|
 Jak víte, semena mnoha rostlin rychle vyklíčí, když jsou vystavena příznivým podmínkám. První a nejdůležitější podmínkou jejich klíčení je vlhkost. V suchém stavu lze semena dlouhodobě skladovat.
Při restaurování Norimberského divadla v roce 1955 byly nalezeny skleněné trubice se semeny ječmene, ovsa a jiných plodin po sklizni roku 1831. Tato semena byla zaseta, naklíčena a vyprodukována rostlinami bez uší. Semena mimózy vyklíčila po 147 letech. Ale nejdelší doba uchování životaschopnosti semen zaznamenaná ve světové literatuře se týká semen lotosu, která mohou klíčit po 500-800 letech ležení v bahně.
Když semena přijdou do styku s vodou, začne do nich proudit velkou silou. Například semena cocklebur mohou absorbovat vodu i z nasyceného roztoku chloridu sodného, který má osmotický tlak 375 atmosfér. Absorpcí vody semena bobtnají a rostou. Taková oteklá semena vyvíjejí obrovský tlak na životní prostředí. To lze posoudit podle incidentu s parníkem „Dnepr“.
Tento parník havaroval před vstupem do Bosporského průlivu. Na pomoc mu přišla pohotovostní loď s K. Paustovským. Ve svém příběhu „Černé moře“ popsal, co viděl: "Když jsme se přiblížili k Dněpru, uviděli jsme neobvyklý pohled." Parník byl rozbit na útesech. Příď byla oddělena od zádi a obě části parníku, odstraněné z kamenů Epronovou výpravou, stály bok po boku a houpaly se na kotvách. Neproniknutelné přepážky bránily vodě potopit rozbitý parník ... Pohled na prasklý parník byl pro nás nečekaný, ale brzy bylo všechno jasné. Chyty Dněpru byly až po okraj naplněny hráškem. Voda vstoupila do díry a nasákla hrášek. Naplnilo a roztrhalo neuvěřitelnou silou železné strany parníku, ohlo přepážky a vytáhlo rámy. “.
Ale voda nepronikne tak snadno do všech semen. Jádro semen bílého akátu, ořechu, mečíku a mnoha dalších rostlin je připoutáno v tvrdých obalech. Prostřednictvím těchto obalů je přístup k embryu vlhkosti a kyslíku obtížný a bez nich semena nevyklíčí. Tuto situaci dobře ilustrují výsledky takového experimentu: 50 glazovaných semen bylo vloženo do vody současně, 4 z nich nabobtnaly další den, 11 - po dvou měsících, 17 - do jednoho roku, 6 - do jednoho roku, 6 - do třetího roku, 3 - ve čtvrtém a pátém roce a 3 semena nenapuchla a nevyklíčila, i když byla ve vodě déle než pět let.
Klid osiva a jeho narušení
Je známo mnoho takových semen, do kterých voda snadno proniká, ale stále nevyklíčí. Některá semena například nevyklíčí, pokud jsou zaseta ihned po sklizni. Aby tato semínka mohla začít růst, je zapotřebí určité období. Toto období se nazývá semeno klidu. IV Michurin poukázal na to, že v každém semenu v klidu, tj. V suchém stavu, se proces života nezastaví, probíhá neustálý, i když pomalý metabolismus, podporující život embryonální buňky, a správný průběh takové výměny je zcela závisí na podmínkách prostředí, ve kterých se osivo nachází.
 Na první pohled je vegetační klima negativním jevem. Ve skutečnosti je jejich přechod do stavu klidu užitečnou biologickou vlastností, která chrání semena před předčasným klíčením a smrtí pod vlivem nepříznivých podmínek prostředí.
Pokud semena neměla spící období, pak by se člověk setkal s nesmírně velkými obtížemi při jejich sběru, skladování a setí.Existují odrůdy kukuřice, jejichž semena postrádají spící období, a proto snadno klíčí na zeleném klasu mateřské rostliny a vytvářejí velké sazenice. Tento jev je také pozorován u některých odrůd pšenice, žita a jiných plodin. Je zřejmé, že takové odrůdy nejsou rozšířené, protože jejich semena nelze skladovat.
