Предыдущая публикация
Как увеличить всхожесть семян по науке
Низкая всхожесть семян довольно распространённая проблема, изучением которой занималось множество ученых и по сей день продолжают этим заниматься. Написано множество статей, проведены бесчисленные исследования и кое что узнать получилось. Давайте бегленько пройдёмся по этой теме...Один из моих эксперментов
Если вы не любите терминологию и фундаментальную теорию, то можете пролистать в конец статьи и сразу прочитать прикладные способы повышения всхожести. Однако рекомендую ознакомиться с теоретическим материалом, это даст глубокое понимание проблемы. обещаю сильно не занудствовать.
Что такое семя
Вы прекрасно знаете, что семена - начало новой жизни растения. Если выражаться языком ботаников, то семя - особая высокоспециализированная многоклеточная структура служащая для полового размножения и расселения голосеменных и покрытосеменных растений.00:17
Семян, как и самих растений превеликое множество, но у всех есть важная общая черта - это наличие зародыша и запасающей ткани.
Зародыш по сути является уже готовым растением в миниатюре. У него уже есть корешок, стебелек, почечька, но к самостоятельной жизни зародыш ещё не готов. Первое время ему требуется "подкормка", которая хранится в запасающей ткани.
Вся эта структура, вместе с другими компонентами находятся в экстремально сухом состоянии. Некоторые семеня могут содержать всего несколько процентов влаги в своих клетках, для сравнения во взрослом растении воды 70 процентов и более.
В таком "законсервированном" состоянии семена могут хранится очень долго и переносить суровые условия хранения. Называется эта фаза состоянием покоя.
Так вот, для прорастания смени необходимо из этого состояния покоя выйти.
Зародыш по сути является уже готовым растением в миниатюре. У него уже есть корешок, стебелек, почечька, но к самостоятельной жизни зародыш ещё не готов. Первое время ему требуется "подкормка", которая хранится в запасающей ткани.
Вся эта структура, вместе с другими компонентами находятся в экстремально сухом состоянии. Некоторые семеня могут содержать всего несколько процентов влаги в своих клетках, для сравнения во взрослом растении воды 70 процентов и более.
В таком "законсервированном" состоянии семена могут хранится очень долго и переносить суровые условия хранения. Называется эта фаза состоянием покоя.
Так вот, для прорастания смени необходимо из этого состояния покоя выйти.
Пробуждение. Условия и причины
Начнем с того, что состояние покоя это не полная остановка всех внутренних процессов, а их сильное замедление. Пока семена не проросли в них по прежнему идут изменения и продолжается развитие зачатка. Он дозревает, если можно так выразиться. Процесс этот у различных культур занимает разное время и отличается по влиянию на него внешних условий, будь то температура, влажность и другие факторы.Лишь по завершению развития семя готово к прорастанию. И первое, что требуется для начала роста - это конечно вода. Начинается активное водополгощение. Процентное содержание воды резко возрастает.
Далее происходит набухание, в этот момент начинает активироваться метаболизм клеток и будущий росток изменяет гормональный фон семени, подавая сигнал другим структурам.
Например у злаков и многих бобовых поверх запасающей ткани есть слой специальных клеток - алейроновый слой. Этот слой под действием гормонов вырабатывает ферменты, которые превращают запасающие ткани в сахара.
Далее происходит набухание, в этот момент начинает активироваться метаболизм клеток и будущий росток изменяет гормональный фон семени, подавая сигнал другим структурам.
Например у злаков и многих бобовых поверх запасающей ткани есть слой специальных клеток - алейроновый слой. Этот слой под действием гормонов вырабатывает ферменты, которые превращают запасающие ткани в сахара.
Классическое проращивание на влажных ватных дисках
Кстати, именно этот процесс лежит в основе приготовления солода, когда крахмал зерна начинает превращаться в сладкую патоку. До ферментации запасённые крахмалы и липиды в семени для питания зародыша не пригодны.
Выработанные сахара питают будущее растение до тех пор, пока оно не сможет самостоятельно их производить в результате фотосинтеза. В это время семя проходит через стадии рост первичных корешков, развитие ростка и становление проростка.Чтобы весь этот механизм запустился кроме воды предварительно требуется некоторое время или, например, низкие температуры, что бы выровнялся гормональный баланс ростка. Иногда нужен свет или прохождение через пищевод какого-нибудь животного. Порой требуется наличие симбиотического гриба, пустившего свои гифы в семя.
Немного о гормонах
Про фитогормоны вы наверное не раз слышали. Так вот в семенах идёт некая битва между гиббереллинами и абсцизовой кислотой (АБК). Первые активируют прорастание, вторая наоборот, тормозит все ростовые процессы.Внешние условия условия должны уменьшать содержание АБК, что бы превалирующее действие оказали гиббереллины.
Порой изначальный дисбаланс из за сбоя генетики или каких-нибудь мутагенов заставляет прорастать семена раньше времени. Такое явление называется вивипарией.
говорил ранее, прорастание возможно лишь при готовности семени к этому процессу. Но если семя готово, а подходящих условий так и не наступило, то начинается своего рода деградация системы и через какое-то время даже оптимальная влажность и температура больше не способны будут запустить ростовые процессы. Срок такого ожидания может сильно разниться у разных культур, некоторые удаётся воскресить даже через тысячу лет, правда с некоторыми хитростями, но о них позже.
Порой изначальный дисбаланс из за сбоя генетики или каких-нибудь мутагенов заставляет прорастать семена раньше времени. Такое явление называется вивипарией.
На самом борьба гормонов гораздо более масштабна и участников там гораздо больше, чем перечислено, но это очень сложная тема, в которой я и сам не смог разобраться.
Факторы снижающие всхожесть
Начнём с самой распространённой причины - старые семена. Как ужеговорил ранее, прорастание возможно лишь при готовности семени к этому процессу. Но если семя готово, а подходящих условий так и не наступило, то начинается своего рода деградация системы и через какое-то время даже оптимальная влажность и температура больше не способны будут запустить ростовые процессы. Срок такого ожидания может сильно разниться у разных культур, некоторые удаётся воскресить даже через тысячу лет, правда с некоторыми хитростями, но о них позже.
Неправильное хранение является второй распространённой причиной. Кроме явного перегрева или переохлаждения можно добавить "удушье". Мы помним, что некоторые процессы в семечке идут постоянно, в том числе дыхание. Зачаток как и мы дышит кислородом и выделяет кислород, Да, объёмы дыхания мизерные, но если вокруг будут мало воздуха, гибель будет неизбежна.
Сюда же добавим переувлажнение. Когда вода, поступившая раньше времени активирует метаболизм, но её не достаточно для полноценного развития, что так е приводит к гибели ростка.
Следующим фактором можно считать механические повреждения. Если задеты важные части зачатка, то это фатально, но при повреждении запасающих тканей особых проблем не будет, так, некоторые сложности. Ученые умудряются выхаживать даже голые зародыши без запаса питания.
Нередко встречаются инфицированные семена которые либо уже погибли из за проросших гиф патогенных грибов, либо погибнут сразу после прорастания, тут к врагам могут добавиться бактерии. По этому часто семена протравливают специальными веществами.
Есть ещё всякие экзотические причины, такие как радиоактивное облучение или химическое отравление, но это рассматривать не будем, вряд ли нам такое встретиться.
И последним, но не менее редким случаем является генетические проблемы во время формирования семени. Такие семена сложно спасти, если вообще возможно.
Сюда же добавим переувлажнение. Когда вода, поступившая раньше времени активирует метаболизм, но её не достаточно для полноценного развития, что так е приводит к гибели ростка.
Следующим фактором можно считать механические повреждения. Если задеты важные части зачатка, то это фатально, но при повреждении запасающих тканей особых проблем не будет, так, некоторые сложности. Ученые умудряются выхаживать даже голые зародыши без запаса питания.
Нередко встречаются инфицированные семена которые либо уже погибли из за проросших гиф патогенных грибов, либо погибнут сразу после прорастания, тут к врагам могут добавиться бактерии. По этому часто семена протравливают специальными веществами.
Есть ещё всякие экзотические причины, такие как радиоактивное облучение или химическое отравление, но это рассматривать не будем, вряд ли нам такое встретиться.
И последним, но не менее редким случаем является генетические проблемы во время формирования семени. Такие семена сложно спасти, если вообще возможно.
