Факторы влияющие на жизнеспособность семян



Жизнеспособность семян. Методы определения качества семян

Семя представляет собой структуру, которая содержит в себе эмбриональное растение, обеспеченное, хотя и не всегда, запасом питательных веществ, содержащихся в зависимости от вида или в семядолях, или в эндосперме, или и там и там. У некоторых видов растений запасные питательные вещества откладываются в перис­перме (ткани, образовавшейся из апикальной части нуцеллуса се­мяпочки). Все это защищено семенной кожурой, сформировавшей­ся из интегумента семяпочки материнского растения. В зрелом се­мени зародыш состоит из зачатка корешка, зародышевого стебель­ка (гипокотиля), семядолей (зародышевых листьев) и плимулы, или почечки, в которой можно различить конус нарастания (апекс) и у некоторых растений зачатки настоящих листьев.

Жизнеспособность семян — это способность их образовывать при определенных условиях нормальные всходы, или проростки, из ко­торых в дальнейшем формируется все растение. В лесу прорастает не более 1-2% сохранившихся семян, но при более благоприятных условиях, например в лаборатории, количество проросших семян у некоторых пород приближается к 100%. В естественных условиях семена тополя и ивы сохраняют всхожесть лишь несколько суток, плоды дуба и бука — в течение зимы, семена березы, ольхи, ясеня и липы — 2-3 года, хвойных пород (сосны, ели) — 5-6 лет.

Главными факторами окружающей среды, влияющими на про­растание семян, являются вода, температура, состав воздушной сре­ды, свет, структура почвы, развитие живого напочвенного покрова и микроорганизмы. Все эти факторы в природе взаимосвязаны и находятся в состоянии непрерывного изменения. Поэтому очень часто невозможно точно предсказать результат этого сложного вза­имодействия на прорастание семян того или иного вида растений. Влияние отдельных факторов среды на прорастание семян можно установить только в контролируемых условиях, в лаборатории.

В литературе опубликованы данные тридцатипятилетних опы­тов по изучению лабораторной и грунтовой всхожести семян 500 видов растений и кустарников (СЕ. Heit, 1968). По требованиям к условиям прорастания виды подразделяются на шесть групп.

• Семена группы 1 не требуют света и не очень чувствительны
к температуре (лиственница европейская, некоторые виды ели, ки­парис).

• Семена группы 2 не требуют света, но каждый вид имеет свой
оптимум температуры для прорастания (сосны алепская и обыкновенная, туя восточная и др.).

• Семена группы 3 требуют освещения и дружно прорастают за 7-12 суток при комнатной температуре (ели Энгельмана, черная и сербская; сосны Банкса, смолистая, желтая и др.).

• Семена группы 4 требуют для прорастания семян освещения и переменной температуры 20-30°С, прорастают за 14-28 дней (бе­резы, лиственница сибирская, ели — белая, восточная, красная, ситхинская; сосны — короткохвойная, Эллиота, виргинская, Тун-берга и др.; секвойя).

• Семена группы 5 требуют предварительной влажной подго­товки в течение 21-28 дней при температуре 3-5°С; затем прорас­тают на свету при комнатной температуре за 14-28 дней (виды пих­ты, кедровые сосны, лиственница японская, сосна веймутова, дуг-ласия и др.).

• Семена группы 6 требуют стратификации в течение двух — ше­сти месяцев (клены, ясени, липы, сосна кедровая европейская и др.).

Качество семян лесных древесных пород определяется массой 1 000 штук, энергией прорастания, технической (лабораторной) и грунтовой всхожестью, а также чистотой. Чистота семян — про­центное содержание чистых семян исследуемой породы в образце — определяется отношением массы чистых семян к общей массе на­вески. Всхожесть — способность семян прорастать и давать нормально развитые проростки при определенных условиях за установ­ленный государственным стандартом для каждой породы срок. В лабораторных условиях определяют техническую и абсолютную всхожесть семян. Техническая всхожесть — число нормально про­росших за установленный срок семян, выраженное в процентах от общего количества семян, взятых для проращивания. Абсолютная всхожесть — число нормально проросших за установленный срок семян, выраженное в процентах от количества полнозернистых се­мян, взятых для проращивания. В полевых условиях определяют грунтовую всхожесть — число семян, давших всходы при посеве в грунт, выраженное в процентах от общего числа высеянных семян.

Энергия прорастания — способность семян давать нормальные проростки за установленный государственным стандартом срок, более короткий, чем для определения всхожести. Этот показатель определяют одновременно со всхожестью, он характеризует друж­ность прорастания семян.

