|
 Kuten tiedätte, monien kasvien siemenet itävät nopeasti altistuessaan suotuisille olosuhteille. Ensimmäinen ja tärkein edellytys niiden itävyydelle on kosteus. Kuivassa tilassa siemeniä voidaan varastoida pitkään.
Nürnbergin teatterin kunnostamisen yhteydessä vuonna 1955 löydettiin lasiputkia ohran, kauran ja muiden viljelykasvien siemenistä vuoden 1831 sadosta. Nämä siemenet kylvettiin, itettiin ja tuotettiin kasveja, joilla oli katseettomat korvat. Mimosan siemenet itivät 147 vuoden kuluttua. Mutta maailman kirjallisuudessa kirjattu pisin siementen elinkelpoisuuden säilymisaika viittaa lootussiemeniin, jotka voivat itää, kun he ovat makaaneet mudassa 500-800 vuotta.
Kun siemenet joutuvat kosketuksiin veden kanssa, se alkaa virrata niihin voimalla. Esimerkiksi valkosipulin siemenet voivat absorboida vettä jopa kyllästetystä natriumkloridiliuoksesta, jonka osmoottinen paine on 375 ilmakehää. Imemällä vettä siemenet turpoavat ja kasvavat kooltaan. Tällaiset turvotetut siemenet aiheuttavat valtavaa painetta ympäristöön. Tämä voidaan arvioida tapaus, joka tapahtui höyrylaiva "Dnepr".
Tämä höyrylaiva kaatui ennen Bosporinsalmelle saapumista. K.Paustovskyn kanssa saapunut hätälaiva tuli hänen avukseen. Tarinassaan "Musta meri" hän kuvasi näkemäänsä: ”Kun lähestyimme Dniproa, näimme epätavallisen näkymän. Höyrylaiva oli rikki riutoilla. Keula erotettiin perästä, ja laivan molemmat osat, jotka Epron-retkikunta poisti kivistä, seisoivat vierekkäin ja heiluttivat ankkuria. Läpäisemättömät laipiot estivät vettä uppoamasta rikkoutunutta höyrylaivaa ... Katkenneen höyrylaivan näky oli meille odottamaton, mutta pian kaikki selvisi. Dneprin ruumit ladattiin reunaan asti herneillä. Vesi tuli reikään ja kasteli herneet. Se paisui ja repi uskomattomalla voimalla aluksen rautapuolia, taipui laipioita ja repi kehykset ulos..
Mutta vesi ei tunkeudu niin helposti kaikkiin siemeniin. Valkoisen akaasian, saksanpähkinän, gladichian ja monien muiden kasvien siementen ydin on ketjutettu koviin kansiin. Näiden peitteiden kautta on vaikea päästä kosteuden ja hapen alkioon, ja ilman niitä siemenet eivät itää. Tätä tilannetta havainnollistavat tällaisen kokeen tulokset: 50 lasitettua siementä laitettiin veteen samanaikaisesti, neljä niistä turpoaa seuraavana päivänä, 11 - kahden kuukauden kuluttua, 17 - vuoden sisällä, 6 - vuoden kuluttua, 6 - kolmannena vuonna, 3 - neljäntenä ja viidentenä vuonna, ja 3 siementä ei turvonnut eivätkä itäneet, vaikka ne olivat vedessä yli viisi vuotta.
Siementen lepotila ja sen häiriöt
Tunnetaan monia sellaisia siemeniä, joihin vesi tunkeutuu helposti, mutta ne eivät silti itää. Jotkut siemenet eivät esimerkiksi itää, jos ne kylvetään heti sadonkorjuun jälkeen. Jotta tällaiset siemenet alkavat kasvaa, tarvitaan jonkin aikaa. Tätä jaksoa kutsutaan siementen lepotilaksi. I.V.Michurin huomautti, että jokaisessa levossa olevassa eli kuivassa muodossa olevassa siemenessä elämänprosessi ei pysähdy, tapahtuu jatkuva, vaikkakin hidas aineenvaihdunta, joka tukee alkiosolun elämää, ja tällaisen vaihdon oikea kulku on täysin riippuu ympäristöolosuhteista, joissa siemen sijaitsee.