Co vysvětluje klidu semen? Důvody pro zabránění klíčení semen jsou různé. Některé (ořech, mandle a další), jak je uvedeno výše, je to způsobeno přítomností pevných obalů semen, které zpomalují tok vody do embrya, v jiných (euonymus, popel atd.) je embryo pokryto látkami, které zpomalují jeho klíčení, a v jiných (lipa, cocklebur atd. .) je embryo pokryto filmem, který neumožňuje průchod kyslíku.
Někteří vědci spojují přechod semen do stavu vegetačního klidu se zastavením tvorby životně důležitých sloučenin a hromaděním látek, které zpomalují klíčení embrya, v tkáních. Ve skutečnosti se takové inhibitory nacházejí v některých semenech. Například semena borovice a žita, zvlhčená vodným extraktem z meruňkových semen, vůbec nevyklíčí. Extrakt ze semen cukrové řepy potlačuje klíčení semen ječmene, hrášku, mušlí a dalších rostlin.
Bylo zjištěno, že hydroxybenzoová, vanilková, hydroxycinamová a ferulová kyselina jsou inhibitory v semenech řepy.
U semen s nízkou klíčivostí v jiných rostlinách se také nacházejí látky, které inhibují klíčení. Patří mezi ně tyrosin a amoniak.
Nadměrná akumulace vitamínů v semenech může také zpomalit klíčení semen. Takže, jak jsou uloženy v semenech saxaul„Chogone a některých dalších, obsah vitaminu P se několikrát zvyšuje. Ve prospěch skutečnosti, že vitamin P, který se hromadí ve významném množství, potlačuje klíčení semen, hovoří i tato skutečnost. Pokud jsou klíčící semena těchto rostlin zvlhčena v roztoku vitaminu P a tím se zvýší jeho obsah, klíčení těchto semen se zpomalí. Sloučeniny blízké vitamínu P byly také nalezeny ve skořápce pšenice s červeným zrnem. Tyto látky také zpomalují klíčení čerstvě sklizených jader.
Některé růstové promotory, akumulující se ve vysokých koncentracích v semenech, mohou také zpomalit klíčení semen. Bylo zjištěno, že spící semena euonymu, jasanu a javoru obsahují takové koncentrace kyseliny indoleactové (heteroauxin), které inhibují klíčení semen.
Velmi zřídka klíčí semena v plodech. V tomto ohledu bylo navrženo, že jejich oplodí obsahuje látky, které inhibují klíčení semen. K otestování správnosti tohoto předpokladu byl vytvořen takový experiment. Z oplodí byl připraven vodný extrakt a semena odebraná ze stejných plodů byla do něj namočena, některá semena byla namočena do vody. Ukázalo se, že v prvním případě bylo zabráněno klíčení semen a růstu sazenic. Takže když byla semena moruše namočená v extraktu, vyklíčilo 14% semen, a když byly uchovávány ve vodě, 73%.
Jiné experimenty zjistily, že počet inhibitorů klesá s dozráváním plodů.
Povaha inhibitorů klíčení je stále špatně pochopena. Jedna věc je zřejmá, že chemikálie, které inhibují jejich klíčení, nejsou u různých semen stejné. V tomto ohledu se neutralizace látek, které zpomalují klíčení semen, provádí různými metodami. V jednom případě obsah těchto látek v semenech klesá během loužení, tj. Když jsou semena namočena ve vodě; u druhé je nutné ošetření osiva růstovými stimulanty; ve třetím působí na semena fyzikálními faktory (světlo, teplota atd.)
Inhibice klíčení je spojena nejen s přítomností látek, které inhibují tento proces, stav buněk má také velký význam. Profesor P. A. Genkel vysvětluje stav vegetačního klidu tím, že se v dozrávajících semenech tvoří složité sloučeniny. Oddělují protoplazmu od stěn, což vede k narušení komunikace mezi buňkami.Na povrchu protoplazmy se objevuje mastná vrstva, která zabraňuje pronikání vody a chrání obsah buněk před nepříznivými podmínkami prostředí.
