Прорастание семян

Определения и обозначения

Прорастание семян — переход семени из состояния покоя к развитию зародыша и образованию проростка. Иными словами, внутри семени начинается развитие будущего растения, а затем оно выходит наружу. Это понятие помогает отличать начало развития семени от дальнейшего роста уже появившегося растения.

Всхожесть семян — способность семян прорастать. Даже в одной партии не каждое семя обязательно взойдёт: некоторые семена могут быть повреждены, нежизнеспособны или утратить способность развиваться. Поэтому при посеве обычно учитывают, что часть семян может не прорасти.

Зародыш семени — зачаток будущего растения, который развивается при прорастании. В нём уже есть части, из которых позднее формируются корень и побег. Понимание этой роли помогает объяснить, почему при прорастании семя не создаёт растение заново, а развивает уже имеющийся зачаток.

Проросток — молодое растение, появившееся из семени после начала развития зародыша. У него постепенно становятся заметны корешок и побег. Это название удобно для растения на ранней стадии, пока оно ещё развивается и использует запас семени или только начинает питаться самостоятельно.

Как это устроено

Для прорастания нужны вода, воздух и подходящая температура. Вода запускает набухание и делает возможным начало обмена веществ в семени. Кислород из воздуха нужен для дыхания: при дыхании клетки получают энергию для развития зародыша. Подходящее тепло помогает этим процессам идти, а при слишком низкой температуре они замедляются. Свет для начала прорастания требуется не всем семенам.

Когда семя впитывает воду, оно набухает, а его оболочка размягчается. Сухая оболочка прежде защищала семя, но при развитии зародышу необходимо выйти наружу. Размягчённая оболочка легче пропускает части зародыша, поэтому корешок может пробиться через неё. Если воды мало, набухание не происходит и развитие обычно не начинается.

В первые дни зародыш получает питание из запасов, находящихся в семени. Эти вещества дают ему материал для роста и энергию, пока у проростка ещё нет развитых листьев. Запас ограничен, поэтому важно, чтобы зародыш рос и постепенно формировал органы, которые помогут получать воду и питание из окружающей среды. Самостоятельное питание не начинается сразу после появления корешка.

Обычно первым из семени выходит корешок. Он направляется в почву и закрепляет молодой проросток, чтобы тот не смещался. Через корешок растение начинает поглощать воду и растворённые в ней минеральные вещества. Так проросток получает необходимые вещества из почвы, а не только из запаса семени.

Затем развивается побег, на котором появляются первые листья. Листья раскрываются и получают свет, а также поглощают из воздуха углекислый газ. При фотосинтезе растение образует питательные вещества, используя энергию света. Поэтому с появлением работающих листьев проросток постепенно переходит к самостоятельному питанию, хотя в начале роста ему помогает запас семени.

Условия прорастания семян и их значение

Пользуйся таблицей, чтобы проверить, каких условий достаточно и чего может не хватать семенам. Условия нужны одновременно: большое количество воды не заменит кислород, а тепло не поможет нежизнеспособному семени. Поэтому при объяснении результата важно учитывать не один фактор, а весь набор условий.

Разбор задач

Задача 1

Семена положили на влажную вату в тёплом месте. Какое условие прорастания обеспечено и какие ещё нужны? Нужно определить, что дают влажная вата и тёплое место. Затем следует вспомнить полный набор условий, необходимых для начала развития зародыша.

1. Влажная вата даёт семенам воду, поэтому они могут её впитывать и набухать.
2. Тёплое место обеспечивает подходящую температуру, если она не слишком высокая и не слишком низкая.
3. Проверяем, есть ли доступ воздуха: семена не должны быть полностью лишены кислорода.
4. Учитываем, что семена должны быть живыми и неповреждёнными; свет для начала прорастания нужен не всем.

Ответ: вода и тепло обеспечены. Также семенам необходим доступ воздуха, а сами семена должны быть жизнеспособными.

Задача 2

Две одинаковые партии семян держали в тепле: одну — на влажной ткани, другую — на сухой. Объясните, почему проросли семена только в первой партии. Сравним условия: тепло и семена были одинаковыми, а различалось наличие воды. Значит, причину результата нужно искать именно в этом различии.

1. В обеих партиях было тепло, поэтому температура не объясняет, почему результат оказался разным.
2. Семена на влажной ткани впитывали воду, набухали, а их оболочка размягчалась.
3. Набухание помогло зародышу начать развитие и подготовило условия для выхода корешка.
4. На сухой ткани вода не поступала в семена, поэтому необходимые начальные процессы не запустились.

Ответ: проросли семена на влажной ткани, потому что получили воду. Тепло без воды недостаточно для начала прорастания.

Задача 3

Семена полностью залили водой и плотно закрыли сосуд. Почему они могут не прорасти, хотя воды достаточно? Здесь нужно не просто заметить наличие воды, но и проверить, есть ли все остальные необходимые условия. В частности, надо подумать о доступе кислорода.

1. Воды достаточно: семена могут набухнуть, поэтому нехватка влаги не является главной проблемой.
2. Плотно закрытый сосуд ограничивает обмен воздухом с окружающей средой.
3. Когда семена полностью находятся под водой, кислороду труднее поступать к ним из воздуха.
4. Без достаточного количества кислорода дыхание клеток нарушается, и зародышу не хватает условий для развития.

Ответ: семена могут не прорасти из-за недостатка кислорода. Вода необходима, но избыток воды и отсутствие доступа воздуха способны помешать прорастанию.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что для прорастания нужны только вода и тепло. Так думают, потому что эти условия легко заметить, но забывают о дыхании семян. Проверь себя: спроси, откуда клетки получают кислород для дыхания; большинству семян нужен доступ воздуха.

Ошибка — полагать, что свет обязательно нужен для начала прорастания. Это можно перепутать с потребностью листьев в свете, которая появляется позднее. Чтобы проверить себя, раздели этапы: сначала развивается зародыш, а после появления листьев свет обычно нужен для фотосинтеза.

Ошибка — считать, что семя, полностью залитое водой, получает достаточно воздуха. Кажется, что раз воды много, условия хорошие, но вода может затруднять поступление кислорода. Проверь, не перекрыт ли семенам доступ воздуха: для прорастания важны и вода, и кислород.

Ошибка — смешивать прорастание с дальнейшим ростом растения. Зародыш начинает развиваться ещё до того, как проросток сможет самостоятельно получать питание. Проверь себя: сначала семя набухает и появляется проросток, а позднее листья начинают фотосинтезировать и обеспечивать растение питательными веществами.

Связь с другими темами

Чтобы понять прорастание, нужно знать строение семени: оболочка защищает его, зародыш даёт начало новому растению, а запас питательных веществ поддерживает его раннее развитие. Эта тема связана с условиями жизни растений и дыханием, потому что семенам необходим кислород. Знание условий прорастания пригодится при изучении размножения растений, посевов и ухода за растениями. Оно помогает объяснить, почему важно увлажнять почву, не лишая семена доступа воздуха.

Что запомнить

• Прорастание — начало развития зародыша семени.
• Для прорастания нужны вода, кислород и подходящая температура.
• Свет для начала прорастания требуется не всем семенам.
• При набухании семя впитывает воду, а его оболочка размягчается.
• В начале развития зародыш использует запас питательных веществ семени.
• Обычно первым из семени появляется корешок.