Что такое покой семян перечислите его виды какие приемы стимулируют прорастание семян

Обновлено: 05.10.2024

Какие условия необходимы для прорастания семян? Для начала разберемся, что представляет собой прорастание.

Определение прорастания и методы нарушения периода покоя

Определение прорастания

Прорастание — это процесс перехода из состояния покоя к росту зародыша и развитию из него проростка.

Сам процесс прорастания тесно связан с условиями прорастания семян.

Важное условие, при котором происходит прорастание семени — период покоя. В случае, если наблюдается затягивание период покоя, он нарушается искусственно.

Методы нарушения периода покоя

Есть три основных метода нарушения покоя семян:

  1. Стратификация. Под ней понимают подготовку семян к прорастанию. В процессе такой подготовки происходит смешение семян с увлажненным песком на период 30-90 дней. При этом, соблюдается определенная температура: 5 градусов Цельсия. Конкретное время выдержи определяется исходя из типа растения. За время, пока семена смешаны с песком, происходят определенные физико-биохимические процессы, способствующие прорастанию.
  2. Скарификация. Это процесс нарушения кожицы семян, ускоряющий прорастание. Повреждая кожицу семени, мы открываем для воздуха и влаги доступ к семени. В результате оно набухает и прорастает. Есть два варианта повреждения: механическое или воздействие крепкой сульфатной кислотой.
  3. Промывание водой. С помощью промывания из семени удаляются вещества, тормозящие прорастание.

Какие условия нужны для прорастания семян

В первую очередь речь идет о факторах внешней среды. Огромное значение для прорастания имеет энергия прорастания. Она, в свою очередь, зависит от внешних факторов и характеризует посевное качество семян.

К факторам внешней среды относятся вода, воздух, температура и физиологические активные вещества.

Влияние воздуха

Важным условием необходимым для прорастания семян, является воздух. Прорастая, семя дышит: оно поглощает кислород, который необходим для протекания окислительно-восстановительных реакций в клетках. За счет реакций происходит стимулирование роста и деления клеток зародыша.

Важность воздуха в прорастании легко продемонстрировать на примере.

В три разных стакана помещают сухие семена. Первый стакан просто накрывают блюдцем, во второй помещают влажную вату и прикрывают блюдцем, а третий просто наполняют водой. Все стакана оставляют на несколько дней. Только в последнем случае семена не прорастут, а набухнут: для дыхания им не хватит воздуха.

Влияние света

Реакция на свет связана с действием света на обмен стимуляторов или ингибиторов в семенах. Есть светолюбивые и темнолюбивые растения. Некоторые семена лучше прорастают в темном месте.

Влияние воды

Вода необходима для прорастания семян потому что так семена набухают, а в процессе набухания кожица семени повреждается. Из этого повреждения появляется корешок и стебелек зародыша.

Кроме того, с помощью воды происходит всасывание необходимых питательных веществ, благодаря которым семена прорастают. Это также можно продемонстрировать на опыте.

В две различные емкости нужно поместить семена фасоли. Первую просто накрывают блюдцем, а во вторую помещают влажную вату и тоже накрывают. Через некоторое время мы обнаружим, что там, где была вата, семена проросли.

Объем воды, необходимый семенам, различается в зависимости от вида растения. Бобовые нуждаются в большем количестве, а злаковые — в меньшем.

Влияние температуры

Температурный режим — важное условие для прорастания. Для каждого растения существует своя благоприятная температура. Одним хорошо прорастать при температуре +2 градуса Цельсия, а другие — при +15 градусов Цельсия.

Посевной календарь в сельском хозяйстве разработан с учетом температурных предпочтений различных культур.

Выходцы из теплых широт — это теплолюбивые растения, которые прорастают при высокой температуре. Выходцы из холодных широт — это холодостойкие растения, прорастающие при низкой температуре.

Влияние физиологически активных веществ

Что еще необходимо для прорастания семян? Рост зародыша основан на питании. Питательные вещества, необходимые зародышу, располагаются в эндосперме и семядоли. Медленное развитие зародыша или его гибель обусловлены небольшим запасом питательных веществ.

Чтобы зародыш не погиб, вносятся стартовые удобрения. При поглощении питательных веществ в зародыше происходит обмен веществ: поглощается кислород и выделяется углекислый газ.

Превращение веществ в семени

Прорастание семени связано с разложением запасных веществ, включая белок, в эндосперме и семядолях. В это же время в зародыше наблюдаются синтетические процессы — на основе тех веществ, которые к нему поступают.

Несмотря на энергетический распад белков, общее количество азотных веществ остается неизменным. При этом накапливаются аминокислоты и аспарагин, резко уменьшается количество крахмала, а количество растворимых сахаров остается неизменным.

Сахара используются в процессе дыхания, который в прорастающем семени протекает довольно активно. В результате дыхания происходит образование богатых энергией веществ — АДФ и АТФ, а также выделение воды, углекислого газа и тепловой энергии.

Сахара участвуют в процессе образования клетчатки и гемицеллюлозы.

Количество минеральных веществ остается прежним. Регуляция осмотического давления и коллоидно-химических процессов в новых клетках осуществляется катионами.

Для людей, не имеющих биологического образования, слово "стратификация" может звучать непонятно и угрожающе. На самом деле речь идёт о том, что многие семена многолетних травянистых и древесных растений после созревания находятся в "спящем состоянии" - в состоянии покоя. Это нужно, чтобы всходы не появились сразу при опадении семян осенью, и сеянцы не погибли в зимнюю стужу. Стратификация - один из методов, предназначенный для вывода семян из покоя путем имитации "долгой осени, зимы и весны". Но этот способ подготовки к проращиванию не единственный. У семян разных видов растений разные типы покоя, и чтобы узнать, как прорастить семена того или иного растения, обратимся к справочникам!

Я пользуюсь для ориентира книгой Николаева M.Г., Разумова M.В., Гладкова В.Н. Справочник по проращиванию покоящихся семян. — Ленинград: Наука, 1985. — 348 с.: ил.

Кроме справочной информации по самым разным видам, данной в алфавитном порядке, авторы книги предоставляют также общую - чрезвычайно важную. - информацию о покое семян.

Почему не проросли семена?

Такой вопрос часто мне задают. "Я посеяла их весной в грядку, а они не взошли, неужели были некачественные?"

Вот что говорят о покое семян авторы вышеуказанного справочника:

Семенам подавляющего большинства дикорастущих и многих культурных растений свойственно состояние органического покоя. Такие семена даже при благоприятных для прорастания условиях неспособны прорастать совсем или имеют пониженную всхожесть. У некоторых видов покой семян настолько глубок, что им необходима для прорастания длительная и сложная предпосевная подготовка, а в естественных условиях прорастание начинается лишь через 1—2 года после посева, причем появление всходов растягивается на несколько лет.

Способы защиты от несвоевременного прорастания, которыми эволюция одарила разные растения, имеют различное происхождение. В зависимости от того, какой природы эти способы, выбирают и методы подготовки семян к посеву. Глубина покоя отличается у растений не только разных родов, но иногда даже у разных видов одного рода.

Покой семян делят на три типа:

  1. Экзогенный покой - вызванный внешними "обстоятельствами" - когда семечко снаружи чем-то защищено от прорастания. Бывает физический и химический экзогенный покой. Физический - твердые косточки слив, скорлупа, препятствующие поступлению воды к семени, вымыванию внутренних ингибиторов семени, затрудняющие газообмен в семени. Химический - когда околоплодник содержит ингибиторы, замедляющие прорастание. Если экзогенный покой связан с наличием ингибиторов в не слишком крепком околоплоднике, то для нейтрализации этого фактора используют тщательное намачивание и промывание семян, естественную абсорбцию грунта, удаление околоплодника. Если имеет место очень твердая оболочка семян, то для предпосевной обработки требуется нарушить целостность этой оболочки. Либо долгим временем и природными факторами - семена, которые лежат в почве несколько лет, прежде чем прорасти, что способствует разрушению твердого околоплодника. Либо искусственным удалением или нарушением целостности околоплодника (скарификацией): термическими воздействиями, колебаниями температур (ошпаривание-лёд), надпиливанием, протиранием с песком или между наждачкой, обработки серной кислотой, щелочами, органическими растворителями. Когда твёрдая оболочка нарушается, семена получают возможность набухать и прорастать.
  2. Эндогенный покой - покой, определенный внутренними особенностями семени, свойствами зародыша: его недоразвитостью, или особым физиологическим состоянием, или сочетанием обеих причин. Недоразвитые семена требуют периода теплой стратификации - хранения в тепле и влаги для доразвития. Физиологический покой свойственен почти всем растениям холодного климата и подразумевает холодную стратификацию - ту самую имитацию зимы - влажное хранение при температуре около нуля. Часто физиологический покой наступает не сразу, а по мере окончательного дозревания и подсыхания семян, для таких видов практикуют посев недозрелыми семенами, которые уже сформированы, но еще не вошли в состояние глубокого покоя. Используются также методы кратковременного прогревания семян, чередование температур (как весной: то тепло, то прохладно). Отдельным фактором следует назвать светочувствительность семян некоторых видов, что приходится учитывать при проращивании. Некоторые виды требуют освещения, другие "боятся" света. Самыми трудными являются семена, сочетающие в себе несколько механизмов эндогенного покоя и требующие несколько чередующихся циклов теплой и холодной стратификации, то есть в природе обязательно лежащие в земле несколько лет, прорасти раньше они просто не способны! Для ускорение прорастания при эндогенном покое иногда помогают обработки различными гормонами и другими веществами. Их действие изучается учеными, изученные работающие варианты обработок можно найти в статьях и справочниках.
  3. Комбинированный покой - сочетание экзогенного и эндогенного типов покоя. Встречается чаще всего в самых невероятных вариациях, решается вышеприведенными методами, также в комбинациях, направленных на нейтрализацию всех факторов покоя.

