Охарактеризуйте роль каждого условия необходимого для прорастания семян

Обновлено: 07.07.2024

Условия для прорастания семян

Современные ботаники выделяют более двадцати факторов, которые опосредованно участвуют в развитии растительного организма из семени. Однако, по большому счету, все сводится лишь к небольшому количеству данных факторов. Обозначим условия, которые необходимы для прорастания семян:

наличие достаточного количества воды;

наличие достаточного количества света;

наличие оптимальной температуры.

Итак, вода является универсальным растворителем для большинства органических и неорганических соединений, которые находятся в почве. Достаточное количество воды позволит данным веществам активно поступать в семя, что будет обеспечивать необходимый уровень питания растительного организма. Вода также играет важную роль метаболических реакция растений. Избыток воды может негативно сказаться на росте семян, так как повышается риск развития гипергидратационного состояния. Свет является универсальным фактором, обеспечивающим рост и развитие любого организма на Земле. Стоит отметить, что некоторые растения лучше развиваются при нахождении в малоосвещенных местах (своеобразные исключения в многообразии растительного мира).

Отдельно отметим, роль температуры в ходе процесса прорастания семян. Оптимальной считается температура, значения которой колеблются от десяти до пятнадцати градусов по Цельсию. При наличие такой температуре в зоне, в которой располагается семя, внутри последнего активируются ферментативные процессы, которые в конечном счете обеспечиваются большое количество анаболических реакций. В случае пониженной температуры ферменты будут малоактивны. Если температура повышена, то активность энзимов также снизится.

Некоторые ботаники выделяют кислород как ключевой фактор прорастания семени, однако данное утверждение не совсем корректное, так как растениям в первую очередь необходим углекислый газ для реализации фотосинтетических процессов в хлоропластах зеленой части дерева или цветка.

Надземное прорастание

Двудольные растения обладают надземным типом прорастания. Основу данного процесса составляет рост к центру Земли зародышевого корешка. В результате чего он проникает в почву получает необходимые для полноценного роста и развития макро- и микроэлементы, а также некоторые органические молекулы. После этого начинает активно расти и развиваться стебельковая часть двудольных растений, от которой отходят листья.

На этапе роста и развития стебля и листьев ключевое значение принимает световой фактор, благодаря воздействию которого происходит активный фотосинтез в хлоропластах зеленой части двудольных растений. Благодаря активной реализации процессов фотосинтеза посредством действия солнечной энергии происходит образование большого количества энергетических субстратов, которые обеспечивают анаболические процессы во всех участках растений. Также питательные элементы из почвы, поступают в листья и стебель благодаря наличию специфической ткани (луба). Данные элементы являются компонентами образования глюкозы в процессе фотосинтеза (речь о воде, а также растение из воздуха поглощает углекислый газ).

Подземное прорастание

Дуб является прекрасным олицетворением процесса подземного прорастания. В начале происходит развитие молодого растения за счет молекул (питательных веществ), заключенных в семя. Данную стадию подземного роста семени называют развитием проростка. Следующим этапом прорастания дуба является выход зеленой части растения на поверхностный слой почвы, где оно сталкивается с активным действием солнечных лучей, которые запускают фотосинтез в хлоропластах зеленой части дуба. После происходит развитие других частей дуба: формирование корней, ствола, веток, листьев и так далее. В результате последовательного прохождения данных стадиях через несколько лет развивается дерево, достигающее достаточно больших размеров. Данный вид прорастания характерен для всех однодольных растений (деревья).

Роль в прорастании семян:
1. Растворяет питательные вещества в эндосперме и семядолях.
2. Они обеспечивают первоначальное питание зародыша.
3. Семеня дышат воздухом.
4. Семя способно прорасти только в благоприятных для него условиях. Благоприятная температура для каждого вида сильно отличается.
5. Многим семенам свет для прорастания не требуется. Но есть и такие, которые прорастают только в темноте или только на свету.
6. В зависимости от размера семени оно прорастает только при определённой глубине посева. Маленькие семена можно сеять по поверхности, а вот большие придётся закопать поглубже.

Прорастание семян можно определить как фундаментальный процесс, начальный этап онтогенеза растений, посредством которого из одного семени формируется росток и впоследствии взрослое растение. Этот процесс влияет как на урожайность, так и ее на качество. Распространенным примером прорастания семян является образование ростка из семян покрытосеменных или голосеменных растений.

Давайте подробнее рассмотрим процесс прорастания семян, его этапы, условия и факторы необходимые для его осуществления.

Процесс прорастания семян

Полный процесс прорастания семян осуществляется в следующие фазы:

На начальной стадии прорастания семена быстро впитывают воду, что приводит к набуханию и размягчению семенной оболочки при оптимальной температуре. Эти фазы называется водопоглощением и набуханием семян. На этом этапе запускается процесс роста путем активации ферментов. Семя активизирует свою внутреннюю физиологию и начинает дышать, вырабатывать белки и метаболизировать запасенную пищу.
При разрыве семенной оболочки появляется корешок, образующий первичный корень. Семя начинает поглощать воду из почвы. После появления корешка и проростка, побег начинает расти вверх.
На заключительном этапе прорастания клетки семян становится метаболически активными, удлиняются и делятся, чтобы дать начало ростку.