Основным методом определения качества семян в лаборатории является их проращивание при оптимальных условиях, которые для каждой породы специфичны. Следует также учитывать наличие некоторых биоритмов в прорастании семян при их длительном хра­нении. Так, всхожесть семян сосны обычной снижается в июне-июле и декабре-январе. У ели и лиственницы всхожесть семян па­дает с каждым месяцем хранения.

В лаборатории семена проращивают чаще всего в специальных аппаратах, представляющих собой металлическую ванну, установ­ленную в ящике. На дне ящика имеется электрический прибор для подогрева воды в ванне. Над ванной ставят поднос с отверстиями. Семена раскладывают на специальном ложе — круговой подкладке из фильтровальной бумаги, под которую подстилаются еще две под­кладки: фланелевую с фитильком и нитяную. Фитилек фланелевой подкладки пропускают в отверстие подноса. Каждое ложе покры­вается сверху стеклянным колпачком с отверстием вверху. Теплый воздух, окружающий семена на ложе, поднимается внутри стакан­чика вверх и выходит через отверстие вместе с углекислотой, обра­зовавшейся при прорастании семян.

В число нормируемых показателей посевных качеств семян, характеризующих степень их пригодности для посева, входят: всхо­жесть, жизнеспособность, доброкачественность и чистота. В зави­симости от их значений для семян большинства видов деревьев и кустарников установлены три класса качества или границы конди­ционности. Доброкачественность устанавливают у семян деревьев и кустарников с длительным периодом прорастания, для которых методы определения всхожести и жизнеспособности не установле­ны. Находят ее путем взрезывания семян вдоль зародыша. Доброка­чественность — количество полнозернистых здоровых семян с ха­рактерной для данного вида окраской зародыша и эндосперма, вы­раженное в процентах от общего числа семян, взятых для анализа. Для семян таких важных лесообразующих видов, как ель европейс­кая и сосна обыкновенная, установлены зональные нормативы по­севных качеств. Семена, посевные качества которых соответствуют требованиям нормативно-технической документации, считаются кондиционными и разрешаются к использованию. Посевные каче­ства семян лесных древесных пород определяются лесосеменными станциями, которые руководствуются едиными правилами, мето­диками и стандартами. В отечественных стандартах разработаны методы испытания семян для 375 видов деревьев и кустарников.

Одним из показателей качества семян является полнозернистость. Образование неполнозернистых семян (без зародыша или без зародыша и эндосперма) и плодов (без семян или с пустыми семе­нами) наблюдается в разной степени у многих видов древесных ра­стений. Например, у сосны обыкновенной полнозернистость состав­ляет 95-97% от общего количества семян; у сосны кедровой сибир­ской — 75-91%; у пихты 40-75%, у лиственницы Сукачева — 20% и менее; у отдельных деревьев березы полнозернистость семян может быть ниже 10%. Низкой полнозернистости семян способствуют не­благоприятные климатические условия, повреждаемость насекомы­ми, самоопыление и недостаточное опыление. В неурожайные годы количество пустых семян возрастает. Пустые семена у хвойных мо­гут быть выражением так называемого генетического груза.

Для определения жизнеспособности свежесобранных семян дре­весных растений при проведении научных исследований часто при­меняют различные биохимические тесты и метод рентгенографии. Быстрым методом оценки качества семян является тетразольный, разработанный Лаконом (G. Lakon, 1949), когда соли тетразола ис­пользуют для выявления активности ферментов из группы дегидрогеназ. Семена всасывают химикат в виде бесцветного раствора, а ферменты восстанавливают его до окрашенного в красный цвет ве­щества. Мертвые ткани не окрашиваются. Применяется 1%-ный водный раствор трифенилтетразолхромида или бромида. Величина рН должна быть в пределах от 6 до 7, так как реакция протекает только в нейтральной среде. Химикат светочувствителен, поэтому хранить его необходимо в темноте. В руках опытного специалиста тетразольный метод может дать результаты, весьма близкие к по­лучаемым в лабораторных испытаниях всхожести путем проращивания семян. Однако с его помощью невозможно обнаружить теп­ловые повреждения, вызванные высокими температурами во время искусственной сушки семян. К ошибке может привести и нали­чие в семенах живых микроорганизмов, также окрашивающихся тетразолом.

Для быстрой оценки жизнеспособности и полнозернистости се­мян ряда видов древесных растений успешно применяется метод рентгенографии. Растворы солей тяжелых металлов, например хло­ристого бария, проникают только в мертвые клетки, поэтому на рентгенографиях мертвые части зародыша и эндосперма ясно вы­деляются в виде темных участков. Семена замачивают в воде на 16 ч при комнатной температуре и затем переносят на 1 ч в 20-30%-ный раствор хлористого бария. После сушки получают рентгенографии семян, используя мягкое рентгеновское излучение. Полнозернис­тость семян можно определять и путем взрезывания. Преимуще­ство рентгеновского метода состоит в том, что семена остаются це­лыми и их можно использовать для дальнейших опытов.

