|
 Kā jūs zināt, daudzu augu sēklas labvēlīgos apstākļos ātri dīgst. Pirmais un vissvarīgākais to dīgšanas nosacījums ir mitrums. Sausā stāvoklī sēklas var uzglabāt ilgu laiku.
Nirnbergas teātra atjaunošanas laikā 1955. gadā tika atrastas stikla caurules ar miežu, auzu un citu kultūru sēklām no 1831. gada ražas. Šīs sēklas tika sētas, diedzētas un ražotas augi ar bezjēdzīgām ausīm. Mimozas sēklas sadīgušas pēc 147 gadiem. Bet visilgākais sēklu dzīvotspējas saglabāšanas periods, kas reģistrēts pasaules literatūrā, attiecas uz lotosa sēklām, kuras var dīgt pēc 500–800 gadu gulēšanas dubļos.
Kad sēklas nonāk saskarē ar ūdeni, tā sāk tajās ieplūst ar lielu spēku. Piemēram, cocklebur sēklas var absorbēt ūdeni pat no piesātināta nātrija hlorīda šķīduma, kura osmotiskais spiediens ir 375 atmosfēras. Absorbējot ūdeni, sēklas uzbriest un palielinās. Šādas pietūkušas sēklas rada milzīgu spiedienu uz vidi. Par to var spriest pēc incidenta, kas noticis ar tvaikonis "Dņepr".
Šis tvaikonis cieta avārijā pirms iebraukšanas Bosfora šaurumā. Viņam palīgā nāca ārkārtas kuģis ar K. Paustovski. Stāstā "Melnā jūra" viņš aprakstīja redzēto: “Tuvojoties Dnipro, mēs redzējām neparastu skatu. Tvaikonis bija uzlauzts uz rifiem. Loks tika atdalīts no kuģa pakaļgala, un abas tvaikoņa daļas, kuras Eprona ekspedīcija noņēma no akmeņiem, stāvēja blakus, šūpojoties pie enkuriem. Neveicamas starpsienas neļāva ūdenim nogrimt salūzušajam tvaikonim ... Pārrāvušā tvaikoņa skats mums bija negaidīts, taču drīz viss kļuva skaidrs. Dņepras tilpnes līdz malām bija piekrautas ar zirņiem. Ūdens ieguva bedrē un iemērc zirņus. Tas ar neticamu spēku uzbrieda un saplēsa tvaika katla dzelzs malas, saliektās starpsienas un izrāva rāmjus ".
Bet ūdens ne tik viegli iekļūst visās sēklās. Baltās akācijas, riekstkoka, gladīsijas un daudzu citu augu sēklu kodols ir saķēdēts cietos vākos. Caur šiem vākiem ir grūti piekļūt mitruma un skābekļa embrijam, un bez tiem sēklas nedīgst. Šo situāciju labi ilustrē šāda eksperimenta rezultāti: vienlaicīgi ūdenī tika ievietotas 50 glazētas sēklas, 4 no tām nākamajā dienā uzbriest, 11 - pēc diviem mēnešiem, 17 - gada laikā, 6 - pēc gada , 6 - trešajā gadā, 3 - ceturtajā un piektajā gadā, un 3 sēklas nav uzbriest un neizdīgušas, kaut arī ūdenī tās atrodas vairāk nekā piecus gadus.
Sēklu miers un tā traucējumi
Ir zināmas daudzas šādas sēklas, kurās ūdens viegli iekļūst, bet tās joprojām nedīgst. Dažas sēklas, piemēram, nedīgst, ja tās sēj tūlīt pēc ražas novākšanas. Lai šādas sēklas sāktu augt, ir vajadzīgs zināms periods. Šo periodu sauc par sēklu miegu. IV Mičurins norādīja, ka katrā miera stāvoklī esošajā sēklā, tas ir, sausā formā, dzīves process neapstājas, notiek nemainīga, kaut arī lēna, vielmaiņa, atbalstot embrija šūnas dzīvi un pareizu gaitu. šāda apmaiņa ir pilnībā atkarīga no vides apstākļiem, kādos atrodas sēklas.
 No pirmā acu uzmetiena sēklu miers ir negatīva parādība. Patiesībā to pāreja uz miera stāvokli ir noderīgs bioloģiskais īpašums, kas nelabvēlīgu vides apstākļu ietekmē aizsargā sēklas no priekšlaicīgas dīgšanas un nāves.
