Развитие, созревание и покой семян

27.03.2014

Образование семени -это период от оплодотворения до отделения семени от материнского растения, когда семя способно дать росток. Этот эмбриональный период начинается с образования зиготы и заканчивается образованием точки роста зародыша. Этот период продолжается у озимой пшеницы 7-9 дней, яровой пшеницы - 7 дней, твердой пшеницы - 10 дней, кукурузы - 10-15 дней. Масса 1000 семян в этот период составляет в среднем 1 грамм.
Период формирования - в этот период формируется полностью зародыш, зерно имеет нормальную длину, содержание зерна от водянистой становится молочной, влажность зерна 65-80%. Продолжительность периода - 5-8 дней. Масса 1000 зерна — 8-12 грамм.
Период налива — в этот период происходит отложение крахмала, увеличивается толщина и ширина зерна до максимального размера. Содержание зерна тестообразное (восковое), влажность зерна 38-40%. Продолжительность 20-25 дней. Период налива делится на 4 фазы:
І. Фаза водянистого состояния — начало формирования клеток эндосперма. Влажность 80-75,5%, свободной воды в 5-6 раз больше, чем связанной. Длительность фазы 6 дней.
2. Фаза предмолочная - в эндосперме откладывается крахмал, оболочка зеленоватая, влажность - 75-70%, свободной воды в 3-4 раза больше, чем связанной, длительность фазы - 6-7 дней. Сухого вещества 10%.
3. Фаза молочного состояния — влажность до 50%, сухого вещества 50%, длительность — 7-15 дней.
4. Фаза тестообразного состояния — эндосперм в эту фазу имеет консистенцию теста. Хлорофилл разрушен, влажность 42%. Отношение свободной воды к связанной как 1:1. Сухого вещества 85,0-90%. Продолжительность - 4-5 дней.
Период созревания - начинается от отделения зерна от материнского растения, в зерно уже ничто не поступает, влажность зерна 18-22%. В зерне физиологические процессы продолжаются, хотя морфологические процессы закончены. Появляется новое свойство семян — нормальная всхожесть.
Послеуборочное дозревание - в семенах происходят сложные биохимические процессы. Этот процесс продолжается от 1 дня до нескольких месяцев и в конце достигает нормальной всхожести. Этот признак наследуется, на это влияют внешние условия. Заканчивается синтез высокомолекулярных белковых соединений, затухает деятельность ферментов, затухает дыхание.
Период полной спелости — начинается от момента, когда семена готовы начать новый цикл в жизни растения. С этого момента начинается старение коллоидов. В таком состоянии семена находятся до начала прорастания или до полной гибели вследствии старения при длительном хранении.
Покой семян — это состояние нормально сформированных семян, обладающих естественной жизнеспособностью, при котором в семенах не происходит ростовых процессов. Это свойство способствует сохранению вида в природе. В условиях сельскохозяйственного производства покой семян может иметь отрицательное значение, так как затрудняет правильно рассчитать норму высева семян и получить полные всходы. Теория покоя семян до конца не изучена. В основном покой семян объясняется присутствием в семенах ингибиторов. Если в семенах больше активаторов, то происходит прорастание семян.
Покой семян может быть обусловлен «твердокаменностью». Она характерна для бобовых культур. Это свойство наследуется, чаще наблюдается в условиях сухой и жаркой погоды.
Вторичный покой вызывается при термическом протравливании, при хранении в холодных помещениях, иногда из-за недостатка питания, водоснабжения, при пересушке семян. Вторичный семенной покой можно снять при тепловом обогреве, замачивании семян в растворе 0,1% гибберелина.
Причины непрорастания семян — Это наблюдается при временной непроницаемости плодовых и семенных оболочек для воды и воздуха, необходимых для зародыша. Семена не прорастают ещё и потому, что в них накапливается СО2. В период покоя у семян жизненные процессы полностью не останавливаются, но проходят очень медленно. Дыхание семян бывает аэробное или анаэробное. Это определяется дыхательным коэффициентом - ДК. Дыхательный коэффициент - это отношение выделенного углекислого газа к поглощенному кислороду. Если ДК равно единице (ДК=С02: С2), то наблюдается аэробное дыхание, если больше единицы - анаэробное дыхание.
Биологическая и хозяйственная долговечность семян. Семена, достигшие полной спелости и хорошо высушенные, сохраняют свою всхожесть, тоесть семена находятся в состоянии анабиоза. При наступлении благоприятных условий восстанавливается нормальная интенсивность жизненных процессов. Обычно при критической влажности и температуре +5°С семена сохраняют всхожесть до 10 лет, но они не могут находиться в состоянии покоя и оставаться живыми бесконечно долго.
Биологическая долговечность — это промежуток времени, в течение которого в семенном материале остаются жизнеспособными и годными к прорастанию хотя бы единичные семена.
Хозяйственная долговечность — это период времени, в котором семена остаются кондиционными по всхожести.
Долговечность зависит от наследственности и от условий хранения. В условиях хранения коллекции Института Растениеводства семена ржи сохраняли хозяйственную всхожесть 2-5 лет, пшеницы, овса, кукурузы, риса - 5-10 лет, а биологическая долговечность составила 15-30 лет. Для хранения в условиях национального хранилища мировых ресурсов влажность должна быть для пшеницы и кукурузы — 7-9%, ржи - 6-7%, ячменя - 6-8%, овса - 5-7%.