Дата добавления: 2017-01-13 ; просмотров: 5490 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Жизнеспособность семян. Факторы, влияющие на жизнеспособность

Морфологические признаки, позволяющие отличать по внешнему виду семена полевых культур. Комплекс факторов окружающей среды, влияющих в процессе хранения на качество семян. Изменение всхожести семян в зависимости от времени хранения, их долговечность.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт математики, естественных наук и информационных технологий

Реферат на тему:

Жизнеспособность семян. Факторы, влияющие на жизнеспособность

Морфологические признаки позволяют отличать по внешнему виду семена полевых культур. К ним относятся размеры семян, их форма, окраска, характер поверхности и др. Размеры семян определяются длиной, шириной и толщиной. Это основные признаки, по которым проводят очистку и сортирование. Размеры семян определяют их крупность. Например, крупные семена кормовых бобов, мелкие семена клевера лугового. Масса семян характеризуется несколькими показателями. Определяют массу одного семени. В семеноведении и в сельскохозяйственном производстве обычно пользуются показателем массы 1000 семян, выраженной в граммах. Важный показатель — плотность семян (масса единицы объема). По плотности семена можно сортировать, отделяя тяжелые и полновесные от легких, щуплых. Определяют также натуру семян — массу одного литра семян в граммах. Очертание семян — устойчивый признак вида, определяемый длиной и шириной семени. По очертаниям выделяют семена округлые, овальные, яйцевидные, почковидные и т.д. Форма семян, кроме их очертания, определяется также их толщиной. Например. Шаровидная форма семян гороха, проса; удлиненная форма семян у хлебов первой группы, треугольная — у гречихи. Окраска семян — признак вида или сорта. Условия созревания, уборки и хранения могут повлиять на окраску семян. Поверхность семян может быть гладкой, морщинистой, ребристой т.д. Этот признак также используют в процессе очистки и сортирования. Кроме того, учитывают такие свойства семян, как упругость, прочность, их аэродинамические и электрические свойства. Первое условие получения высокого урожая — использование семян высокого качества. Семена оценивают по сортовым, посевным и урожайным качествам. Воспроизводство семян с соответствующими сортовыми качествами происходит в процессе семеноводства сорта. Получают семена высоких репродукций — суперэлиты, элиты, первой репродукции и соответствующей сортовой чистоты. Например, сортовая чистота 97% у пшеницы означает, что из 100 колосьев 97 принадлежат данному сорту, а три — к другим сортам или формам. Требования к сортовой чистоте определяются стандартами. Например, сортовая чистота семян пшеницы должна быть для элиты не менее 99,8%. Семена первой и последующих репродукций делятся на категории: I — 99,5%; II — 98 и III — 95%. Посевные качества семян характеризуют степень их пригодности для посева: чистоту, всхожесть, энергию прорастания, жизнеспособность, влажность, массу 1000 семян, зараженность болезнями и вредителями. Чтобы из семян получить новые растения, они должны быть жизнеспособными, всхожими, чистыми, т.е. свободными от различных примесей, сора. Важно, чтобы семена были достаточно крупными, выровненными и не превышали норм стандарта по влажности, степени засоренности, пораженности вредителями и болезнями.

Жизнеспособность семян — свойство семян сохранять способность к прорастанию

В процессе хранения на качество семян влияет комплекс факторов окружающей среды: влажность, температура, газообмен, состав атмосферы хранилища или упаковки, характер семенных покровов, степень зрелости, микрофлора. К числу факторов, ограничивающих длительность хранения жизнеспособных семян, прежде всего, относятся температура и влажность. Обычно чем ниже температура и меньше содержание влаги в хранилище, тем дольше семена остаются жизнеспособными. Некоторые исследователи считают, что продолжительность хранения удваивается при понижении количества влаги на 1% или температуры на 5°С. При данных температуре и относительной влажности воздуха равновесная влажность семян варьирует в зависимости от вида и сорта растений. Большинство семян при условии, что они не увлажнены, хорошо хранятся при температуре -20°С. Такое длительное хранение при пониженных и даже отрицательных температурах весьма важно для сбережения генетического фонда цветочно-декоративных растений. Оптимальным является хранение семян при температурах -18°С и ниже в герметически закрытых контейнерах при влагосодержании, не превышающем 5±1%. Один из самых важных факторов — влагосодержание. Это относится не только к абсолютному содержанию влаги, но и к колебаниям средней «критической» влажности, варьирующей в зависимости от типа семян.

Семена различных видов цветов характеризуются различной способностью поглощать влагу, что зависит от их химического состава и морфологии. Устойчивость семян к обезвоживанию связана с толщиной семенных покровов, запасом питательных веществ в семени. К набуханию наименее устойчивы семена, богатые альбумином, более высокую устойчивость имеют семена с высокой масличностью и наибольшей устойчивостью отличаются крахмалистые. Содержание влаги в семенах является одним из решающих факторов. В связи с тем что содержание влаги в семенах во многом определяет их способность к хранению, для подготовки семенного материала к хранению применяют искусственную сушку. Максимальная температура сушки варьирует в зависимости от вида декоративных растений. Семена травянистых культур, по данным Л. Бартон, можно сушить при температурах до 49°С, семена бобовых и луковичных — до 32°С. Семена сушат, применяя горячий воздух с принудительной вентиляцией, или помещают их над гигроскопическими веществами, такими как хлористый кальций, окись кальция, селикагель.

Влияние влажности на жизнеспособность семян тесно связано с температурой хранения. Чем выше температура при данной влажности, тем быстрее семена теряют всхожесть, пониженные температуры способствуют долговечности семян. Когда температура хранения ниже точки замерзания воды, обеспечить сохранность семян можно только при отсутствии механических повреждений их тканей, иногда возникающих во время замораживания.

Если количество влаги в семенах не слишком велико, то содержание их в холодных хранилищах (температура 5—10°С) намного повышает долговечность по сравнению с хранением при комнатных температурах. Однако при слишком большой влажности в хранилище семена при 5°С портятся быстрее, чем в сухом помещении при температуре 25°С.

Отрицательные температуры более благоприятны для хранения семян многих видов декоративных растений, чем положительные, причем некоторые семена выносят глубокое охлаждение до температуры жидкого азота (—196°С) без потери всхожести.

От температуры и влажности окружающей среды зависят интенсивность дыхания и газообмен семян при хранении. Особенное значение приобретает вопрос о газообмене, когда семена хранятся в условиях контролируемой атмосферы (МГС или РГС). Снижение интенсивности дыхания может способствовать повышению долговечности семян. Чтобы уменьшить интенсивность дыхания семян, их хранят при пониженных давлениях. Семенные покровы влияют на газообмен семян, проницаемость их для разных газов может быть неодинаковой, причем газопроницаемость покровов сухих семян минимальна и возрастает с увеличением влажности. Этим обусловлено благоприятное действие сушки для многих семян декоративных растений — из-за селективной проницаемости семенных оболочек внутри семени устанавливается модифицированная атмосфера, то есть семенные оболочки ведут себя подобно мембранам, используемым при хранении в МГС.

Непроницаемая часть семенной оболочки у многих видов растений представляет собой воскообразную кутикулу. Семена этих растений после снятия с хранения обрабатывают серной кислотой, чтобы сделать оболочку более проницаемой для воды.

Механические повреждения семян обычно приводят к потере жизнеспособности при хранении, такие семена легко поражаются микроорганизмами. Развитию микрофлоры на семенах способствуют также высокое влагосодержание и повышение температуры. При этом происходит интенсивное заражение плесневыми грибами, возможны поражение зародыша и резкое снижение всхожести.

Восприимчивость к почвенным патогенным микроорганизмам повышается с возрастом семян, что связано с изменением проницаемости семенных покровов.

На результаты хранения большое влияние оказывает спелость семян, которая определяется сроками уборки и созревания, различными для разных видов растений. Семена, убранные до наступления молочной спелости и во время ее, по всхожести и долговечности уступают семенам, убранным в период восковой и полной спелости. Для хранения целесообразно брать семена, собранные с растений, посеянных в более ранние сроки, так как эти семена содержат меньше влаги.

Семена многих видов цветочно-декоративных растений в обычных условиях хранения при комнатной температуре и соответствующей относительной влажности быстро теряют всхожесть. Поэтому было проведено исследование различных режимов хранения на всхожесть семян: при комнатной температуре, при температуре холодного хранилища (8°С) и при отрицательной температуре (—15°С). По данным Л. Бартон, хорошие результаты получены при хранении семян дельфиниума при 8°С в герметичных сосудах — всхожесть сохранялась в течение 143 месяцев, но наилучший эффект был в случае хранения в герметичных сосудах при температуре -15°С.