Стратификация на практике

Хотелось бы обратить внимание на несколько практических моментов. Очень важно, чтобы перед началом стратификации семена были тщательно намочены. На сухие семена стратификация действует очень слабо, а чаще не действует вовсе. Сухие семена в холодильнике - это метод хранения семян, а никак не подготовка к посеву!

Разные методы предпосевной обработки иногда оказываются если не имеющими аналогичное действие, то по крайней мере, взаимозаменяемыми на практике. Допустим, способы скарификации механическим повреждением оболочек или химическим.

Буквально на днях сама столкнулась с двумя случаями вариативности условий прорастания:

  • Кодонопсис уссурийский. В справочнике Николаевой по роду Кодонопсис даны следующие сведения:

Codonopsis Wall. — Кодонопсис (Campanulaceae)
Плод — локулицидная коробочка. С. с мясистым эндоспермом.

С. ovata Benth. — К. яйцевидный, С. tangshen Oliver — К. тангшен (B1). С. светочувствительные, предварительное охлаждение усиливает их прорастание в тепле на свету [371].

Для двух видов указана одинаковая методика, следовательно, я предположила, что аналогичные меры помогут и C. ussuriensis. Оставила проходить холодную стратификацию в холодильнике, собиралась в дальнейшем поверхностно посеять с доступом света. Но через 2,5 месяца в холодильнике семена проросли, не дожидаясь "посева", в темноте. Очевидно, охлаждение требовалось существенно более короткое, а за 2,5 месяца те процессы, которые должны были быстро произойти на свету, произошли и без света, благодаря другим факторам. То ли просто благодаря длительному воздействию влаги и периодическим промываниям, то ли физиологически. А можно было, видимо, замочить, затем посеять в контейнер поверхностно на разложенный снег, подержать несколько дней в прохладе, чтобы снег таял очень медленно, а потом занести в тепло и оставить на свету - эффект был бы, видимо, тот же, только быстрее.

  • Маакия амурская. В прошлые годы сеяла её под зиму сразу в грядку, даже без предварительного замачивания. Прорастала весной в первый же год, дружно. Отдельные опоздавшие вылезали и на второй год. Это то, как происходит в природе, "естественная стратификация". Семена высыпаются, зиму лежат и весной прорастают. Просто и без затей. В этом же году получила семена поздновато для подзимнего посева, только в феврале, и решила применить классический для многих бобовых метод: обработка кипятком. Залить, оставить до остывания на сутки, посеять. Залила. Проросли. Это же указано у Николаевой:

Maackia Rupr. et Maxim. — Маакия (Fabaceae)
Плод — плоский линейный боб. С. с крупным зар. и плотной сем. кожурой. С. многих видов в районах естественного распространения имеют высокую всхожесть [175].

М. amurensis Rupr. ex Maxim — M. амурская (Аф). Значителен процент твердых с. Рекомендуется обрабатывать их крутым кипятком и оставлять на сутки до остывания [50, 79, 106].


Покой семян – весьма относительное понятие, и этот термин плохо отражает те сложные процессы, которые происходят в семени в течение всей его жизни. Однако в литературе этот термин укоренился. Поскольку природа и характер покоя весьма различны на разных этапах жизни семян, то мы условимся под покоем понимать такое состояние нормальных, сформировавшихся семян, обладающих естественной жизнеспособностью, при котором у них не происходит ростовых процессов.

В практике семеноведения принято различать три вида покоя, имеющих большие принципиальные отличия и требующих своих определений.

Под эту категорию покоя попадают все семена, находящиеся на хранении, семена, которые лежат в почве, но не прорастают вследствие недостатка влаги или из-за низкой температуры и т.п.

Первичный покой , или период послеуборочного дозревания семян. Его часто обозначают как покой семян. По времени наступления и по характеру он совершенно отличается от предыдущего типа покоя семян.

Первичный покой семян – это сложившееся в процессе филогенеза приспособительное свойство, которое проявляется в том, что нормальные, жизнеспособные семена в естественных или оптимальных условиях не прорастают или обладают пониженной всхожестью. Обусловлен такой покой морфолого-анатомическим строением семян и физиолого-биохимическими процессами, протекающими в них.

Семена свежеубранные легче переходят во вторичный покой, чем старые. Имеются также большие отличия между культурами. Например, семена сафлора способны впадать во вторичный покой при воздействии температуры в очень широком интервале, причем длительность покоя может продолжаться больше 6 месяцев.

Явление вторичного покоя у семян наблюдается часто, но не всегда на него обращают внимание. В частности, в этот покой часто впадают семена пшеницы, ячменя, гречихи и других культур. Например, семена пшеницы яровой можно перевести в состояние вторичного покоя при нагревании до 50° в течение четырех дней или при хранении влажного зерна при 50 % в течение суток без доступа воздуха и т.п.

Вторичный покой можно снять теми же средствами, что и первичный, хотя для производственного использования существующие методы еще мало удовлетворительны. В частности, рекомендуется обработка 0,1%-ным раствором гиббереллина, 0,5–1,0 %-ным раствором этанола и другими веществами, но наиболее пригодным для практики следует считать воздействие пониженных температур (обычно в довольно узком интервале) и воздушно-тепловую обработку.

Способов выведения семян из состояния покоя довольно много (скарификация, стратификация, промывание, замачивание в воде или в специальных растворах, прогревание, охлаждение и пр.). Выбор способа обработки зависит от морфологических и биологических особенностей семян, от их физиологического состояния, связанного с условиями выращивания, обработки, хранения.

Предварительное охлаждение.
Этот прием отличается от стратификации тем, что охлаждение менее глубокое и менее длительное. Семена охлаждают при температуре 5 -10°С в течение 3-15-ти суток. Для этого семена помещают в увлажненную ткань, бумагу или песок и помещают в нижний ящик холодильника или в какое-нибудь прохладное место. Этот прием применим только к тем холодостойким культурам, семена которых прорастают при низких положительных температурах и обычно высеваются в ранние весенние сроки, в тех случаях, когда нет возможности посеять их вовремя. Многие выезжают на дачи только в мае, когда оптимальные сроки посева петрушки, тмина, моркови, салата, кресс-салата, сельдерея, иссопа, шпината, щавеля, лука, редиса, космоса, гипсофиллы, алиссума морского, лаватеры, флокса друмммонда, резеды, незабудки, горчицы, донника, клевера, люпина, люцерны, рапса и др. растений уже миновали. Если посеять семена этих культур в теплые майские дни без предварительного охлаждения, всходы могут быть недружными, растянуться на 3-4 недели; а у редиса, салата, лука возможно повышенное стрелкование.


При намачивали таких семян, едва появившийся микроскопический проросток окажется под воздействием концентрированного раствора ядохимиката, который погубит его раньше, чем Вы сможете его рассмотреть. Намачивание может ускорить прорастание семян всего на несколько дней, но может их полностью погубить. Стоит ли рисковать?

Промывание водой.
Этот прием используют довольно редко. Семена некоторых культур содержат высокое количество эфирных масел, ингибирующих процесс прорастания. Это некоторые овощные, ароматические, лекарственные и декоративные растения (морковь, кориандр, укроп, фенхель, пижма и др.). Семена помещают в мешочек из неплотной ткани и промывают 20-30 минут под проточной теплой (20-25°С) водой. Слишком сильное промывание нежелательно, т. к. эфирные масла — это часть необходимых семенам запасных питательных веществ. После промывания семена просушивают.

Барбатирование.
Замачивание семян в воде, насыщенной кислородом. Этот прием используется в хозяйствах для повышения жизнеспособности семян с низкой энергией прорастания. В домашних условиях можно насыщать воду кислородом с помощью компрессора для аквариума и замачивать в ней семена. Такая необходимость случается редко: например, если очень ценные для Вас семена значительно утратили всхожесть и стоит попытаться их реанимировать.

Скарификация.
Семена некоторых культур имеют очень плотную оболочку (алтей лекарственный, подорожник большой, клещевина Ее повреждают механическим путем (делают надрезы острым инструментом, натирают наждачной бумагой и т. п.) или обрабатывают слабыми растворами солей азотной кислоты для облегчения набухания и прорастания.

Читайте также: