Прорастание семян растений
Семена растений способны длительное время не прорастать, оставаясь в покое. Однако через некоторое время, попав в благоприятные для прорастания условия, они дают начало молодому растению. При этом зародыш семени должен быть живым. Семена с мертвым зародышем к прорастанию не способны, т. е. теряют всхожесть.
К гибели зародыша семени приводят следующие факторы: слишком длительный период хранения, отсутствие кислорода в воздухе, пересыхание семян, механические повреждения, заражение семян плесневыми грибами и др.
Условия прорастания семян
Для того, чтобы семена проросли должны быть соблюдены три важных условия:
-
наличие воды,
-
наличие кислорода,
-
определенный температурный режим.
Еще одним условием прорастания семян является наличие в них запасных питательных веществ. Зародыш, чтобы расти, должен питаться. Так как сам он еще не может синтезировать органические вещества, они откуда-то должны поступать. Этим местом являются семядоли или эндосперм. Если запаса питательных веществ мало, то зародыш либо развивается медленно, либо погибает.
Таким образом, зародыш растения, поглощая питательные вещества семени и кислород воздуха, осуществляет обмен веществ. В процессе обмена веществ он выделяет углекислый газ.
Свет также может быть условием прорастания семян. Бывают растения, семена которых могут прорастать только в темноте или только на свету. Чаще всего семена лучше прорастают в темноте.
При посеве семян важна глубина, на которую они помещаются в почву (глубина заделки). При этом руководствуются следующим правилом: чем крупнее семена растения, тем глубже их заделывают в почву. Очень мелкие семена сеют прямо на поверхности почвы, а семена фасоли, например, заделывают на 4-5 см.
Вода при прорастании семян
Для того, чтобы начать расти, зародышу семени нужны питательные вещества, которые находятся в эндосперме семени, семядолях или других частях зародыша. Но сухими они не могут быть использованы, питательные вещества должны быть растворены в воде. Поэтому семена растений способны прорастать только при условии наличия воды.
Вода попадает в семя через семявход. После этого семя набухает, питательные вещества растворяются в воде и зародыш уже может их использовать для начала своего роста и развития. При этом набухают и семена с мертвым зародышем, просто в дальнейшем они не прорастают, а загнивают.
Сухие семена долго могут не терять всхожести. У каждого вида растений своя максимально возможная длительность хранения семян. Но как только семена попадают во влажную среду, они начинают набухать и прорастать.
Семена разных растений для прорастания требуют разное количество воды. Так, например, семена гороха поглощают массу воды больше, чем их собственная масса. Другим растениям бывает достаточно массы воды, равной всего ¼ от их собственной массы (просо).
Воздух в прорастании семян
Не менее важен для прорастания семян воздух, а точнее — содержащийся в нем кислород. Ведь даже сухие семена дышат, а прорастающие дышат сильнее, так как в них обмен веществ идет более активно.
Если семена сильно залить водой так, что они полностью будут погружены в нее, то зародыши в семенах могут задохнуться и погибнуть. Дело в том, что в воде растворено меньше кислорода, чем его находится в воздухе. Однако многое зависит от вида растения. Так семена риса хорошо прорастают как раз под водой, им много кислорода не требуется.
Температура и прорастание семян
Даже если семена поместить во влажную среду и обеспечить им доступ воздуха, то они все-равно не прорастут, если температура не будет оптимальной для них. Оптимальная температура прорастания семян у каждого растения своя. Хотя семена большинства растений прорастают только в тепле, когда температура поднимается выше +10 °C или выше +15 °C. Но семена ржи прорастают уже при +1 °C.
Причина, по которой семена прорастают при разной температуре, связана с происхождением растений. Растения, которые произошли в теплых широтах, теплолюбивы. Выходцы из северных районов холодостойкие.
Этапы прорастания семян
Первым, разорвав кожуру семени, вырастает зародышевый корень. Он растет быстрее других органов растений. Зародышевый корень растет вниз и закрепляет проросток в почве. У однодольных растений из семени вырастает не только главный корень, но и еще несколько корней, берущих начало от зародышевого стебля.
Немного позже корня и медленнее его начинает расти зародышевый побег, который растет вверх. Его стебель удлиняется и выносит вверх семядоли и верхушечную почку. Далее развивается уже надземный побег с настоящими листьями.
У ряда растений при прорастании семядольные листья выносятся на поверхность (огурец, тыква, клен, свекла, фасоль, астра) ‒ это надземное прорастание семян. Если семядоли не выходят на поверхность почвы, то такое прорастание называется подземным (дуб, горох, каштан).
Корень и побег проростка, которые развиваются из зародышевого корешка и зародышевого побега называются главными. Позже главный корень ветвится, образую корневую систему растения.
У одних растений главный корень живет всю их жизнь (редис, береза, фасоль), у других он вскоре отмирает (подорожник, смородина), заменяясь на корни образовавшиеся сбоку на главном корне или внизу стебля растений.