Условия, необходимые для прорастания семян

Вот некоторые важные требования, которые необходимы для того, чтобы семя образовало росток, а затем и растение:

Вода: крайне необходима для прорастания семян. Некоторые семена чрезвычайно сухие и нуждаются в значительном количестве воды относительно сухого веса. Вода играет важную роль в прорастании семян. Она обеспечивает необходимую гидратацию для жизнедеятельности протоплазмы и растворенный кислород для растущего зародыша, смягчает семенную оболочку и повышает проницаемость семян. Вода помогает в разрыве семян, а также превращает питательные в растворимую форму для ее транслокации в эмбрион.
Кислород: важный и незаменимый источник энергии для роста семян. Он необходим прорастающему семени для обмена веществ и используется как часть аэробного дыхания, пока растение не вырастить собственные зеленые листья. Кислород можно найти в порах частиц почвы, но если семя зарыто слишком глубоко, оно будет лишено этого кислорода.
Температура: для быстрого прорастания семян требуется умеренная температура около 25-30°C. Совершенно очевидно, что различные семена нуждаются в разных оптимальных температур. Есть некоторые семена, которым необходимы либо более низкие, либо более высокие температуры от 5 до 40°C.
Свет или тьма: это может действовать как экологический фактор. Многие семена не прорастают, пока на них не падает солнечный свет.

Процесс прорастания семян запускается при указанных выше благоприятных условиях. Семена претерпевают быстрое расширение и рост зародыша с последующим разрывом покровных слоев и появлением корешка. Появление этого корешка считается завершающей фазой процесса прорастания.

Факторы, влияющие на прорастание семян

Существует несколько основных факторов, оказывающих воздействие на прорастание семян. К ним относятся:

Внешние факторы

Вода: недостаток или избыток воды влияет на прорастание семян.
Температура: влияет на скорость роста, а также на метаболизм семени.
Кислород: прорастающие семена активно дышат и высвобождают энергию, необходимую для их роста, поэтому недостаток кислорода влияет на их всхожесть.

В некоторых случаях температура ниже умеренного уровня замедляет прорастание семян и способствует росту грибов. Прорастание также может прекращается при температуре выше умеренного уровня.

Внутренние факторы

Семенной покой – это состояние, при котором семена не могут прорасти даже при благоприятных условиях. Во время семенного покоя:

С момента прорастания начинается самостоятельная жизнь нового растения. В процессе прорастания зародыш переходит от покоя к активному росту. Его зачаточные органы увеличиваются в размерах.

Покой

Образовавшееся семя, как правило, прорастает не сразу. Сначала оно находится в покое. Покой семян может быть связан:

с отсутствием условий для прорастания;
с недоразвитием зародыша;
с наличием веществ, тормозящих прорастание.

Для прорастания семян необходимы определенные условия.

Главными условиями являются:

вода;
воздух;
достаточное количество тепла.

Вода является стартовым условием. Содержание её в покоящихся семенах не превышает 14 %.

которые читают вместе с этой

Температура роста у каждого вида своя. Клевер прорастает уже при +1 градусов по Цельсию, дыня – при +15.

Условия прорастания семян разъясним при помощи таблицы

Условие

Как влияет

Активизирует рост и создает условия для всех химических реакций, в том числе разложения сложных химических веществ

Активизирует все химические реакции, в том числе, идущие в семени

Некоторые растения прорастают только на свету (например лебеда), некоторые только в темноте (например тыква, примула)

Запасные питательные вещества

Питают зародыш до начала у него фотосинтеза

Глубина заделки семян

Соответствует количеству запасных веществ, чем крупнее семя, тем глубже оно может заделываться в почву

Влияние света отмечено у небольшого числа видов. Многие растения способны прорастать и на свету, и в темноте.

Начало прорастания

Начинается прорастание с поглощения воды. Вода проникает в семя через специальное отверстие в кожуре, которое называется микропиле или семявход. Семя набухает.

Рис. 1. Набухшие семена.

Сложные запасные вещества разлагаются до более простых, пригодных для питания зародыша.

При прорастании семена оказывают сильное давление на окружающие предметы. Известны случаи, когда набухшие семена разрывали корпуса затонувших кораблей.

Появление корня

Первым семя покидает зародышевый корешок.

Это необходимо для закрепления растения в почве и перехода к самостоятельному почвенному питанию.

Эндосперм постепенно сморщивается, его вещества расходуются на рост корешка.

Рис. 2. Появление зародышевого корешка.

Корешок выходит через микропиле или разрывает семенную кожуру.

Корень всегда стремится вниз. Если проросшее семя в почве перевернуть, направив корень вверх, то он снова повернёт вглубь. такое явление получило название геотропизма

Появление проростка

Корень растёт, от главного корня отходят боковые. Теперь, когда всё семя может опереться на корни, оно выносится вверх растущим стеблем. Стебель, в отличие от корня, стремится к свету.

Семядоли, которые являются первой парой листьев, могут подниматься над землёй, или оставаться в почве.

Рис. 3. Стадии прорастания семени.

Заканчивается прорастание с переходом растения на потребление солнечной энергии.

Сроки прорастания

Время прорастания семян различно и зависит от:

температуры;
качества семени;
вида растения;
количества запасных питательных веществ.

У большинства растений сроки прорастания – от 3 до 22 дней.

Что мы узнали?

Изучая в 6 классе данную тему, мы выяснили какие структуры семени принимают участие в прорастании. Это зародыш и запасные вещества эндосперма или семядолей. Мы выучили условия и этапы прорастания семян: набухание семени, выход корешка, образование проростка. Этапы прорастания общие для всех растений. Влияние условий у разных видов несколько различается.

Читайте также: