§ 11. Условия прорастания семян

Определения и обозначения

Прорастание семян — это переход зародыша к росту, при котором семя набухает, а его части начинают развиваться. Сначала появляется зародышевый корешок, затем растёт побег. Это начало развития нового растения, а не весь его дальнейший рост. Чтобы процесс начался, семени нужны подходящие условия.

Всхожесть семян показывает, какая доля семян из проверенной партии способна прорасти. Её выражают в процентах: число проросших семян делят на общее число проверенных и умножают на 100%. Например, всхожесть 80% означает, что из ста семян проросло восемьдесят. Показатель помогает оценить качество партии и понять, сколько семян понадобится для посева.

Период покоя семян — время, когда жизнеспособное семя не прорастает, даже если некоторые условия уже подходят. В это время зародыш может оставаться живым, но его рост задерживается из-за особенностей самого семени. У разных растений покой продолжается неодинаково. Поэтому отсутствие ростка не всегда означает, что семя погибло.

Жизнеспособность семян — способность семени сохранять живой зародыш и при благоприятных условиях прорастать. Если зародыш погиб, семя не сможет дать начало новому растению, даже если его поливать и держать в тепле. На жизнеспособность влияют состояние семени и условия хранения. Это понятие помогает отличать погибшие семена от тех, которым пока не хватает условий или которые находятся в покое.

Как это устроено

Сухое семя содержит мало доступной воды, поэтому жизненные процессы в нём идут очень медленно. При попадании во влажную среду семенная кожура пропускает воду, ткани семени набухают, а клетки зародыша активизируются. Усиливается обмен веществ — превращение веществ внутри клеток, необходимое для их работы и роста. Вода также помогает перемещать растворённые питательные вещества к растущим частям зародыша, поэтому без неё развитие не начинается.

Зародышу нужна энергия, чтобы клетки делились и удлинялись. Она образуется при дыхании: клетки используют кислород для получения энергии из питательных веществ, запасённых в семени. Если кислорода мало, зародыш не получает достаточно энергии для роста. Поэтому семя должно быть увлажнено, но не полностью лишено доступа воздуха; плотная крышка или избыток воды могут помешать нормальному дыханию.

Температура влияет на скорость процессов в клетках зародыша. В слишком холодной среде они идут медленно, а при чрезмерном нагревании могут нарушиться или клетки могут погибнуть. У разных растений условия для начала роста отличаются: семена одних видов прорастают при более низкой температуре, другим требуется более тёплая среда. Именно поэтому учитывают особенности растения, а не ищут одну температуру, подходящую всем семенам.

Свет не является обязательным условием для прорастания каждого семени. Многие семена начинают расти под землёй, куда свет не попадает, потому что для старта им важнее вода, кислород и подходящее тепло. Однако у отдельных видов освещённость может ускорять прорастание или влиять на то, начнётся ли оно. Значит, потребность в свете зависит от вида растения, а не от общего правила для всех семян.

Когда зародыш начинает развиваться, первым обычно растёт зародышевый корешок: он выходит наружу и закрепляет молодое растение в почве. Затем развивается побег, который направляется вверх. Вначале молодому растению помогают запасы питательных веществ внутри семени, поэтому оно может расти, пока ещё не получает питание от собственных листьев. Позже, когда листья разовьются, растение сможет самостоятельно образовывать органические вещества на свету.

Условия прорастания семян и их значение

Сопоставляйте условия с тем, что требуется зародышу: вода активирует его, кислород помогает получать энергию, а подходящая температура поддерживает работу клеток. Если семена не прорастают, проверьте не только наличие влаги, но и доступ воздуха с температурой. Требование к свету уточняйте с учётом вида растения.

Разбор задач

Задача 1. Семена положили на влажную вату и оставили в тепле, но накрыли плотной крышкой. Объясните, почему они могут не прорасти. Вода и тепло здесь есть, поэтому нужно проверить, не отсутствует ли другое необходимое условие. Плотная крышка может перекрыть семенам доступ воздуха.