Хранение семян астры дало несколько иные результаты. Семена хранились при комнатной температуре, при температуре 5°С и -4°С. Влажность устанавливали на трех уровнях в диапазоне от 4 до 8%. Для того чтобы сохранить семена астры в открытых контейнерах в течение 1,5 года, оказалось необходимым использовать отрицательные температуры. При хранении сухих семян в герметичных контейнерах продолжительность жизни может быть увеличена до 9 (температура 5°С) и даже до 16 лет (-4°С).

Воздушно-сухие семена душистого горошка, анютиных глазок хорошо хранятся как при температуре 5°С, так и -4°С: они остаются жизнеспособными при хранении в открытых контейнерах в течение 13, а в герметичных контейнерах — в течение 33 месяцев.

Для количественной характеристики потери всхожести семенами используют понятие «период потери половины всхожести». Этот период соответствует уменьшению всхожести на 50%. Если построить кривую падения всхожести в зависимости от времени, где по вертикальной оси отложена всхожесть или энергия прорастания в относительных единицах (начальная всхожесть принята за 100%), по горизонтальной — время (в годах), то, проведя горизонталь, соответствующую 50% всхожести, можно получить значение полупериода потери всхожести, то есть времени, в течение которого она уменьшается наполовину.

Рис. 1. Изменение всхожести семян в зависимости от времени хранения: 1, 2, 3 — индексы сохраняемости семян.

В соответствии с этим семена можно характеризовать так называемым индексом сохраняемости. В случае, когда они теряют половину всхожести в течение 1—2 лет хранения, соответствующий индекс равен 1; если этот срок составляет 3—5 лет, индекс сохраняемости будет 2; более 5 лет — 3.

семя всхожесть жизнеспособность

Рис. 2. Характеристика долговечности семян цветочно-декоративных растений.

Значения индекса сохраняемости и другие показатели долговечности семян некоторых цветочно-декоративных растений приведены в таблице 2(Justice, 1977). На основе данных таблицы можно выделить четыре группы семян:

Семена с малой начальной всхожестью (55%), которые быстро теряют свои репродуктивные способности (32% в год).

Семена со средней начальной всхожестью (70%), у которых потери всхожести составляют около 6% в год.

Семена с высокой начальной всхожестью, ежегодные потери всхожести у них около 3,2%.

Семена с малой и непостоянной начальной всхожестью, которые, однако, теряют свои репродуктивные способности весьма медленно (0,85% в год).

Жизнеспособность семян / Пер. с англ. Н. А. Емельяновой. Под ред. И с предисл. М.К. Фирсовой. — М.; Колос, 1978. — 415с., ил;

Размещено на http://www.allbest.ru

Подобные документы

Морфологические признаки, посевные качества семян. Показатели качества семян. Жизнеспособность семян. Зараженность семян болезнями. Формирование, налив, созревание семян. Образование и формирование семян. Покой, долговечность и прорастание семян.

реферат [27,1 K], добавлен 21.09.2008

Комплекс мероприятий по подготовке посевного материала. Физико-механические свойства семян льна-долгунца; технология их очищения. Принцип работы очистителя вороха передвижного, зерноочистительной машины и триерной установки. Условия хранения семян льна.

контрольная работа [219,3 K], добавлен 20.08.2014

Технология очистки и сортирования семян применяется практически во всех зернопроизводящих странах мира, включая и РФ. Физико-механические свойства семян, закономерности распределения их свойств. Выделение посторонних примесей из семян основной культуры.

курсовая работа [134,1 K], добавлен 25.02.2011

Исследования и реализация фактора качества семян для повышения продуктивности фабричной сахарной свеклы и интенсификации свекловодства. Требования к основным показателям качества семян сахарной свеклы и создание условий для улучшения этих показателей.

реферат [23,2 K], добавлен 20.02.2008

Морфологические и биологические особенности полевых и зернобобовых культур. Полевая всхожесть семян, способы ее повышения. Народнохозяйственное значение, возделывание и содержание волокна у прядильных культур. Технология возделывания клевера красного.

контрольная работа [29,0 K], добавлен 15.06.2011

Характеристика земельных угодий хозяйства. Сроки, способы выращивания семян однолетних и двулетних овощных культур и площади посева. Потребность хозяйства в семенах, маточниках и гербецидах. Технологическая карта выращивания семян свеклы столовой.

курсовая работа [72,3 K], добавлен 14.01.2015

Общая характеристика и отличительные признаки типов семян различных культур: зерновых, крупяных, зернобобовых, масличных, клубнеплодных, бобовых трав и зерновых. Порядок и закономерности возделывания, организация процесса сортовой сертификации семян.

учебное пособие [477,7 K], добавлен 07.01.2012

Источник