V současné době byly nalezeny techniky, které pomáhají semenům dostat se z nečinného stavu.
Při mletí semen pískem, drceným sklem nebo pomocí speciálních strojů se otevírá přístup k embryím vody a kyslíku a semena klíčí.
 Mnoho semen vyžaduje jinou přípravu - stratifikaci. Za tímto účelem jsou smíchány s vlhkým jemnozrnným pískem v objemovém poměru: jedna část semen ke třem částem písku.
Říční písek se obvykle používá jako médium pro stratifikaci. Během celé stratifikace je obsah vlhkosti v písku udržován na 30-50% jeho plné kapacity vlhkosti. Vrstva semen s pískem u plemenných plemen by neměla být vyšší než 25 cm, u peckovin - ne více než 40 cm.
Tepelné podmínky jsou nezbytné pro stratifikaci semen. Nejpříznivější teplota pro stratifikaci je 0-1 °, při poklesu na -6 ° se proces stratifikace zpomalí, pod -6 ° klesá klíčivost semen a při teplotách pod -15 ° semena hynou.
Kromě písku se ke stratifikaci používá také mech. Ten je díky své vysoké kapacitě vlhkosti, vysokému provzdušňování a antiseptickým vlastnostem považován za nejlepší médium pro stratifikaci.
V závislosti na povaze semen ovocných plodin je doba stratifikace různá. U semen jabloně Sibirka je období stratifikace 25–30 dní, u semen Anis a Antonovka - 80-90, na semena třešňové švestky, švestky, třešně Antipovka - 120-150, a na obyčejná třešňová semena - 150-180 dnů.
Klíčení semen je zvláště výrazně zrychleno během stratifikace za následujících podmínek: čerstvý koňský hnůj je položen na dno příkopu s vrstvou 40 cm, nahoře se nalije vrstva písku 10 cm a poté 8-10 cm semen smíchaných s pískem v poměru 1: 3. Semena se denně zvlhčují ohřátá voda (35-45 °). S touto přípravou semena meruňka a ořechový výhonek 12. – 15. den, dřín - 40. až 45. den atd.
Podmínky, za kterých semena procházejí stratifikací, urychlují fyziologické procesy, které připravují semena pro klíčení. Množství látek, které zpomalují klíčení semen, je sníženo. Pod vlivem snížené teploty se tvoří životně důležité sloučeniny, které stimulují jejich klíčení.
Konec procesu stratifikace semen je obvykle určen klíčením a výskytem kořene v nashed semen. Tyto metody však trvají dlouho a nejsou vždy použitelné pro ovocné plodiny v hlubokém klidu.
V posledních letech se objevily nové metody pro stanovení stavu vegetačního klidu semen a stupně jejich připravenosti k setí po stratifikaci. Při studiu podstaty metabolismu v semenech, která jsou ve spánkovém stavu a vynořila se z něj, bylo možné prokázat, že uvolňování semen ovocných plodin ze spánkového stavu charakterizuje masivní vzhled škrobu v kořeni a v částech děložního listu v blízkosti pupenu, pokles tuku a absence izolace protoplazmy. Taková semena lze použít k setí po dvou týdnech.
Nejen pod vlivem stratifikace, ale také působením proměnných teplot na semena se výrazně zrychlí klíčení semen a vývoj rostlin. Při vystavení semenům bavlníku tedy střídání nízkých a vysokých teplot urychlilo vznik semenáčků, nástup kvetení a zvýšil se výnos. Podobné skutečnosti byly zjištěny u semen kukuřice, okurek, rajčat a dalších plodin.
Studie ukázaly, že při působení nízkých teplot se v semenách tvoří sloučeniny podobné g a b-berellinu. Ale než se budeme podrobněji zabývat důležitou rolí těchto látek v životě rostlin, promluvme si krátce o historii jejich objevu.
Na rýžových polích v Japonsku, Indii, Číně a dalších zemích byl dlouho pozorován neobvyklý jev, kdy začaly prudce růst výhonky některých rostlin. Plod těchto rostlin rýže byl zpožděn, semena v latách se někdy vůbec nevytvořila a výnos prudce poklesl.
Bylo zjištěno, že toto onemocnění je známé jako špatné výhonky a je způsobeno houbou gibberella fuykuroye. Bylo navrženo, že houba gibberella vylučuje neznámou látku, která stimuluje růst výhonků. Později byla tato látka - giberelin - izolována a byla stanovena její struktura.
Mnoho dalších mikroorganismů, stejně jako vyšších rostlin, má schopnost syntetizovat tento růstový stimulant. Látky podobné gibberellinu se nacházejí v semenech hrášku, kukuřice, fazole, jablko a jiné rostliny, v listech tabák, řepka, perilla a rudbeckia, v kořenech hrachu a vodního hyacintu. V současné době bylo izolováno 9 giberelinů, které se navzájem liší fyzikálními a chemickými vlastnostmi. Věda dosud neznala takovou látku, která může nejen zvýšit růst rostlin, ale také zajistit, aby rostliny za normálních podmínek nekvetly. Gibberelliny znatelně urychlují klíčení semen a zlepšují růst sazenic.
Odstranění tvrdých krytin ze semen s hlubokým spánkem, v mnoha případech, i když to způsobuje růst embryí, dávají slabé rostliny. Ošetření embryí spících semen giberelinem přispívá k eliminaci zakrslosti v ovocných stromech, javoru, pivoňce a dalších.
Semena broskevs hlubokým spícím obdobím, i po odstranění kosti, vyžadují 2-3 měsíce studené stratifikace. Na druhé straně léčba gibberellinem u semen, která nebyla částečně nebo úplně vystavena stratifikaci, způsobuje narušení spícího období a stimuluje jejich klíčení.
Semena vřetenového stromu pro klíčení vyžadují působení proměnlivé teploty (2-3 měsíce při 10-20 ° a 3-4 měsíce při 0-6 °). Působením zvýšené teploty v semenech embryo roste, což vede k praskání pláště semen. Tento proces otevírání semen lze výrazně urychlit zpracováním 0,05-0,1% roztokem giberelinu.
V semenech mnoha rostlin začíná růst embrya expanzí buněk. Ale tento proces je někdy zpožděn, i když k dělení buněk skutečně dochází. Předpokládá se, že stimulační účinek giberelinu na klíčení semen spočívá ve skutečnosti, že zvyšuje proces protahování embryonálních buněk, který zjevně hraje klíčovou roli během klíčení.
Zdálo se, že protože mnoha semenům chybí zelený pigment, chlorofyl, není pro klíčení semen potřeba žádné světlo. Pokusy však ukázaly, že tomu tak není. Spolu s mnoha semeny, která klíčí ve tmě, jsou známy stovky druhů semen, pro jejichž klíčení má světlo blahodárný účinek a pro některé je to prostě nezbytné. Semena jmelí, ohnivých řas, jedovatých pryskyřníků a dalších rostlin, které jsou v půdě v takové hloubce, kde světlo neproniká, nevyklíčí. Pokud tato semena dopadnou na povrch a jsou vystavena světlu, začnou rychle klíčit.
Nedávno byla získána nová data o vlivu světla na klíčení semen. Ukázalo se, že čtyřnásobné ozáření semen borovice červeným světlem zvyšuje jejich klíčivost šestkrát. Pokud jsou semena ozařována infračervenými paprsky, pak je pozitivní účinek červeného světla odstraněn. Předpokládá se, že červené světlo zvyšuje tvorbu giberelinu, který aktivuje klíčení semen. Ve tmě probíhá opačný proces, který je umocněn působením infračervených paprsků. Tato a další fakta podnítila studium citlivosti semen citlivých na světlo k působení giberelinu. Ukázalo se, že semena salátu, guayuly, tabáku a dalších rostlin, ošetřená tímto růstovým stimulantem, nepotřebují působení světla, a proto dobře klíčí ve tmě.
