Подготовка семян к посеву

Семена древесных пород прорастают неодинаково быстро. Различная скорость прорастания др.-куст. пород, созревающих в разное время года, является биологически полезным свойством приспособления к окружающей среде.

В основе еележит состояние вынужденного и глубокого (органи­ческого) покоя.

Состояние вынужденного покоя определяется неблагоприят­ней факторами: недостатком воды, кислорода, неблагоприятной температурой, кислотностью субстрата. Как только семенам будут созданы необходимые условия, они дадут хорошие всходы.

Состояние глубокого (органического) покоя определяется особенностями самих семян, из-за чего они не могут прорасти даже при благоприятных условиях — плотные внешние и внутренние покровы семян, особенности обмена ве­ществ, количество определенных регуляторов роста в семени, выделение оболочкой веществ, задерживающих рост ингибито­ров, и др.

Несмотря на существование различных типов глубины покоя семян, границы между ними выражены не достаточно четко. При­чиной этого являются: видовая специфика семян, условия их фор­мирования, степень зрелости, условия в период хранения. По при­чинам, обуславливающим наличие глубокого (органического) покоя, сам глубокий покой классифицируется на экзогенный, эндогенный и комбинированный типы.

Тип экзогенного покоя определяется свойствами семенной кожуры и околоплодника, эндогенного типа покоя — состоянием зародыша, физиологическими причинами торможения прорастания; комбинированный тип определяется сочетанием причин экзогенного и эндогенного покоя.

Типы собственно экзогенного покоя связаны с наличием околоплодника. Его действие объясняется комплексом причин, связанных с механическими препятствиями задерживания прорастания, присутствием в нем ингибиторов, созданием неблагоприятного вокруг семени осматического давления, ухудшением газообмена и т.д.

Физический покой семян (Аф) связан с полной водонепроницаемостью кожуры — твердосемянностью. Зародыши обычно не находятся в состоянии покоя и быстро прорастают при нарушении покровов семени.

Эндогенные типы покоя обусловлены недоразвитостью зародыша (Б), его физиологическим состоянием (В) или сочетанием этих причин (Б —В, БВ —В).

Экзогенный покой в большинстве случаев сочетается с причинами эндогенного покоя. Для семян с разным типом покоя применяют разные способы предпосевной обработки семян. Для семян с типом покоя Аф в качестве предпосевной подготовки используют способы механического разрушения их покровов — скарификацию: перетирание с песком, надрезание или подпиливание вручную, надкалывание. В некоторых случаях хорошие результаты получают при встряхивании семян, смешанных с песком (импакция). Кроме скарификации к таким семенам применяют ошпаривание кипятком, намачивание в концентрированных кислотах и др.

Периодическая смена различных температур также благоприятно сказывается на предпосевной подготовке семян.

Семена с недоразвитым зародышем (тип эндогенного покоя Б) довольно распространены среди растений многих семейств (преобладают у более древних древесных видов). У таких семян при достаточно крупных размерах семени размеры самого зародыша микроскопичны, а части зародыша слабо дифференцированы; им нужен более или менее длительный период для роста зародыша вне материнского растения после опадения семян.

Для роста зародыша в семени необходима повышенная температура при постоянном доступе воды и воздуха.

Физиологический покой (В) обусловливается пониженной ростовой активностью зародыша и недостаточной газопроницаемостью тканей и эндосперма.

Неглубокий физиологический покой (Bt) наблюдается у свежесобранных семян большинства видов и проявляется в пониженной всхожести или в отсутствии прорастания.

На семена с физиологическим промежуточным типом покоя (В2) при сухом хранении положительное действие оказывает обработка их гиббереллином.

Но наиболее эффективно (и наиболее изучено) на семена с типом покоя В (В1,В2,В3) действие пониженных температур — стратификация семян, прогревание их или проращивание при переменных температурах. Так, для семян с типом покоя В2 применяют действие пониженных температур (от 0 до 7 °С) в течение 1 — 3 мес. Для семян с типом покоя В3 необходим длительный период холодной стратификации, при этом прорастание семян, которые более длительный период подвергались действию пониженных температур, происходит при более широком диапазоне температур.