1. Для начала прорастания семенам обычно нужны вода, кислород и подходящая температура.
2. Влажная вата обеспечивает воду, а тепло может создать подходящую температуру.
3. Под плотной крышкой доступ кислорода ограничен, поэтому дыхание зародыша затрудняется и ему не хватает энергии.

Ответ: семена могут не прорасти из-за нехватки кислорода. Чтобы проверить это объяснение, нужно обеспечить доступ воздуха, не давая ватке высохнуть.

Задача 2. В трёх блюдцах разместили одинаковые семена: одни оставили сухими, вторые залили водой полностью, третьи увлажнили, сохранив доступ воздуха. Предскажите результат. Сравним, какое необходимое условие есть в каждом блюдце и что может мешать росту. Температура во всех вариантах предполагается подходящей.

1. В сухом блюдце семенам не хватает воды, поэтому зародыш не активируется и прорастание не начнётся.
2. В полностью залитом блюдце вода есть, но кислород может поступать в недостаточном количестве; дыхание зародыша затруднится.
3. В третьем блюдце есть влага и доступ воздуха, то есть оба необходимых условия сочетаются.

Ответ: в третьем блюдце семена, вероятнее всего, прорастут лучше. В сухом они не начнут активно развиваться без воды, а в полностью залитом могут испытывать нехватку кислорода.

Задача 3. Из 80 посеянных семян проросли 68. Рассчитайте всхожесть и объясните, что можно заключить о партии. Всхожесть — это доля проросших семян от общего количества, выраженная в процентах. Поэтому нужно сравнить число проросших с числом всех посеянных.

1. Записываем отношение: 68 ÷ 80.
2. Получаем 0,85 и умножаем на 100%, чтобы перевести долю в проценты.
3. Вычисляем: 0,85 × 100% = 85%.

Ответ: всхожесть равна 85%. При проведённой проверке проросло 85 семян из каждой условной сотни такой партии, но это не означает, что прорастёт каждое отдельное семя.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что всем семенам обязательно нужен свет. Так думают, потому что взрослому растению свет нужен для образования питательных веществ. Но многие семена начинают прорастать в темноте, а влияние освещения зависит от вида. Проверьте себя: отделяйте условия, нужные зародышу для старта, от условий дальнейшего роста листьев.

Ошибка: полагать, что чем больше воды, тем лучше. Обилие влаги кажется полезным, но при полном погружении к семени может поступать мало кислорода. Тогда зародышу трудно дышать и получать энергию. Проверьте, остаётся ли семя влажным, но не залитым и доступным воздуху.

Ошибка: путать прорастание с дальнейшим ростом растения. Иногда считают, что молодому зародышу сразу нужны все условия, необходимые взрослому растению. На начальном этапе он использует питательные вещества, запасённые в семени, а побег и листья развиваются позже. Проверьте себя: учитывайте, на каком этапе находится растение и откуда оно получает питание.

Ошибка: считать любое непроросшее семя нежизнеспособным. Такой вывод делают, если росток не появился сразу, но семя может находиться в периоде покоя или не получить нужных условий. Отсутствие ростка само по себе не доказывает гибель зародыша. Проверьте условия проращивания и оцените результат на нескольких семенах, а не на одном.

Связь с другими темами

Чтобы понять прорастание, нужно знать строение семени: зародыша, семенной кожуры и запаса питательных веществ. Тема связана и с дыханием растений: кислород нужен зародышу, чтобы получать энергию для роста. Знания об условиях среды помогают правильно выбирать сроки посева, хранить семена и выращивать растения. Если условия хранения неблагоприятны, жизнеспособность семян может снижаться.

Что запомнить

• Для прорастания семенам обычно нужны вода, кислород и подходящая температура.
• Вода активирует процессы жизнедеятельности зародыша.
• Кислород нужен семени для дыхания.
• Требования к температуре различаются у разных растений.
• Свет необходим для прорастания не всем семенам.
• В начале роста зародыш использует питательные вещества, запасённые в семени.
• Всхожесть показывает, какая доля семян проросла.