни после уборки в благоприятных лабораторных условиях имеют, как правило, очень низкую энергию прорастания и низкую лабораторную всхожесть. Такие семена, будучи морфологически зрелыми, являются незрелыми физиологически и приобретают способность к прорастанию лишь после продолжительного хранения.

Время от уборки до наступления полной всхожести семян называется периодом п о с л е у б о р о ч н о г о (или физиологического) д о з р е в а н и я. Неспособность семян к прорастанию сразу после уборки - важное экологическое приспособление растений, направленное на сохранение вида, так как оно позволяет семенам переносить неблагоприятные условия. Установлено, что причинами послеуборочного дозревания (покоя) семян являются непроницаемость плодовых и семенных оболочек для воздуха и воды, наличие в семенах и плодах веществ, задерживающих прорастание.

Продолжительность периода послеуборочного дозревания зависит от вида и сорта растений, от условий созревания, уборки и хранения семян. Например, у семян кукурузы и эспарцета период послеуборочного дозревания очень короткий - всего несколько дней, а у семян пшеницы, ячменя, проса, гороха, подсолнечника - 20...40 дней и более. В зависимости от условий созревания и уборки период послеуборочного дозревания удлиняется (при прохладной, дождливой погоде) или сокращается (при теплой и сухой). Для сокращения периода послеуборочного дозревания семена просушивают, прогревают, вентилируют.

В неблагоприятных условиях (ограниченный газообмен в партии семян, высокая или низкая температура, вторичное увлажнение и др.) семена могут впадать в состояние вторичного покоя.

Условия произрастания растений оказывают определенное влияние на качество семян: семена формируются разнокачественные, однако при этом генотипичность растений в потомстве сохраняется.

Под р а з н о к а ч е с т в е н н о с т ь ю понимают различия семян по морфологическим признакам, биохимическому составу и физиологическому состоянию, способности прорастать и обеспечивать определенную продуктивность растений в потомстве.

И.Г.Строна (1966) выделяет три типа разнокачественности семян: экологическую, матрикальную и генетическую.

Экологическая разнокачественность возникает в результате взаимодействия растений и семян с экологической средой. Разнокачественность этого типа не является наследственной, однако в формировании биологических свойств семян играет важную роль.

Матрикальная разнокачественность результат неодинакового местонахождения семян на материнском растении, что ведет к разному режиму их питания и разному влиянию материнского растения.

Генетическая разнокачественность - результат соединения наследственности родительских форм. Хотя при этом сохраняется общий тип наследственности (сортовые признаки), однако каждое семя имеет отличия, обусловленные половым процессом. Генетическую разнокачественность семян вызывают также мутагенные факторы.

Разнокачественность семян может быть положительной или отрицательной с точки зрения оценки их биологических свойств. Поэтому необходимо выявлять факторы, способствующие развитию положительной разнокачественности семян, а также исключать те из них, которые обусловливают отрицательную разнокачественность.

К сожалению, пока нет объективных методов рогнозирования урожайных свойств семян, возможности определять их в лабораториях и выделять в производственных условиях. Однако изучение гетероспермии дает возможность определять условия, необходимые для формирования и отбора биологически наиболее ценного посевного материала и его улучшения в семеноводстве.

Семенам разных культур для прорастания требуется неодинаковое количество воды. По данным М.К.Фирсовой необходимо следующее количество воды (% к массе воздушносухих семян):

Наибольшее количество воды для прорастания необходимо клубочкам сахарной свеклы, имеющим крупный околоплодник, активно поглощающий воду; семенам льна, впитывающим воду ослизняющимися оболочками и семенам бобовых, так как они содержат в 2…3 раза больше белка, обладающего высокой поглотительной способностью. Интенсивность поступления воды в семена зависит от температуры. При повышенной температуре этот процесс ускоряется, время прорастания семян сокращается.

Установлены минимальный, оптимальный и максимальный уровни температуры прорастания семян в лабораторных условиях.

Минимальная - самая низкая положительная температура, при которой возможно прорастание семян данной культуры (для ржи, гороха, люцерны 1^оС; пшеницы, ячменя, бобов, мака, рапса, тимофеевки - 3...4^о С; кукурузы, подсолнечника, сорго 8...10^оС; клещевины, дыни, хлопчатника 1З...15^оC).

Оптимальная - наиболее благоприятная температура, при которой прорастание семян идет быстро, для большинства полевых культур 25...30 ^оC.