При морфофизиологических типах покоя (Б —В) семена вначале стратифицируют при повышенных температурах (от 10 до 35 °С) — четырех месяцев (тепловая стратификация). Повышенные температуры необходимы для доразвития зародыша. Физиологический же покой устраняется при холодной стратификации (0 — 7 °С) в течение четырех мес.

Колебания температуры во время стратификации в пределах ±1 °С оказываются наиболее эффективными.

Для комбинированных типов (АБВ) покоя семян проводится сложная предпосевная подготовка с использованием различных приемов.

В зависимости от длительности периода глубокого (органиче­ского) покоя и сроков, необходимых зародышам вызревших се­мян для прорастания, семена можно разделить на две группы.

Первая группа включает семена, которые способны прорастать вскоре после сбора при благоприятных условиях (кислород, теп­ло, влага).

Ко второй группе относятся семена, которые после сбора даже при наличии благоприятных условий долго не прорастают, иног­да в течение года и даже большего времени.

Цель специальной подготовки семян к посеву — повышение их всхожести и энергии прорастания. Основными способами такой подготовки являются намачивание семян, стратификация, разру­шение плотных оболочек (скарификация и ошпаривание) и др.

Намачивание применяют при весенних посевах семян хвойных (елей, пихт, сосны, лиственницы), аморфы, шелковицы, берез, караганы древовидной, спирей; при посеве сразу после сбора се­мян ильмовых; для семян чубушников — при зимнем и весеннем посевах. Продолжительность намачивания от 5 — 6 ч до 1 сут

Стратификации подвергают семяна второй группы и многие семяна первой группы, которые хранились после сбора. Основны­ми условиями стратификации являются:

· Температура от 0 до 10 С, выдерживаемая для каждой породы в боле узких пределах;

· Равномерная влажность субстрата вокруг семян по время стратификации;

· Доступ кислорода к семенам;

· Степень зрелости семян, оптимальный срок сбора семян, степень просушки, наличие околоплодника;

· Особенности породы, географическое происхождение семян.

По продолжительности и календарным срокам стратификации семена делят на 4 группы:

Первая группа – семена не успевающие подготовиться к прорастанию в течении зимней стратификации. Семена стратифицируються еще лето, а иногда на лето и след. зиму.

Вторая группа – те, которые успевают подготовится к прорастанию в течении зимней стратификации.

Третья группа – семена которые подготавливаются к прорастанию за короткий период предпосевной стратификации.

Четвертая группа семян – семена способные прорасти после посева без стратификации, но для них применяют стратификацию (20-30 сут) для ускорения прорастания и повышения грунтовой всхожести семян.

При обработке микроэлементами семена замачивают в растворах микроэлементов при комнатной температуре (12-24 ч) или опудривают их порошком содержащим эти элементы: бор, медь, марганец, цинк, молибден, кобальт, никель. Растения, развивающиеся из семян обработанных микроэлементами, быстрее растут, у них меньший отпад в результате повышенной устойчивости к болезням и вредителям.

При обработке семян стимуляторами используют растворы гиббереллинов концентрацией 50-2000 мг/л.

При обработке необходимо учитывать не только концентрацию раствора, но и его объем. При слабой проницаемости покровов семена предварительно стратифицируют.

Диапазон концентрации раствора гиббереллинов довольно широк, однако превышение необходимой концентрации может оказать нежелательное действие: подавить ростовые процессы, вызвать ненормальный рост.

Хорошие результаты могут быть получены преимущественно при обработке семян с неглубоким физиологическим покоем.

Существуют и другие способы предпосевной обработки семян с целью повышения их всхожести и энергии прорастания — обра­ботка ультразвуком, облучение рентгеновскими и ультрафиолето­выми лучами, дальним красным светом (лазером), отрицательными газовыми ионами и др., но эти способы пока применяют редко, они имеют большое значение для исследовательской практики.

Кроме мероприятий, направленных на повышение всхожести семян, энергии их прорастания, в систему предпосевной подго­товки семян входят дезинфекция и дезинсекция семян — их обра­ботка химическими веществами для защиты от грибных болезней, насекомых и других вредителей.

Для защиты семян и проростков от грибов-вредителей их обра­батывают фунгицидами — химическими веществами, уничтожа­ющими или подавляющими возбудителей грибных заболеваний.

Для защиты семян от грызунов и птиц применяют репелленты – химические соединения раздражающие слизистые покровы. Наиболее эффективны в сочетании с ядохимикатами.