Прорастание семян фасоли

При попадании в благоприятные условия семена начинают прорастать. Прорастание семян — это переход их от состояния покоя к вегетативному росту зародыша и формирующегося из него проростка. Этот процесс начинается при оптимальном для каждого вида и сорта растения сочетании внутренних и внешних (экологических) факторов — влажности, тепла и свободного до-, ступа кислорода.

Зрелые семена в большинстве случаев крайне сухие (их влажность обычно 5—20%), вследствие чего прорастание невозможно до тех пор, пока они не впитают определенное количество воды, необходимое для метаболической активности. Потребность в воде для набухания зависит от состава семян. Семена с высоким содержанием жиров поглощают 30—40% воды от их массы, богатые крахмалом — 50—70, а с большим количеством белка — около 90% и более.

При набухании семян в клеточных органеллах активизируются окислительно-восстановительные ферменты, усиливающие дыхание и гидролиз белков, углеводов, жиров и других органических соединений запасающих тканей эндосперма, перисперма и (или) семядолей зародыша. В результате образуются простые водорастворимые соединения, доступные для поглощения клетками развивающегося зародыша.

Кроме того, набухание семян сопровождается активированием фитогормонов, регулирующих их прорастание, а также освобождением энергии, которая используется в биохимических процессах зародыша и проростка (синтез пластических веществ, формирование клеточных органелл, деление клеток и др.).

На ранних стадиях прорастание может быть полностью анаэробным, но как только семенная кожура лопается, оно становится аэробным и требует кислорода. Свободный доступ кислорода усиливает интенсивность дыхания прорастающих семян в сотни раз. Если почва перенасыщена водой, доступное семени количество кислорода может оказаться недостаточным для такого дыхания и прорастание станет невозможным. Только у немногих растений (рис, тимофеевка) семена могут прорастать при пониженной аэрации.

Интенсивность дыхания возрастает также при повышении температуры окружающей среды. Согласно закону Я. Вант-Гоффа, скорость большинства химических реакций возрастает в 2—4 раза при повышении температуры на каждые 10°С. Однако у живых организмов подобное повышение имеет свои пределы.

Например, при температуре 45—48°С дыхание семян практически прекращается и они теряют способность к прорастанию. Оптимальная температура для прорастания семян большинства растений 25—30°С, а минимальная, при которой семена могут прорастать, колеблется в широких пределах от 0°С до 15 — 18°С.

При прорастании семени первым появляется корешок, или зародышевый корень, который быстро растет и укрепляется в почве, всасывает из нее воду и растворенные минеральные вещества и поставляет их зародышу. Затем трогается в рост зародышевый стебелек, который выносит из почвы почечку и семядоли. Из почечки развивается надземная часть растения — стебель с листьями.

Такое прорастание называется надземным (огурец, тыква, фасоль, морковь). В том случае, когда семядоли на поверхность почвы не выносятся, а остаются в семени (горох, дуб, пшеница, ячмень), — прорастание подземное.

Молодые растеньица, которые развиваются из зародыша семени, называются проростками, В начальный период своего развития проростки питаются запасными веществами семени, а после образования настоящих листьев переходят на фототрофный способ питания.

Знание особенностей строения, состава и условий прорастания семян различных видов и сортов растений имеет важное значение для подготовки их к посеву и уходу за всходами.

Сроки посева и глубина заделки семян зависят от вида и сорта растений, механического состава почвы, ее влажности, климатических условий местности и т. п. Чем тяжелее и увлажненнее почва, тем на меньшую глубину нужно заделывать семена. Например, посев зерновых (пшеница, ячмень, рожь) и зернобобовых (горох, вика, люпин) начинают, когда почва прогреется до 6—10°С. При этом глубина заделки семян на тяжелых почвах составляет 3—4 см, на легких и средних — 5—8 см.