 Ensi silmäyksellä siementen lepotila on negatiivinen ilmiö. Itse asiassa niiden siirtyminen lepotilaan on hyödyllinen biologinen ominaisuus, joka suojaa siemeniä ennenaikaiselta itävältä ja kuolemalta epäsuotuisien ympäristöolosuhteiden vaikutuksesta.
Jos siemenillä ei ollut lepotilaa, ihmisellä olisi erittäin suuria vaikeuksia kerätä, varastoida ja kylvää niitä.On maissilajikkeita, joiden siemenillä ei ole lepotilaa, ja siksi ne itävät helposti emokasvin vihreälle tynnyrille muodostaen suuria taimia. Tämä ilmiö havaitaan myös joissakin vehnä-, ruis- ja muissa viljelylajikkeissa. On selvää, että tällaiset lajikkeet eivät ole yleisiä, koska niiden siemeniä ei voida varastoida.
Mikä selittää siementen lepotilan? Syyt siementen itämisen estämiseen ovat erilaiset. Jotkut (saksanpähkinä, manteli ja muut), kuten edellä todettiin, tämä johtuu kovien siemenpeitteiden läsnäolosta, jotka viivästyttävät veden virtausta alkioon, toisissa (euonymus, tuhka jne.) alkio on peitetty aineilla, jotka viivästyttävät sen itämistä, ja toisissa (linden, cocklebur jne.) .) alkio on peitetty kalvolla, joka ei salli hapen kulkua.
Jotkut tutkijat yhdistävät siementen siirtymisen lepotilaan elintärkeiden yhdisteiden muodostumisen lopettamiseen ja alkioiden itämistä viivästyttävien aineiden kertymiseen kudoksiin. Tällaisia estäjiä löytyy todellakin joistakin siemenistä. Esimerkiksi aprikoosinsiemenien vesiuutteeseen kastetut mänty- ja ruissiemenet eivät itää ollenkaan. Sokerijuurikkaan siemenuute estää ohran, herneiden, sydänsimpukan ja muiden kasvien siementen itämistä.
On todettu, että hydroksibentsoehappo-, vanilliini-, hydroksisynkamiitti- ja ferulihapot ovat sokerijuurikkaan siementen estäjiä.
Niissä siemenissä, joiden itävyys muissa kasveissa on vähäistä, on myös havaittu aineita, jotka estävät itämistä. Näitä ovat tyrosiini ja ammoniakki.
Vitamiinien liiallinen kertyminen siemeniin voi myös viivästyttää siementen itämistä. Joten, varastoituna siemeniin saxaul, chogon ja jotkut muut, P-vitamiinin pitoisuus nousee useita kertoja.Se tosiasia, että P-vitamiini, joka kertyy merkittävissä määrissä, estää siementen itämistä, tämä tosiasia puhuu myös. Jos näiden kasvien itävät siemenet kostutetaan P-vitamiiniliuoksessa ja lisäävät siten sen pitoisuutta, tällaisten siementen itäminen viivästyy. P-vitamiinia lähellä olevia yhdisteitä löytyi myös vehnän rungosta, jossa oli punaista viljaa. Nämä aineet viivästyttävät myös juuri korjattujen ytimien itämistä.
Jotkut kasvunedistäjät, jotka kertyvät suurina pitoisuuksina siemeniin, voivat myös viivästyttää siementen itämistä. Havaittiin, että euonymusin, tuhkan ja vaahteran lepotilassa olevat siemenet sisältävät sellaisia pitoisuuksia indolietikkahappoa (heteroauxin), jotka estävät siementen itämistä.
Hyvin harvoin siemenet itävät hedelmissä. Tältä osin ehdotettiin, että niiden perikarppi sisältää aineita, jotka estävät siementen itämistä. Tämän oletuksen oikeellisuuden testaamiseksi perustettiin tällainen koe. Perikarpista valmistettiin vesiuute ja samoista hedelmistä otetut siemenet liotettiin siihen ja osa siemenistä liotettiin veteen. Kävi ilmi, että ensimmäisessä tapauksessa siementen itäminen ja taimien kasvu estettiin. Joten kun mulperin siemeniä kastettiin uutteessa, 14% siemenistä iti ja kun niitä pidettiin vedessä, 73%.
