O fyziologii klíčení semen

Osivo je nositelem biologických a ekonomických vlastností rostliny a kvalita semen určuje velikost budoucí sklizně.

Jedním z hlavních ukazatelů výsevních vlastností semen, zajišťujících produkci energetických, přátelských výhonků, je klíčivost. Klíčivost je schopnost semen produkovat normální sazenice ve stanoveném období za určitých podmínek klíčení.

Klíčením semen se rozumí souhrn biofyzikálních a fyziologicko-biochemických změn, ke kterým v nich dochází při přechodu z klidového stavu do procesů aktivního metabolismu a růstu, které končí vytvořením semenáčku.

Během klíčení semen má pět fází.

Fáze absorpce vody – spící semena začnou absorbovat vodu ze substrátu dříve, než dojde ke kritickému obsahu vlhkosti.

Fáze otoku – vlivem vlhkosti se aktivuje vitální činnost buněk, zvyšuje se respirační koeficient, začíná růst buněk a osa embrya se začíná natahovat.

Primární fáze růstu kořene – od okamžiku dělení (počátku růstu) primárních kořenů, zaznamenaných od výskytu kořenů nad obalem semene, tzn. klování.

Fáze vývoje klíčků – začíná výskytem klíčku, končí výskytem koleoptilu u obilnin nebo pupenu u jiných plodin.

Stát se semenáčkem – růst a vývoj semenáčku až do úplného přechodu na autotrofní výživu.

Tato klasifikace nám umožňuje vyhodnotit klíčky semen (energii klíčení, klíčivost a sílu růstu), které nejlépe splňují výrobní cíle.

Při klíčení semen hraje hlavní roli voda – důležitý environmentální faktor v procesu probouzení semen.

Voda – nezbytné prostředí pro projevení aktivity enzymů umístěných v semeni. Životaschopná, fyziologicky zralá semena klíčí s minimálním množstvím vlhkosti, tepla a kyslíku. Když se semínka dostanou do takového prostředí, buňky se nasytí vodou a kyslíkem, což slouží jako spouštěč pro aktivní fungování důležitých buněčných organel – mitochondrií jako generátorů buněčné energie. Do tří hodin poté, co jsou semena ve vodě, se mitochondrie zvětší a po 12 hodinách získají ještě větší velikost a zakulatí se. Když se voda dostane do suchých semen, aktivují se enzymy, hormony a vitamíny. Nasávání semen je nezbytné pro aktivaci nebo tvorbu RNA. Bobtnání semen je rychlý a snadný proces, který vyžaduje relativně nízkou aktivační energii.

Při vstupu vody do semen se nejprve aktivuje mechanismus celkového oxidačního metabolismu a syntézy bílkovin. Hormony jsou mediátory biochemických reakcí, které určují klíčení semen. První procesy klíčení semen se provádějí díky látkám obsaženým v samotném embryu.

teplota – druhá nezbytná podmínka pro klíčení semen. Minimální teploty pro klíčení semen od +1 0 do +12 0 C

Od +1 – +2 0 C začínají klíčit pšenice, žito, ječmen, tritikale, oves, pohanka, len, jetel, timotej.

Rýže, proso, kukuřice, slunečnice, fazole klíčí od +10 0 C.

Nejpříznivější jsou optimální teploty, při kterých sazenice rychle rostou (u většiny plodin od +20- + 25 0 C).

Pozitivní vliv nízkých teplot na klíčení se vysvětluje snížením intenzity dýchání semen, v důsledku čehož se zvyšuje přísun ve vodě rozpustného kyslíku k semenáči a hromadí se látky podobné giberelinu.

Změna teploty z minimální na optimální úroveň má stimulační účinek na sazenice a má příznivý vliv na klíčení nedostatečně vyzrálých semen, aktivuje všechny růstové procesy.

ovzduší – třetí nezbytný faktor v procesu klíčení. Procesy probíhající v semenech během klíčení vyžadují velké množství energie. Tato energie se tvoří v semenech díky dýchání, tzn. oxidace rezervních živin (sacharidů a tuků) vzdušným kyslíkem. Většina semen klíčí na vzduchu obsahujícím 20 % kyslíku a 0,03 % oxidu uhličitého.

Za počátek období klíčení semen se tedy považuje okamžik jejich položení na vlhké lože s přístupem vzduchu a kladnými teplotami.

Pro služby týkající se stanovení kvality setí semen kontaktujte pobočku federální státní rozpočtové instituce „Rosselkhoztsentr“ v Kirovské oblasti a její regionální oddělení.

Klíčení — je přechod semen ze stavu dormance do růstu embrya a vývoj klíčku z něj.

Nezbytnou podmínkou pro klíčení semen je období vegetačního klidu. Pokud se tato doba výrazně prodlouží, měla by být uměle narušena.

Způsoby narušení doby odpočinku

Existují tři způsoby, jak přerušit období klidu:

• Stratifikace;
• Skarifikace;
• Mytí vodou.

Stratifikace – příprava semen na klíčení.