08:19
Как увеличить всхожесть
Переходим к сути статьи, методы повышения всхожести. Как вы уже догадались и вышенаписанного всхожесть - многофакторное свойство, специфичное для каждой отдельной культуры.Условно можно разделить методы повышения всхожести на три группы:
- химические
- физические
- биологические
Универсальный и проверенный способ именно воздействия на всхожесть - это обработка гиббереллинами. Этот гормон, как писалось выше, активизирует процесс прорастания у большинства известных культур. В быту мы вполне можем применить такую обработку, ведь препараты на основе этих гормонов довольно распространены в садовых магазинах (Бутон, Завязь, Гибберсиб, Гибберсиб У, Гиббор-М, Гибберросс, Цветень и др.). Если на препарате не написано прямое применение для семян, то можете разбавить в два-три раза раствор и замочить семена не более чем на сутки. Здесь главное не перестараться, лишние гормоны здесь только помешают. Если же в инструкции есть пункт для семян, то соблюдаем его.
Если вы умеете самостоятельно пересчитывать концентрации раствора, то вот вам примерная рабочая концентрация раствора:
5 мг сухого вещества ГК на 100 мл воды – для замачивания большинства семян.
20 мг сухого вещества ГК на 60 мл воды – для замачивания старых или проблемных семян.
Так же порекомендую вместо народных средств для обеззараживания семян приобрести специализированные протравители. Они гораздо эффективнее и стоят не так дорого.5 мг сухого вещества ГК на 100 мл воды – для замачивания большинства семян.
20 мг сухого вещества ГК на 60 мл воды – для замачивания старых или проблемных семян.
Физические методы более разнообразны даже в научных кругах. Но наиболее распространена скарификация, то есть удаление или нарушение целостности внешней оболочки. Это ускоряет проникновение воды в структуры семечки.
Температурная обработка так же часто применяется. Некоторые семена требуется хорошенько прогреть, а другие стоит подморозить. Тут уже нужно знакомится с условиями прорастания каждой отдельной культуры, благо на этот счёт материала сейчас достаточно.
Ещё один излюбленный способ обработки семян в научных кругах это холодная плазма. Вряд ли дома у кого-то завалялась такая установка, но она действительно даёт интересный эффект, основанный на бережной стерилизации семян.
03:52
Биологические методы основаны на подселении полезной микробиоты к семенам. На прилавках магазинов мне встречались разве что сенная палочка, триходерма и гломус. По сути все они в первую очередь работают как пестициды от патогенов. Последние два грибка могут вступать в симбиотические отношения с растениями, образуя микоризы, но всё же полноценные симбиоз грибов и растений очень видоспецифичен. К сожалению под каждое конкретное растение такие у нас не производят, так что тут надежда только на природу.
00:14
Заключение
Несмотря на большой объём текста, я прошелся лишь по вершкам темы. Но если что-то вас особенно заинтересовало и вы бы хотели чтобы я более широко раскрыл тему, не стесняйтесь, пишите об этом в комментариях, а я уж постараюсь...А пока делаем вывод, если смена живы и здоровы, то им не нужны никакие манипуляции для прорастания, в противном случае на помощь нам придут протравители, гиббереллины и оптимальные условия влажности и температуры (для большинства культур температура около 24 градусов и чуть выше прекрасно подходит, ну а влаги должно быть много, но так, что бы не затруднить дыхание).
А как вы обрабатываете семена? поделитесь своими методами в комментариях
Напоследок, как и обещал коротенько расскажу как спасали найденные древние сема возрастом 2000 лет. Для этого от семени отделили зародыш и поместили его в стерильную питательную среду, содержащую как раз те самые сахара и гормоны. И как результат получили всходы, которые затем адаптировали обычным условия.
Логово ботаника
Растения фотосинтезируют, так? Не все!
Растения бывают хищными? Верно!
У растений всегда есть корень? Как бы не так!
А как насчёт математики? Некоторые растения умеют считать!
И ещё много чего интересно вы узнает в этой группе, так что подписывайтесь...
Другие соц. сети:
https://vk.com/logovobotanika
https://ok.ru/logovobotanika
https://rutube.ru/u/logovobotanika/
https://youtube.com/@logovobotanika
https://dzen.ru/logovobotanika
№ 4781721088
46K участников
Следующая публикация
Комментарии 6