Muissa kokeissa havaittiin, että estäjien määrä vähenee hedelmien kypsyessä.
Itämisen estäjien luonne on edelleen huonosti ymmärretty. Yksi asia on selvää, että kemikaalit, jotka estävät niiden itämistä, eivät ole samat eri siemenissä. Tältä osin siementen itämistä hidastavien aineiden neutralointi suoritetaan eri menetelmillä. Yhdessä tapauksessa näiden aineiden pitoisuus siemenissä vähenee huuhtoutuessa, ts. Kun siemenet kastetaan veteen; toisessa siementen käsittely kasvun stimuloijilla on välttämätöntä; kolmannessa ne vaikuttavat siemeniin fysikaalisten tekijöiden (valo, lämpötila jne.) perusteella
Itämisen estäminen ei liity pelkästään tätä prosessia estäviin aineisiin, vaan myös solujen tilalla on merkittävä merkitys. Professori PA Genkel selittää lepotilan sillä, että kypsyvissä siemenissä muodostuu monimutkaisia yhdisteitä. Ne erottavat protoplasman seinistä, mikä johtaa solujen välisen viestinnän häiriöihin.Protoplasman pinnalle ilmestyy rasvakerros, joka estää veden tunkeutumisen ja suojaa solun sisältöä haitallisilta ympäristöolosuhteilta.
Tällä hetkellä on löydetty tekniikoita, jotka auttavat siemeniä pääsemään lepotilasta.
Jauhettaessa siemeniä hiekalla, murskatulla lasilla tai käyttämällä erikoiskoneita, pääsy veden ja hapen alkioihin avautuu ja siemenet itävät.
 Monet siemenet edellyttävät erilaista valmistelua - kerrostumista. Tätä tarkoitusta varten ne sekoitetaan märän hienorakeisen hiekan kanssa tilavuussuhteessa: yksi osa siemeniä kolmeen osaan hiekkaa.
Jokihiekkaa käytetään yleensä väliaineena kerrostumiseen. Koko kerrostumisen ajan hiekan kosteuspitoisuus pidetään 30-50 prosentissa sen koko kosteuskapasiteetista. Siemenkerroksen ja hiekan siemenrotujen tulisi olla korkeintaan 25 cm, kivihedelmissä - enintään 40 cm.
Lämpötilaolosuhteet ovat välttämättömiä siementen kerrostumiselle. Suosituin lämpötila kerrostumiseen on 0–1 °; kun se putoaa -6 °: een, kerrostumisprosessi hidastuu, alle -6 °: n siementen itävyys vähenee ja alle -15 °: n lämpötilassa siemenet kuolevat.
Hiekan lisäksi kerrostumiseen käytetään myös sammalia. Viimeksi mainittua pidetään parhaana kerrostumisen väliaineena sen suuren kosteuspitoisuuden, korkean ilmastuksen ja antiseptisten ominaisuuksien vuoksi.
Hedelmäkasvien siementen luonteesta riippuen kerrostumisen kesto on erilainen. Siperian omenapuun siementen kerrostumisaika on 25-30 päivää, Aniksen ja Antonovka - 80-90, kirsikkaluumun, luumujen, Antipovka-kirsikoiden siemenille - 120-150 ja tavallisille kirsikansiemenille - 150-180 päivää.
Siementen itävyys kiihtyy erityisen huomattavasti kerrostamisen aikana seuraavissa olosuhteissa: tuore hevosen lanta kaadetaan kaivannon pohjaan 40 cm kerroksella, päälle kaadetaan 10 cm hiekkakerros ja sitten 8-10 cm siemeniä sekoitettuna hiekkaan suhteessa 1: 3. Siemenet kostutetaan päivittäin lämmitetty vesi (35-45 °). Tällä valmisteella siemenet aprikoosi ja saksanpähkinät itävät 12.-15. päivänä, koiranpuu - 40-45 päivänä jne.