K přípravě semen se mísí s navlhčeným pískem po dobu 30 až 90 dnů při určité teplotě 5 ^ circ C. Doba zdržení závisí na druhu rostliny. Během této doby probíhají v semenech fyzikální a biochemické procesy, které přispívají ke klíčení semene.

Skarifikace – poškození slupky semen pro urychlení klíčení.

Při poškození slupky je semínku vystaven vzduch a vlhkost, což podporuje bobtnání a klíčení. Poškození může být mechanické nebo způsobené krátkodobým působením silné sulfátové kyseliny.

Mytí vodou – proces odstraňování látek ze semene, které brání klíčení.

Faktory prostředí pro klíčení semen

Velký význam pro klíčení semen má také energie klíčení. Energie klíčení závisí na faktorech prostředí a charakterizuje kvalitu setí semen.

Voda, teplota, světlo, vzduch, fyziologicky aktivní látky jsou faktory klíčení semen.

Vliv vzduchu na klíčení

Během klíčení semeno dýchá a absorbuje kyslík nezbytný pro oxidačně-redukční reakce v buňkách. Tyto reakce stimulují dělení a růst embryonálních buněk. Abychom se přesvědčili o nutnosti vzduchu, udělejme experiment.

„Podmínky pro klíčení semen“
Pomoc od odborníka na téma práce
Řešení problému s AI za 2 minuty
Pomoc s abstraktem z neuronové sítě

Vezmeme tři sklenice a vložíme do nich suchá semínka pšenice. První sklenici přikryjeme podšálkem, do druhé položíme mokrou vatu spolu se semínky a také přikryjeme podšálkem a třetí naplníme vodou. Necháme to pár dní. Ve třetím případě semena nevyklíčí, ale pouze nabobtnají, protože semena nemají dostatek vzduchu ke klíčení, který je nezbytný pro dýchání.

Vliv světla na klíčení

Reakce na světlo je dána jeho vlivem na výměnu stimulantů nebo inhibitorů v semenech. Takto rozlišujeme rostliny světlomilné a tmavomilné. Mnoho semen klíčí lépe na tmavém místě.

Vliv vody na klíčení

Aby semena nabobtnala, je potřeba voda. Při bobtnání se poškodí slupka semen, poté se objeví kořen a stonek embrya. Voda pomáhá semínku absorbovat potřebné živiny pro správné klíčení. Abychom dokázali nezbytnost tohoto faktoru, proveďte experiment.

Vezmeme dvě nádoby a umístíme do nich semena fazolí. První jednoduše přikryjeme talířkem, do druhého položíme mokrou vatu a také přikryjeme. Po několika dnech si všimneme, že ve druhém případě semena vyklíčila.

Množství vody se u různých druhů rostlin liší. Luštěniny tedy vyžadují více vody než obiloviny.

Význam teploty pro klíčení

Neméně nezbytnou podmínkou pro klíčení je teplotní režim. Každá rostlina má svou příznivou teplotu. Některé plodiny klíčí při $+2^circ C$, jiné – nad $+15^circ C$. Se znalostí teplotních preferencí plodin byl v zemědělství vyvinut secí kalendář.

Teplomilné rostliny klíčí při vysokých teplotách a pocházejí z teplých zeměpisných šířek, zatímco rostliny odolné proti chladu klíčí při nízkých teplotách a pocházejí ze severních oblastí.

Fyziologicky aktivní látky pro klíčení

Aby embryo rostlo, musí být vyživováno. Živiny semen se nacházejí v endospermu nebo kotyledonech. Při omezeném přísunu fyziologicky aktivních látek se embryo bude vyvíjet pomalu nebo může úplně zemřít. Aby tomu zabránili, zemědělci aplikují startovací hnojiva. Absorpcí živin prochází embryo metabolismem: absorbuje se kyslík a uvolňuje se oxid uhličitý.

Můžeme tedy učinit závěr. Aby semínko vyklíčilo, potřebuje vodu, teplo, světlo, vzduch a živiny. A pokud vyloučíte byť jen jeden z těchto faktorů, semena nevyklíčí.

Transformace látek v klíčícím semeni

Když semeno vyklíčí, dochází v endospermu a kotyledonech k rozkladu rezervních látek, včetně bílkovin. V zárodku přitom začínají syntetické procesy díky látkám, které do něj proudí.

Celkové množství dusíkatých látek zůstává na stejné úrovni, přestože dochází k energetickému štěpení bílkovin, protože se hromadí aminokyseliny a asparagin.

Množství škrobu prudce klesá, ale množství rozpustných cukrů se nesnižuje. Cukry se spotřebovávají v procesu dýchání, které v klíčících semenech probíhá velmi intenzivně. V důsledku dýchání se přímo tvoří energeticky bohaté látky ADP a ATP, uvolňuje se voda, oxid uhličitý a tepelná energie. Cukry tvoří celulózu a hemicelulózy. Minerály zůstávají konstantní. Kationty regulují osmotický tlak a koloidně-chemické procesy v nových buňkách.