Методы предпосевной обработки покоящихся семян

Ряд методов разработан для устранения тормозящего действия покровов в случае экзогенного покоя. К ним относятся скарификация, импакция, различного рода термические обработки, а также обработка семян и плодов щелочами, кислотами и некоторыми другими веществами, способствующими разрушению покровов.

Существуют различные воздействия, прямо или косвенно направленные на изменения физиологического состояния зародыша, характерного для типов эндогенного покоя. К прямым воздействиям на зародыш относятся выдерживание при определенных температурных условиях, определенном световом режиме, в атмосфере, обогащенной 02, и т. д., а также обработка различными веществами, стимулирующими прорастание. Эти факторы «работают» в биологически активном диапазоне и, как правило, оказываются эффективными только в том случае, если обработке подвергаются семена, содержащие достаточно влаги. Ряд приемов предпосевной подготовки (сухое хранение, кратковременное прогревание и др.) способствует увеличению проницаемости покровов для 02 и тем самым также приводит к активации зародыша. Одним из наиболее широко распространенных способов преодоления физического покоя (Аф) является скарификация. Она представляет собой механическое повреждение водонепроницаемых покровов.

Импакция представляет собой более мягкий метод устранения твердосемянности. Он основан на ударении семян друг о друга или о стенки сосуда, в который они заключены. Такое воздействие приводит к повреждению кожуры в особой ее части, около рубчика, и не сопровождается травмой самого семени. В лабораторных условиях импакцию осуществляют обычно путем многократного встряхивания семян в бутылках или других стеклянных сосудах, в некоторых случаях с добавлением песка. Весьма эффективным способом устранения физического покоя семян является температурная обработка. В практике применяются различные режимы прогревания и промораживания, а также резкой смены температуры. Особенно хорошие результаты дает прогревание сухих или намоченных семян.

Эффективным способом повышения способности к набуханию твердых семян является замачивание в горячей воде. Особенно твердые семена ошпаривают кипятком в течение нескольких минут, а чаще — нескольких секунд. Так, семена гледичии можно оставлять в кипятке на 15 с, а семена белой акации — не более 5 с. Благоприятное Действие на твердые семена оказывает промораживание. Интенсивность и длительность его также устанавливается опытным путем. Твердосемянность может быть устранена, кроме того, под влиянием различной периодической смены температуры (от 20 — 25/ 80—35 до 5/30° и даже —10-20/15-20°).

Наряду с физическими методами для преодоления твердосемянности нередко применяется химическая обработка. Были испытаны различные вещества: щелочь, кислоты и органические растворители.

Наиболее широко распространенным приемом нарушения эндогенного или комбинированного покоя семян является стратификация. Она заключается в том, что набухшие семена выдерживают во влажной и достаточно хорошо аэрируемой среде при определенных температурных условиях. В случае морфологического покоя (Б) семена подвергаются теплой стратификации, которая необходима для доразвития зародыша. Оптимальная температура теплой стратификации колеблется от 10 до 35° в зависимости от видовой специфики семян.

Физиологический покой устраняется под влиянием холодной стратификации: диапазон температур, при котором этот процесс Может происходить, довольно невелик: от 0 до 7°, реже 10°, а оптимальная температура колеблется от 1 до 5°. Длительность стратификации зависит от глубины физиологического покоя и наличия дополнительных тормозящих прорастание факторов. Семена, находящиеся в неглубоком покое, успешно прорастают после 1 — 15 сут пребывания при пониженной температуре. Между тем для нарушения глубокого физиологического покоя необходима 2—4-месячная холодная стратификация. В случае простого морфофизиологического покоя семена подвергают сначала теплой стратификации в течение 1—4 мес, а затем помещают на холод.

Важным фактором, способствующим нарушению неглубокого физиологического покоя семян многих видов, а также росту изолированных зародышей, является свет. Для того чтобы светочувствительные семена приобрели способность прорастать, достаточно подвергнуть их кратковременному освещению в набухшем состоянии белым или, лучше, красным светом. Длительность освещения обратно пропорциональна его интенсивности. При достаточно высокой яркости освещать семена можно в течение нескольких минут. Однако превращение фитохрома может осуществиться, хотя и гораздо медленнее, при очень низкой интенсивности света, порядка 2000—5000 лк.

Кроме упомянутых выше общепринятых способов предпосевной обработки покоящихся семян, в последние годы появился ряд новых. В частности, проводившееся нами изучение влияния условий аэрации показало, что у семян некоторых видов, характеризующихся не очень глубоким покоем, положительные результаты дает выдерживание их при повышенной температуре под водой. Оптимальная температура при этом у разных видов различна и колеблется от 25 до 35°, а время — от нескольких часов до 5 — 20 сут. Небольшие порции семян можно закладывать на прогревание в банки на глубину 5—10 см от поверхности воды. В случае большого количества семян их заливают в ведрах или чанах подогретой водой и помещают в хорошо протопленное помещение.

Для стимуляции прорастания покоящихся семян в настоящее время обычно используют обработку семян гибберелловой кислотой. Нередко используют кинетин, бензиламинопурин, иногда применяются фенилмочевина, тиомочевина, калийная селитра (KNO3) и некоторые другие. Растворы стимулирующих веществ готовятся следующим образом. Исходный раствор гиббереллина (не более 2 г/л) получают растворением в воде навески при подогревании на водяной бане до 80°. Для семян обычно применяют ГКз в концентрации от 100 до 2000 мг/л, для стимуляции прорастания изолированных зародышей — 50 —100 мл/л. Растворы гиббереллинов часто рекомендуется приготовлять на буферах (фосфатных с рН 4—7 или цитратных с рН 3.6). Растворы Цитокининов, в том числе кинетика, используют в концентрации от 10 до 500 мг/л или до 100 мг/л в случае проращивания зародышей. Процедура приготовления раствора следующая: к навеске вещества добавляют небольшое количество дистиллированной воды и 5 мл 0.1 н. НС1, перемешивают, нагревают на водяной бане до полного растворения, охлаждают раствор при комнатной температуре, затем доводят его реакцию несколькими каплями щелочи до рН 5 и доливают до нужного объема дистиллированной водой.

Для получения проростков некоторых растений, в частности паразитных и некоторых других, например отдельных видов ириса (Iris), семена которых имеют ороговевший эндосперм, или ранних сортов черешни (Prunus avium), характеризующихся недоразвитием зародыша, применяются искусственные среды. Они могут быть жидкими или твердыми агаровыми и иметь разный основной состав питательных веществ с разными гормонами или иными добавками. Проращивание на искусственных средах проводится в стерильных условиях.

Семена многих видов не имеют ярко выраженного покоя, но энергия прорастания их низка в силу их неоднородности, прежде всего по степени зрелости. У дикорастущих растений растянутость периода прорастания выражена особенно сильно. Наблюдается она и у ряда культурных. Для повышения энергии прорастания хорошие результаты дает обработка семян осмотически активным веществом: полиэтиленгликолем с молекулярной массой 6000 (ПЭГ 6000). Рекомендуется следующий способ обработки: семена промывают слабым раствором КМnO4 и замачивают в растворе ПЭГ 6000 на несколько суток. Осмотический потенциал (в барах), объем раствора, температура и длительность обработки варьируют в зависимости от вида семян. Растворы готовятся из следующего расчета:

Осмотический потенциал, бар	ПЭГ 6000Г/л воды
7.5
10.0
11.0
12.5

Обработанные семена лучше высевать сразу, но можно после промывки водой подсушить и хранить до посева. Эффект обработки особенно существен при проращивании семян, например спаржи, при пониженной температуре (10°).

Дата добавления: 2015-08-26