Набухание семян и роль оболочек

Одним из основных условий для прорастания семян является их набухание. Во время набухания происходит не только изменение физического состояния семян — размягчение оболочек, увеличение объема и приобретение упругости зародышем (ядром) семени.

Но и создаются условия для начала биологических процессов в семени — пробуждения зародыша к деятельной жизни и перехода запасных питательных веществ семян в состояние, усвояемое пробужденным зародышем семени.

Набухание семян

Изучалось у следующих 18 пород:

• липы мелколистной» ясеня обыкновенного,
• яблони дикой» вишни обыкновенной и мичуринской «Идеал»,
• терна,
• абрикоса,
• персика,
• фисташки,
• миндалей колючего и горького,
• бересклета бородавчатого,
• орехов манчжурского и грецкого,
• кедра сибирского,
• лоха узколистного,
• клена татарского и груши.

Семена замачивались в воде комнатной температуры (20-25^о ) и взвешивались после протирания фильтровальной бумагой через определенные промежутки времени: 2-4-6-8-12 час и т. д.

Замачивание семян продолжалось до начала падения их веса или до появления признаков начала разложения зародыша…

Степень набухания учитывалась после различных сроков замочки процентным отношением прироста веса набухших семян к весу семян в воздушно-сухом состоянии. Одновременно изучалось влияние оболочек на набухание семян и устанавливались пути проникновения влаги к зародышу.

Проведенный опыт позволил установить сроки основного набухания семян разных пород, т. е. периода, в течение которого семя, погруженное в воду, набухает и при дальнейшем пребывании в воде незначительно увеличивается в весе.

Кривые, изображающие скорость набухания семян, у большинства пород имеют общий характер: вначале они поднимаются почти вертикально, затем принимают положение, близкое к горизонтальному.

А дальше несколько опускаются, в связи с началом уменьшения веса набухших семян вследствие вымывания их органического вещества.

Пути проникновения воды к зародышу

Изучались по появлению воды в отдельных частях семени и по состоянию зародыша. У набухшего семени он твердый и упругий при изломе, в то время как у сухого семени он крошится.

Сроки основного набухания семян в сутках представлены в табл. 1.

Приведенные сроки набухания изменяются в зависимости от состояния семян, что необходимо учитывать при регулировании влажности почвенной среды для стратификации семян.

Установленные сроки показывают,   что   большинство   семян испытанных пород набухают довольно быстро, несмотря на наличие плотных оболочек, как, например, семена косточковых и орехов.

Ранее мы писали про Хранение семян

Это объясняется проницаемостью оболочек этих семян дли: воды, несмотря на их плотность.

Исследованием путей проникновения воды к зародышу установлено, что в начале вода проникает внутрь семян через особые канальчики, находящиеся в наружной деревянистой оболочке, а затем через стенки оболочек.

У семян вишни, персика водоподающий канальчик начинается у места прикрепления, косточки к плодоножке, проходит по шву, соединяющему створки косточки, и открывается около корешка зародыша семени.

 Таблица 3.1

У семян вишни, персика, миндаля имеется по одному такому канальчику (рис. 1, 2, 3), у семян абрикоса таких канальчиков два (рис. 4).

У семян ореха манчжурского вода проникает к зародышу по сосудистым пучкам, расположенным в канальчике, начинающемся от места прикрепления ореха к плодоножке.

Канальчик открывается между семядолями зародыша у места расположения воздушных камер (рис.5); так же устроены пути проникновения воды у семян ореха грецкого.

Например, у семян яблони вода проникает через канальчик, расположенный у места выхода зародыша из семени (рис. 6). У сырых семян липы вода проникает через проницаемые стенки коробочки и через поры рубчика на хрящеватой оболочке, покрывающей ядро.

У семян лоха узколистного вода проникает через косточку у места выхода зародыша из семени после размягчения швов, проходящих вдоль косточки в виде темных полосок (рис. 7).

У крылаток клена татарского вода проникает в семя через шов, соединяющий две крылатки, и через пленчатую оболочку, покрывающую ядро в рубчике, расположенном у места выхода зародыша (рис. 8).

У семян лещины и дуба вода начинает проникать через поры скорлупы, находящиеся у места   прикрепления   плода   к плодоножке, и проходит по сосудистым пучкам, идущим под плотной наружной оболочкой и открывающимся   у   основания корешка зародыша.

Рекомендуем прочитать: Строение семян

У всех перечисленных пород вода проникает к зародышу вначале по специальным ходам, а затем через стенки оболочек, по мере размягчения их.

Наблюдение над набуханием семян в оболочках и зародышей, освобожденных от оболочек, показало, что у всех испытанных семян оболочки проницаемы для воды, но зародыши, освобожденные от оболочек, набухают гораздо быстрее, иначе говоря, оболочки не препятствуют набуханию, а только замедляют его.