Je známo, že další sloučeniny zvyšují klíčivost semen.Akademik N.G. Kholodny jako první v naší zemi provedl výzkum vlivu heteroauxinu na klíčení semen a produktivitu rostlin. Ukázal, že ošetření semen tímto růstovým promotorem výrazně zvyšuje výnosy. oves a pšenice, heteroauxin a další růstové stimulanty zvyšují klíčivost semen tungu, bavlníková rostlina, dub a mnoho dalších rostlin. To je také pozorováno při ošetření semen kyselinou jantarovou, vitamíny a jinými sloučeninami.
 Předsejbové ošetření semen některými látkami má tak hluboké narušení metabolismu, že vede ke změně povahy rostlin. Bylo to poprvé, co se to přesvědčivě ukázalo ve vztahu k působení kolchicinu. Tato látka se získává hlavně z rostliny Colchicum, která dostala svůj název od Kolkhosu, tedy od starověké Colchis, kde je obzvláště běžná. Ruský název rostliny je podzimní krokus. Kvete bez listí na konci podzimu, poté přezimuje a na jaře, když se objeví listy, dozrávají tobolky. Kolchicin izolovaný z této rostliny se ukázal jako silná jedovatá látka, i když v malých dávkách má terapeutický účinek. Dokonce i Byzantinci používali extrakt kolchicinu jako lék proti dnu.
Nedávno bylo zjištěno, že ošetření semen nebo rostlin touto látkou způsobuje změnu v dědičných vlastnostech rostlinného organismu. Výběrem z takto pozměněných rostlin bylo možné izolovat formy pohanky, proso, ječmene, žita a dalších plodin se zvýšenou produktivitou.
Hluboké změny jsou také pozorovány, když jsou semena ošetřena ethyleniminem. Namáčení semen hybridu pšenice a pšeničné trávy v roztoku tohoto přípravku (0,01-0,04%) během dne vedlo k objevení nových forem. Předseťové ošetření semen pšenice vysokou dávkou přípravku 2,4-D (kyselina 2,4-dichlorfenoxyoctová) také vede k významným změnám v dědičných vlastnostech rostlin.
Při ošetřování semen různými chemikáliemi je třeba věnovat pozornost změnám v dědičné povaze rostlin. Látky, které zvyšují výnos, ale zhoršují odrůdu, nelze pro široké praktické použití doporučit. Zvláštní pozornost si zaslouží sloučeniny, které zvyšováním růstu zlepšují povahu rostliny.
Například předosevní ošetření semen pšenice vitamínem PP urychluje růst rostlin. Listy těchto rostlin se zvětšují, stonek je silnější, hrot a počet zrn v něm roste. Takové rostliny také poskytují vyšší výnos. Odběrem semen z těchto rostlin a jejich setím je možné zlepšit povahu odrůdy.
Až donedávna byly hlavními metodami ošetření semen namáčení nebo poprašování jednou nebo jinou látkou. Ale takové techniky nebyly vždy v praxi použitelné.
Namáčení semen je zdlouhavý úkol, zvláště když je nutné zpracovat velké množství semen. Mokrá semena navíc nelze okamžitě zasít, protože budou nerovnoměrně procházet secími jednotkami secího stroje. Sušení semen také vyžaduje práci. Kromě toho, pokud je nepříznivé počasí a nelze provést setí, smáčená semena mohou klíčit.
Při prášení se látky aplikované na semena rozpadají. Tyto okolnosti vedly vědce k hledání takzvaných lepidel, která by udržovala živiny a pesticidy na povrchu semen. Vývoj polymerů otevřel nové, slibné příležitosti pro povlékání semen. Továrny začaly pokrývat semena kukuřice tenkou vrstvou speciálních filmů. Tyto filmy jsou injektovány pesticidy, živinami a stimulanty růstu a někdy neškodnými barvami. Semena jsou barvena hlavně za účelem snadného odlišení ošetřených semen od těch neošetřených. Takto připravená semena lze kdykoli použít k setí.
Ovcharov, K. E. - Síla člověka nad životem rostlin
|