Olosuhteet, joissa siemenet käyvät kerrostumaan, nopeuttavat fysiologisia prosesseja, jotka valmistavat siemeniä itäväksi. Siementen itämistä hidastavien aineiden määrä vähenee. Matalien lämpötilojen vaikutuksesta muodostuu elintärkeitä yhdisteitä, jotka stimuloivat niiden itämistä.
Siementen kerrostumisprosessin loppu määräytyy yleensä itämisen ja juuren ulkonäön kanssa nauhoitetuissa siemenissä. Nämä menetelmät kestävät kuitenkin kauan ja eivät ole aina sovellettavissa hedelmäkasveihin syvän lepotilassa.
Viime vuosina on ilmestynyt uusia menetelmiä siementen lepotilan ja niiden kylvövalmiuden määrittämiseksi kerrostumisen jälkeen. Tutkimalla aineenvaihdunnan luonnetta siemenissä, jotka ovat lepotilassa ja syntyneet siitä, voitiin todeta, että tärkkelyksen massiivinen esiintyminen sirkkalehden juuressa ja osissa lähellä alkuunsa, rasvan lasku ja protoplasman eristämisen puuttuminen luonnehtivat hedelmäkasvien siementen vapautumista lepotilasta. Tällaisia siemeniä voidaan käyttää kylvämiseen kahden viikon kuluttua.
Ei vain kerrostumisen vaikutuksesta, vaan myös vaihtelevien lämpötilojen vaikutuksesta siemeniin siementen itävyys ja kasvien kehitys kiihtyvät huomattavasti. Niinpä altistettaessa puuvillansiemenille vuorottelevat matalat ja korkeat lämpötilat nopeuttavat taimien syntymistä, kukinnan alkamista ja sato kasvoivat. Samanlaiset tosiasiat on todettu maissin, kurkkujen, tomaattien ja muiden viljelykasvien siemenistä.
Tutkimukset ovat osoittaneet, että alhaisissa lämpötiloissa siemenissä muodostuu g- ja b-berelliinimäisiä yhdisteitä. Mutta ennen kuin käsittelemme tarkemmin näiden aineiden tärkeää roolia kasvien elämässä, puhutkaamme lyhyesti niiden löytämisen historiasta.
Japanin, Intian, Kiinan ja muiden maiden riisipelloilla on jo kauan havaittu epätavallinen ilmiö, kun joidenkin kasvien versot alkoivat kasvaa voimakkaasti. Tällaisten riisikasvien hedelmöitys viivästyi, paniikkien siemenet eivät toisinaan muodostuneet ollenkaan, ja sato laski jyrkästi.
Tämän taudin, joka tunnetaan huonona versona, on havaittu aiheuttavan sieni gibberella fuykuroye. On ehdotettu, että gibberella-sieni erittää tuntematonta ainetta, joka stimuloi versojen kasvua. Myöhemmin tämä aine - gibberelliini - eristettiin ja sen rakenne määritettiin.
Monilla muilla mikro-organismeilla, samoin kuin korkeammilla kasveilla, on kyky syntetisoida tämä kasvun stimulantti. Gibberelliinin kaltaisia aineita löytyy herneiden, maissin, pavut, omena ja muut kasvit lehdissä tupakka, rypsi, perilla ja rudbeckia, herneiden ja vesihyasintin juurissa. Tällä hetkellä on eristetty 9 gibbereliiniä, jotka eroavat toisistaan fysikaalisissa ja kemiallisissa ominaisuuksissa. Tiede ei ole vielä tuntenut sellaista ainetta, joka voi paitsi tehostaa kasvien kasvua, myös tehdä kasveista, jotka eivät kukki normaaleissa olosuhteissa. Gibberelliinit kiihdyttävät huomattavasti siementen itämistä ja parantavat taimien kasvua.
Kovien peitteiden poistaminen siemenistä, joilla on syvä lepotila, monissa tapauksissa, vaikka se aiheuttaa alkioiden kasvua, ne antavat heikkoja kasveja. Lepotilojen siementen käsittely gibberelliinillä auttaa poistamaan kääpiökasvien hedelmäpuista, vaahterasta, pionista ja muista.
Siemenet persikkajoilla on syvä lepotila, jopa luun poistamisen jälkeen, vaativat 2-3 kuukautta kylmää kerrostumista. Toisaalta siementen gibberelliinikäsittely, jota ei ole lainkaan kerrostettu tai osittain, aiheuttaa lepotilan rikkomisen ja stimuloi niiden itämistä.
Karan puiden siemenet itäväksi vaativat vaihtelevaa lämpötilaa (2-3 kuukautta 10-20 ° ja 3-4 kuukautta 0-6 °). Siementen kohonneiden lämpötilojen vaikutuksesta alkio kasvaa, mikä johtaa siemenkerroksen halkeiluun. Tätä siementen avaamisprosessia voidaan kiihdyttää huomattavasti käsittelemällä niitä 0,05-0,1% gibberelliiniliuoksella.
Monien kasvien siemenissä alkion kasvu alkaa solujen laajentumisella. Mutta tämä prosessi viivästyy joskus, vaikka solujen jakautumista tapahtuukin. Uskotaan, että gibberelliinin stimuloiva vaikutus siementen itävyyteen muodostuu siitä, että se parantaa alkiosolujen venytysprosessia, jolla on ilmeisesti johtava rooli itämisen aikana.
Näytti siltä, että koska monista siemenistä puuttuu vihreä pigmentti, klorofylli, valoa ei tarvita siementen itämiseen. Mutta kokeet ovat osoittaneet, että näin ei ole. Monien pimeässä itävien siementen ohella tunnetaan satoja siemenlajeja, joiden itämiseksi valolla on hyödyllinen vaikutus, ja joillekin se on yksinkertaisesti välttämätöntä. Joten mistelin, polttopuun, myrkyllisen buttercupin ja muiden kasvien siemenet, jotka ovat maaperässä sellaisessa syvyydessä, johon valo ei tunkeudu, eivät itää. Jos nämä siemenet osuvat pintaan ja altistuvat valolle, ne alkavat itää nopeasti.
Viime aikoina on saatu uutta tietoa valon vaikutuksesta siementen itävyyteen. Kävi ilmi, että männyn siementen nelinkertainen säteilytys punaisella valolla lisää niiden itävyyttä 6 kertaa. Jos siemenet säteilytetään tämän jälkeen infrapunasäteillä, punaisen valon positiivinen vaikutus poistetaan. Uskotaan, että punainen valo lisää gibberelliinin muodostumista, joka aktivoi siementen itämisen. Pimeässä tapahtuu päinvastainen prosessi, jota infrapunasäteiden vaikutus parantaa. Tämä ja muut tosiasiat saivat aikaan tutkimuksen valoherkkien siementen reagoivuudesta gibberelliinin toimintaan. Kävi ilmi, että salaatin, guayulan, tupakan ja muiden kasvien siemenet, joita hoidettiin tällä kasvun stimulantilla, eivät tarvinneet valon vaikutusta ja itivät siksi hyvin pimeässä.
Muiden yhdisteiden tiedetään tehostavan siementen itävyyttä.Akateemikko N.G.Kholodny teki maassamme ensimmäisenä tutkimuksen heteroauxiinin vaikutuksesta siementen itävyyteen ja kasvien tuottavuuteen. Hän osoitti, että siemenkäsittely tällä kasvunedistäjällä lisää huomattavasti saantoa. kaura ja vehnä, heteroauxiini ja muut kasvun stimulantit parantavat tung-siementen itämistä, puuvillakasvi, tammi ja monet muut kasvit. Tämä havaitaan myös hoidettaessa siemeniä meripihkahapolla, vitamiineilla ja muilla yhdisteillä.
