Характеристика посевного материала с/х растений

1. Строение семени

2. Образование семян

3. Фазы формирования зерна

Строение семян и посевные качества – на примере хлебных злаков (пшеница)

Плод у хлебных злаков представляет собой односемянную зерновку, которую обычно называют зерном. У пшеницы, ржи, ячменя и риса зерно удлиненной овальной формы. Выпуклая сторона зерна называется спинной, а противоположная ей — брюшной стороной, вдоль которой проходит более или менее глубокая бороздка. Верхний конец зерна пшеницы, ржи и овса снабжен пучком волосков, образующим бородку или хохолок. На нижнем конце зерна расположен зародыш, который хорошо виден невооруженным глазом.

На рисунке 1 показан продольный разрез зерновки пшеницы. Она (как и все семена) состоит из трех частей: зародыша, эндосперма и плодовой оболочки. Зародыш (рис. 1, а) расположен на заостренном нижнем конце зерна со спинной стороны. Зародыш есть не что иное, как целое зачаточное растение со всеми его органами. В нем содержится по сравнению с остальными частями семени значительно больше белковых веществ, сахаров, жира, витаминов, минеральных веществ и воды.

Рисунок 1 Продольный разрез зерновки пшеницы

а — зародыш; б —оболочка; в — эндосперм; 1 — зачаточные корешки зародыша; 2— почечка; 3— колеоптиле; 4 — щиток

Зародыш является наиболее нежной и легко уязвимой частью семени, вследствие чего при неправильном обращении с семенами (неправильная работа молотилки, применение машин ударного действия, хождение по семенам, переброска их железными лопатами и т. д.), как сам зародыш, так и прикрывающая его с внешней стороны плодовая оболочка легко повреждаются. В результате этого при неблагоприятных условиях на зародыше таких семян развиваются плесени.

Через отверстие, имеющееся в плодовой оболочке, к зародышу проникают клещи и выедают его. Поэтому при обмолоте, раработке на току и хранении семян необходимо принимать меры к тому, чтобы не повредить зародыш, Только сильные, здоровые и неповрежденные зародыши могут дать нормально развитые, полноценные растения.

Эндосперм (рис.1, в) занимает основную массу зерновки (около 80—85%). Он представляет собой в основном мучное ядро, состоящее из клеток, заполненных крахмальными зернами различной величины и формы. Различные виды и сорта пшеницы имеют разные типы крахмальных зерен, что может служить диагностическим признаком для определения сорта пшеницы.

Эндосперм является основным запасным веществом, изкоторого черпает пищу молодое растение на первых порах своего роста и развития и из которого приготовляется мука при размоле зерна. Чем больше запасных веществ содержится в зерне, тем лучше будет развиваться зародыш.

Оболочка (рис.1, б) служит защитой для зародыша и эндосперма от механических повреждений, вредителей и микроорганизмов (плесеней и бактерий).

В оболочке зерновки различают наружную часть, представляющую собой плодовую оболочку, и внутреннюю — семенную. Средняя толщина плодовой оболочки около 44 микрон. Семенная оболочка, непосредственно примыкающая к эндосперму, содержит красящее вещество—пигмент, от которого зависит цвет зерна.

Под семенной оболочкой расположен гиолиновый слой. В жизни семени он имеет большое значение, так как не пропускает воду в эндосперм и тем самым предохраняет запасные вещества от преждевременной порчи. Считают, что гиолиновый слой является той перепонкой, которая регулирует поступление растворимых солей в зерно. В полевых условиях семена с поврежденной оболочкой дают более низкую всхожесть, чем в лабораторных.

Семена с травмированной оболочкой в первую очередь повреждаются амбарными вредителями. Так, исследованиями профессора 3. С. Родионова доказно, что клещи развиваются в партиях с большим процентом битых зерен. Зерном, имеющим неповрежденные оболочки, клещи питаться не могут,

Семена с поврежденными покровами обладают более высокой интенсивностью дыхания, а также быстро поглощают пары воды из окружающей среды. Все это вредно сказывается на сохранности семян.

Образование семян. После оплодотворения семяпочки у зерновых злаков начинается постепенное заполнение завязи цветка питательными веществами и формирование будущего семени. В это время развитие зародыша идет одновременно с накоплением и отложением запасных питательных веществ в клетках эндосперма. Запасныө вещества в семена поступают из листьев и стеблей в виде легкорастворимых органических соединений. В развитии зерна наблюдаются следующие изменения: увеличение размеров зерновки, изменение ее окраски и консистенции, снижение содержания влаги, увеличение сухих веществ. Весь процесс образования зерна делится на три фазы: формирование, налив и созревание.

Фаза формирования зерна начинается сразу после оплодотворения. Продолжительность фазы зависит от условий погоды, но обычно она продолжается 12—14 дней. В этот период формируется зародыш, эндосперм, оболочки, зерно достигает окончательной длины, а окраска его изменяется от голубовато-белесой до зеленой. Содержимое зерна жидкое, цвет от мутно-водянистого в начале фазы до жидко-молочного к ее концу вследствие начавшегося отложения крахмальных зерен. Содержание воды в зерне снижается от 80—82 до 65—70%.

Фаза налива длится от начала молочной спелости до начала восковой и характеризуется интенсивным поступлением запасных веществ в зерно и увеличением ширины и толщины зерна.

Фаза созревания характеризуется тем,.что поступление в зерно воды, пластических веществ и ферментов полностью прекращается. При этом зерновка отдөляется от материнского растения.Часто фазу налива и созревания подразделяют на 3 фазы спелости: молочную, восковую и полную.

Молочная спелость. При благоприятных метеорологических условиях молочная спелость наступает через 9—18 дней после начала цветения. Она характеризуется тем, что зерно уже достигло нормальной величины, но еще имеет зеленую окраску и наполнено белой жидкостью, похожей на молоко. В началө этой фазы содержание воды в зерне достигает 70%, в конце — 40%. В молочной спелости зерно еще не заканчивает своего развития, поступление запасных веществ в него из стеблей и листьев продолжается. Зерно в фазе молочной спелости при проращивании в свежем состоянии имеет очень низкую всхожесть.

Восковая спелость. Продолжительность периода от молочной до восковой спөлости колеблется до 22 дней. В фазе восковой спелости зерно имеет желтую окраску. Содержимое его становится вначале мягким и тягучим, далее оно постепенно твердеет и режется ногтем.

Итак, для посева должны использоваться семена, свободные от всяких примесей, с высокой всхожестью и энергией прорастания, здоровые и сильные. По показателям чистоты и всхожести устанавливают возможность использования семян на посев, рассчитывают их посевную годность и вносят поправки к нормам высева.

Кроме высоких посевных качеств и высокой чистосортности, семена должны обладать и высокими урожайными свойствами. Урожайные свойства семян обусловливаются наследственными особенностями сорта (гибрида), его способностью давать определенной величины урожайность и зависят от условий выращивания. На них влияют также условия уборки, дальнейшей обработки и хранения семян, их чистосортность и посевные качества.Урожайные свойства семян определяют экспериментальным путем, сравнивая урожайность, полученную при высеве семян разного качества. Необходимо иметь в виду, что урожайные свойства семян могут неодинаково проявиться в зависимости от условий их испытания. Поэтому для определения урожайных свойств семян нужно применять наиболее прогрессивную технологию выращивания.

Лекция 4