У некоторых семян проницаемость оболочек для воды уменьшается по мере подсушивания их; примером могут служить семена липы, у которых проницаемость хрящеватой оболочки, покрывающей ядро, падает по мере подсыхания семян.

Так, если семена сырые (влажность 50%) через 4 суток дали 86% набухших, то подсушенные, в течение 2 суток (влажность 16%) — 45%. а подсушенные 12 суток (влажность 4,3%) — только 6%, набухших.

Ещё по теме: Размножение луковицами

Есть и такие семена, у которых оболочки непроницаемы для воды и при замочке дают только незначительный процент набухших. К этой группе относятся семена гледичии и акации белой. Однако стоит только механически повредить оболочки этих семян, как начинается быстрое набухание их зародышей.

Наряду с изучением роли оболочек в набухании семян изучено влияние их па прорастание.

Для этой цели проращивались семена цельные, семена, покрытые только пленчатыми оболочками (твердью оболочки сняты), и зародыши, освобожденные от оболочек.

В результате исследований установлено, что у некоторых семян, как, например, у доха, миндалей, ореха грецкою, жолудя, оболочки не препятствуют набуханию, но препятствуют выходу зародышей, задерживают прорастание семян.

Зародыши семян лоха узколистого без оболочек дали в опыте 100% всходов через 2 суток: семена, покрытые пленчатой оболочкой, проросли через 3 суток; цельные семена в течение этого срока еще не начали прорастать.

Зародыши семян миндаля горького без оболочек, высаженные и песок, через 52 дня после дали 65% всходов; зародыши, покрытые пленчатыми оболочками, -25%, а цельные семена, помешенные в тех же условиях, начали прорастать только через 70 дней.

Зародыши семян миндаля колючего без оболочек через 52 дня дали 32% всходов, покрытые пленчатыми оболочками — 12%, а цельные семена через 100 суток дали только 2% всходов.

Зародыши семян фисташки без оболочек через 52 дня дали 75% всходов; они же, покрытые пленчатыми оболочками, дали 45% всходов; цельные семена только через 100 дней дали 28% всходов. Семена кедра цельные через 56 дней дали 2% всходов, а семена без скорлупы —20%.

Желуди цельные и без скорлупы были высеяны в ящик с почвой 11 декабря. При проверке 28 декабря оказалось, что у 50% желудей без скорлупы появился корень, 25% желудей сгнили и 25% еще не начали прорастать.

Читайте также: Стратификация семян

Из цельных желудей только у 15% начал появляться корень. К 25 января появились всходы у 40% зародышей, освобожденных от скорлупы, а у цельных желудей всходов еще не было.

У семян некоторых пород выходу зародыша из семени препятствует остаток эндосперма, имеющий вид двух белых упругих щитков, соединенных у места выхода зародыша.

Зародыши семян терна, освобожденные от покровов и помещенные в растильню, через 3 суток проросли на 100%; у зародышей с остатком эндосперма семядольки начали зеленеть, осевая часть зародыша удлиняться.

Но корешки их уперлись в остаток эндосперма и, не преодолев препятствия, а лишь несколько отодвинув его, начали быстро загнивать. Зародыши в оболочках, но без скорлупы, и цельные косточки совсем не проросли.

Зародыши свежих, семян вишни, взятые непосредственно после сбора и отделения от мякоти, освобожденные от скорлупы, пленчатых оболочек и остатка эндосперма, положенные в растильню, проросли через 6 суток; зародыши, с которых была снята только скорлупа, не проросли.

Зародыши семян вишни сбора предыдущего года, освобожденные от всех оболочек и положенные в растильню, не проросли и сгнили.

Этот опыт показывает,   что   на   прорастание   семян   вишни влияют не только покровы их, но и состояние зародыша и питательных веществ семени.

В семенах яблони пленчатая оболочка с остатком эндосперма задерживает прорастание, по наличие оболочек не является основной причиной непрорастания семян.

Семена вишни, подсушенные в течение полугода, освобожденные от косточек и за стратифицированные в песке в январе, к весне сгнили, а цельные семена, помешенные в те же условия, хотя и не проросли, но остались жизнеспособными.

Ещё по теме: Размножение черенками

Зародыши семян яблони, вишни и терна, освобожденные от всех оболочек и высеянные во влажный песок, также сгнили, а одновременно высеянные в тех же условиях цельные семена остались здоровыми.

Эти данные показывают, что оболочки у трудно прорастающих семян имеют защитное значение и что остаток эндосперма и отчасти пленчатые оболочки у семян вишни, терна и подобных им препятствуют прорастанию зародыша.

Однако зародыши с началом усиленного роста их, с превращением запасных питательных веществ в усвояемое состояние, преодолевают эти препятствия, и семена прорастают.

Это происходит в тех случаях, когда семена помещены в условия, благоприятные для подготовки их к прорастанию, на продолжительные сроки.