Максимальная - наиболее высокая температура, при которой продолжается прорастание семян и выше которой оно приостанавливается, для кукурузы 40...44 ^оC; пшеницы 30...32 сахарной свеклы 28...30 ^оC.

При поглощении влаги и прорастании резко усиливается дыхание семян и потребность их в кислороде. Из-за недостатка кислорода семена в воде или в переувлажненной почве не прорастают (кроме семян риса).

Свет при прорастании семян - фактор факультативный. Для большинства полевых культур наличие или отсутствие света не влияет на прорастание семян. Однако семена фацелии и щирицы на свету не прорастают, а семена многих мятликовых трав (мятлик, бекмания и др.) не прорастают в темноте.

Важным условием высокого урожая является своевременное получение полных, дружных и хорошо развитых всходов.

Полевая всхожесть – интегральный показатель качества семян и уровня агротехники. Если лабораторная всхожесть – это процент семян, давших нормальные всходы, от количества высеянных, то полевая всхожесть - процент всходов от количества высеянных всхожих семян. В формировании урожая этот показатель играет большую роль: как изреженные, так и загущенные посевы снижают урожайность.

Полевая всхожесть большинства культур пока остается невысокой, значительно ниже лабораторной, и составляет у зерновых культур 65…85%, у сахарной свеклы 50, у многолетних трав – 30…49%. Она зависит от качества семян, агротехники и агроклиматических условий периода посев-всходы.

Хорошие семена имеют высокие показатели энергии прорастания, лабораторной всхожести и силы роста, они крупные, тяжеловесные, что обеспечивает получение дружных всходов и высокой полевой всхожести. Если семена имеют низкие показатели качества, то получаются изреженные посевы и формируются растения с низкой продуктивностью.

Влияние крупности семян на полевую всхожесть и урожайность можно показать на примере подсолнечника, высеваемого широкорядно, когда роль каждого растения в формировании урожая более высокая, чем у культур обычного рядового посева. По данным ВНИИМК, при массе 1000 семян 90 г полевая всхожесть была 91%, а урожайность - 2,8 т/га, а при массе 1000 семян 50 г – соответственно 63% и 2,69 т/га. Травмированные и пораженные болезнями семена всегда имеют более низкую полевую всхожесть. При сортировании их невозможно отделить от общей массы партии семян. Снизить вредное влияние механических повреждений и зараженности болезнями можно путем протравливания семян с применением пленкообразующих веществ (инкрустация).

В повышении полевой всхожести семян и сохранении растений до уборки велика роль агротехники. В неблагоприятных условиях низкую полевую всхожесть могут иметь и хорошие семена. Например, посев в плохо разработанную невыравненную почву, в пересохший слой почвы, неравномерное размещение семян по глубине, отсутствие прикатывания почвы после посева, посев не протравленными семенами. Полевая всхожесть зависит и от предшественников, по-разному влияющих на почву. Наиболее неблагоприятны повторные посевы.

На полевую всхожесть влияют экологические условия: температура почвы на глубине посева семян, температура воздуха, влажность почвы, наличие почвенных вредителей, почвенной корки.

Сроки посева создают разные условия для прорастания семян. Полевую всхожесть снижают как преждевременный посевы в недостаточно прогретую почву, так и задержка с посевом, когда верхний слой пересыхает. Для получения полных и дружных всходов благоприятны следующие температуры посевного слоя почвы: для ранних яровых культур 9…11 ^о С, для поздних яровых культур – 16…18, для озимых 15…17 ^о С. Сильно снижается полевая всхожесть при длительных похолоданиях, ливнях и образовании почвенной корки. Семена в холодной увлажненной почве поражаются грибными болезнями и повреждаются вредителями. Оптимальная влажность почвы на глубине посева семян - 65…70% ППВ.

В процессе вегетации часть растений погибает в результате внутривидовой конкуренции. Это явление называется изреживаемостью посевов. Так, в Нечерноземной зоне, по данным госсортоучастков, в период от всходов до уборки погибло 24% растений ржи, 31% озимой пшеницы, 16% яровой пшеницы, 14% овса, 9% - ячменя. В Центральном Черноземье (по данным Воронежского ГАУ) изреживаемость растений за вегетацию составляет: озимой пшеницы 30%, ржи - 31%, яровой пшеницы - 11%. Причинами выпадения растений являются вредители и болезни, некачественные семена, а также завышенная норма высева.

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 532; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!