 Siementen käsittelyllä joillakin aineilla on niin syvä häiriö aineenvaihdunnassa, että se johtaa muutokseen kasvien luonteessa. Tämä oli ensimmäinen kerta, kun tämä osoitettiin vakuuttavasti kolkisiinin vaikutuksesta. Tätä ainetta saadaan pääasiassa kasvista Colchicum, joka sai nimen Kolkhosilta eli muinaiselta Colchiselta, missä se on erityisen yleistä. Kasvin venäläinen nimi on syksyn krookus. Se kukkii ilman lehtiä myöhään syksyllä, sitten lepotilassa, ja keväällä, kun lehtiä ilmestyy, sen kapselit kypsyvät. Tästä kasvista eristetty kolkisiini osoittautui voimakkaaksi myrkylliseksi aineeksi, vaikkakin pienillä annoksilla sillä on terapeuttinen vaikutus. Jopa bysanttilaiset käyttivät kolkisiini-uutetta lääkkeenä kihtiä vastaan.
Äskettäin on havaittu, että siementen tai kasvien käsittely tällä aineella aiheuttaa muutoksia kasviorganismin perinnöllisissä ominaisuuksissa. Valitsemalla tällaisista muutetuista kasveista oli mahdollista eristää tattari, hirssi, ohra, ruis ja muut viljelykasvit lisääntyneellä tuottavuudella.
Syviä muutoksia havaitaan myös, kun siemeniä käsitellään etyleeni-imiinillä. Vehnän ja vehnän ruohon hybridin siementen liottaminen tämän valmisteen liuokseen (0,01-0,04%) päivän aikana johti uusien muotojen ilmestymiseen. Vehnänsiementen käsittely ennalta suurella annoksella 2,4-D (2,4-dikloorifenoksietikkahappo) johtaa myös merkittäviin muutoksiin kasvien perinnöllisissä ominaisuuksissa.
Hoidettaessa siemeniä erilaisilla kemikaaleilla on kiinnitettävä huomiota muutoksiin kasvien perinnöllisessä luonteessa. Niitä aineita, jotka lisäävät satoa, mutta pahentavat lajiketta, ei voida suositella laajalle käytännön käytölle.Yhdisteet, jotka kasvua tehostamalla parantavat kasvin luonnetta, ansaitsevat erityistä huomiota.
Esimerkiksi vehnänsiementen esikäsittely PP-vitamiinilla nopeuttaa kasvien kasvua. Tällaisten kasvien lehdet kasvavat, varsi on paksumpi, piikki ja siinä olevien jyvien määrä kasvaa. Tällaiset kasvit antavat myös korkeamman tuoton. Ottaen siemeniä näistä kasveista ja kylvämällä ne on mahdollista parantaa lajikkeen luonnetta.
Viime aikoihin asti tärkeimmät siemenkäsittelymenetelmät olivat niiden liottaminen tai pölyttäminen yhdellä tai toisella aineella. Mutta tällaisia tekniikoita ei aina sovellettu käytännössä.
Siementen liottaminen on ikävä tehtävä, varsinkin kun on tarkoitus käsitellä suuria määriä siemeniä. Märkiä siemeniä ei voida kylvää heti, koska ne kulkevat epätasaisesti kylvökoneen kylvöyksiköiden läpi. Siementen kuivaus vaatii myös työtä. Lisäksi, jos sää on epäsuotuisa ja kylvöä ei voida tehdä, kastuneet siemenet voivat itää.
Pölytettäessä siemeniin levitetyt aineet hajoavat. Nämä olosuhteet saivat tutkijat löytämään ns. Liimoja, jotka pitävät ravintoaineita ja torjunta-aineita siementen pinnalla. Polymeerien kehitys on avannut uusia, lupaavia mahdollisuuksia siementen päällystykseen. Tehtaat alkoivat peittää maissinsiemenet ohuella kerroksella erikoiskalvoja. Näihin kalvoihin ruiskutetaan torjunta-aineita, ravinteita ja kasvun stimulantteja sekä joskus vaarattomia maaleja. Siemenet värjätään pääasiassa käsitellyn siementen erottamiseksi käsittelemättömistä siemenistä. Tällä tavalla valmistettuja siemeniä voidaan käyttää kylvämiseen milloin tahansa.
Ovcharov, K.E. - Ihmisen voima kasvien elämään
Samankaltaisia julkaisuja
|
