§ 40. Прорастание семян

Определения и обозначения

Прорастание семян — переход семени из состояния покоя к росту зародыша и развитию проростка. Проще говоря, зародыш начинает развиваться и из семени появляется молодое растение. Это понятие помогает отличать начало развития растения от его дальнейшего роста.

Всхожесть семян — способность семян прорастать; её оценивают по доле проросших семян от общего числа проверенных. Чтобы выразить эту долю в процентах, число проросших семян делят на общее число семян и умножают на 100%. Всхожесть нужна, чтобы оценить качество партии семян и понять, сколько из них может дать проростки.

Условия прорастания — факторы, необходимые для начала роста семени: вода, подходящая температура и кислород. Вода запускает изменения внутри семени, температура влияет на скорость процессов, а кислород нужен зародышу для дыхания. Зная эти условия, можно объяснить, почему семена не прорастают в неподходящей среде.

Запасные питательные вещества — вещества, которые находятся в семени и служат пищей для зародыша в начале развития. Зародыш использует этот запас, пока корень и побег ещё не могут обеспечивать растение необходимыми веществами. Такие запасы помогают молодому растению начать рост.

Как это устроено

Когда вода поступает к семени, она проходит через его оболочку и впитывается тканями. Ткани увеличиваются в объёме, поэтому семя набухает, а оболочка размягчается и становится менее плотной. Это необходимо, потому что сухое семя не может сразу начать активный рост: вода меняет его состояние и создаёт условия для работы зародыша. Если воды нет, семя обычно остаётся в состоянии покоя.

В подходящих условиях в семени активизируются обмен веществ и дыхание. Обмен веществ — это происходящие в организме превращения веществ, а дыхание помогает получать энергию для роста. Для дыхания зародышу нужен кислород, поэтому семена должны иметь доступ к воздуху. Если почва полностью залита водой, воздух вытесняется, кислорода становится мало и прорастание может замедлиться.

В начале развития зародыш питается запасными веществами, находящимися в семени. Эти вещества нужны потому, что молодое растение ещё не имеет развитых органов, способных получать воду и минеральные вещества из почвы. Запас расходуется по мере роста зародыша. Позже, когда развиваются корень и побег, проросток начинает получать необходимое из окружающей среды.

Обычно первым из семени появляется корень. Он растёт в почву, закрепляет там проросток и начинает поглощать воду и минеральные вещества. Корню важно появиться рано, потому что без закрепления и поступления воды дальнейшее развитие затруднено. После корня обычно развивается побег.

Побег продолжает расти и формирует надземную часть молодого растения. На скорость его развития влияют условия среды, в том числе температура и доступность воды. Требования к свету у семян разных растений неодинаковы: некоторым он необходим или помогает прорастанию, а другие способны прорастать без него. Поэтому нельзя считать свет обязательным условием для всех семян.

Условия, необходимые для прорастания семян

Используйте таблицу, чтобы проверить, чего может не хватать семенам в конкретной ситуации. Сначала оцените влажность и температуру, затем подумайте, есть ли доступ воздуха. Свет учитывайте отдельно: его значение зависит от вида растения.

Разбор задач

Задача 1. Семена фасоли положили на сухую вату и поставили в тепло. Почему они не проросли? Нужно сравнить условия опыта с потребностями семени, а не делать вывод только по тому, что семена находятся в тепле. Тёплое место не заменяет остальные необходимые факторы.

1. В условии сказано, что вата сухая, значит, семена не получают воду.
2. Без воды семя не набухает, а процессы роста не запускаются.
3. Тепло само по себе недостаточно для прорастания, даже если температура подходит фасоли.

Ответ: семена не проросли, потому что им не хватало воды. Для начала прорастания сухую вату нужно увлажнить, сохранив доступ воздуха.

Задача 2. Два одинаковых набора семян увлажнили. Один оставили в тепле, другой поместили в холод. В каком наборе прорастание начнётся быстрее и почему? Поскольку семена одинаковые и увлажнены одинаково, сравнивать нужно прежде всего температуру. Важно также помнить, что тепло должно быть подходящим для данного растения, а не чрезмерным.

1. В обоих наборах есть вода, поэтому семена могут набухнуть.
2. При подходящей температуре процессы обмена веществ и дыхания идут быстрее, чем в холоде.
3. Значит, в холодном наборе начало прорастания будет задерживаться.

Ответ: быстрее прорастание начнётся в тёплом наборе, если температура подходит этому растению. Холод замедляет процессы в семени.

Задача 3. Из 40 семян проросло 34. Рассчитайте всхожесть семян в процентах и объясните, что показывает полученное значение. Всхожесть — это не просто число проросших семян: нужно узнать, какую долю они составляют от всей проверенной партии. Для этого сравнивают количество проросших с общим количеством.

1. Записываем данные: всего проверили 40 семян, проросло 34.
2. Делим число проросших на общее: 34 ÷ 40 = 0,85.
3. Переводим долю в проценты: 0,85 × 100% = 85%.

Ответ: всхожесть равна 85%. Это означает, что в проведённой проверке проросло 85 семян из каждой условной сотни; показатель характеризует долю проросших в проверенной партии.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что семенам достаточно только воды. Её допускают, потому что именно после увлажнения семя заметно набухает. Но большинству семян нужны также подходящая температура и кислород. Проверьте себя: перечислите все основные условия и убедитесь, что вода не вытеснила воздух.

Ошибка: думать, что семя быстрее прорастёт в полностью залитой водой почве. Кажется, что чем больше воды, тем лучше, однако избыток воды вытесняет воздух из почвы. Тогда зародышу может не хватать кислорода для дыхания. Проверьте, остаётся ли почва влажной, но не затопленной.

Ошибка: путать прорастание с дальнейшим ростом растения. Иногда словом «прорастание» называют весь период жизни растения, потому что оно продолжает расти после появления всхода. На самом деле прорастание начинается с развития зародыша и появления проростка, а затем рост продолжается. Проверьте себя: отличайте начало развития из семени от последующего формирования растения.

Ошибка: считать, что свет обязательно нужен всем семенам. Это предположение может появиться потому, что взрослым зелёным растениям свет необходим для жизни. Но потребность в свете при прорастании различается у разных видов. Проверьте сведения о конкретном растении и не переносите его требования на все семена.

Связь с другими темами

Чтобы понять прорастание, нужно знать строение семени, роль зародыша и назначение запаса питательных веществ. Эти знания помогают объяснить, откуда молодой проросток получает питание до развития корня и побега. Тема связана и с размножением и развитием растений: прорастание показывает, как начинается жизнь нового растения. Практически эти сведения нужны при посеве и выращивании культур, чтобы выбрать подходящие условия и оценить качество семян.

Что запомнить

• Прорастание начинается, когда семя получает необходимые условия.
• Вода вызывает набухание семени и запускает процессы роста.
• Для дыхания зародышу нужен кислород.
• Температура должна быть подходящей для данного растения.
• В начале развития зародыш использует запасные питательные вещества семени.
• Корень обычно появляется раньше побега.
• Всхожесть показывает, какая доля семян способна прорасти.