Ja sēklām nebūtu miera perioda, tad cilvēkam būtu ārkārtīgi lielas grūtības tos savākt, uzglabāt un sēt.Ir kukurūzas šķirnes, kuru sēklām nav miera perioda, un tāpēc tās viegli dīgst uz mātes auga zaļās vālītes, veidojot lielus stādus. Šī parādība ir novērojama arī dažās kviešu, rudzu un citu kultūru šķirnēs. Ir skaidrs, ka šādas šķirnes nav plaši izplatījušās, jo to sēklas nevar uzglabāt.
Kas izskaidro sēklu miera stāvokli? Cēloņi sēklu dīgšanas novēršanai ir dažādi. Daži (valrieksts, mandeļu un citi), kā minēts iepriekš, tas ir saistīts ar cieto sēklu apvalku klātbūtni, kas aizkavē ūdens plūsmu uz embriju, citos (euonymus, pelni utt.) embrijs ir pārklāts ar vielām, kas aizkavē tā dīgšanu, un citos (liepā, koklēs utt.) embrijs ir pārklāts ar plēvi, kas neļauj skābeklim iziet cauri.
Daži pētnieki sēklu pāreju miera stāvoklī saista ar vitāli svarīgu savienojumu veidošanās pārtraukšanu un vielu uzkrāšanos audos, kas aizkavē embrija dīgšanu. Patiešām, šādi inhibitori ir atrodami dažās sēklās. Piemēram, priežu un rudzu sēklas, kas samērcētas ūdens ekstraktā no aprikožu sēklām, nemaz nedīgst. Cukurbiešu sēklu ekstrakts kavē miežu, zirņu, gliemežu un citu augu sēklu dīgtspēju.
Tika konstatēts, ka biešu sēklu inhibitori ir hidroksibenzoskābes, vaniļskābes, hidroksicinnamīna un ferulskābes.
Sēklās ar zemu dīgtspēju citos augos ir atrodamas arī vielas, kas kavē dīgšanu. Tie ietver tirozīnu un amonjaku.
Pārmērīga vitamīnu uzkrāšanās sēklās var arī aizkavēt sēklu dīgšanu. Tātad, glabājot sēklās saksols, Šogons un daži citi, P vitamīna saturs palielinās vairākas reizes. Par labu tam, ka P vitamīns, uzkrājas ievērojamā daudzumā, kavē sēklu dīgšanu, runā arī šis fakts. Ja šo augu dīgstošās sēklas samitrina P vitamīna šķīdumā un tādējādi palielina tā saturu, šādu sēklu dīgtspēja tiek aizkavēta. Savienojumi, kas ir tuvu P vitamīnam, tika atrasti arī kviešu ar sarkano graudu apvalkā. Šīs vielas aizkavē arī svaigi novākto kodolu dīgtspēju.
Daži augšanas veicinātāji, kas lielā koncentrācijā uzkrājas sēklās, var arī aizkavēt sēklu dīgšanu. Tika konstatēts, ka euonīma, pelnu un kļavas snaudošās sēklas satur tādu indolacetiķskābes (heteroauxin) koncentrāciju, kas kavē sēklu dīgšanu.
Ļoti reti sēklas dīgst augļos. Šajā sakarā tika ierosināts, ka to perikarpā ir vielas, kas kavē sēklu dīgšanu. Lai pārbaudītu šī pieņēmuma pareizību, tika izveidots šāds eksperiments. No perikarpas sagatavoja ūdens ekstraktu un tajā iemērc sēklas, kas ņemtas no tiem pašiem augļiem, dažas sēklas iemērc ūdenī. Izrādījās, ka pirmajā gadījumā tika kavēta sēklu dīgšana un stādu augšana. Tātad, kad zīdkoka sēklas iemērc ekstraktā, dīgst 14% sēklu un, turot ūdenī, 73%.
Citi eksperimenti atklāja, ka, augļiem nogatavojoties, inhibitoru skaits samazinās.
Dīgtspējas inhibitoru būtība joprojām ir slikti izprasta. Viena lieta ir skaidra, ka ķīmiskās vielas, kas kavē to dīgšanu, dažādām sēklām nav vienādas. Šajā sakarā vielu neitralizācija, kas kavē sēklu dīgšanu, tiek veikta ar dažādām metodēm. Vienā gadījumā šo vielu saturs sēklās samazinās, izskalojoties, tas ir, kad sēklas iemērc ūdenī; otrā ir nepieciešama sēklu apstrāde ar augšanas stimulatoriem; trešajā - tās iedarbojas uz sēklām pēc fiziskiem faktoriem (gaisma, temperatūra utt.)
Dīgtspējas kavēšana ir saistīta ne tikai ar tādu vielu klātbūtni, kas kavē šo procesu, bet arī šūnu stāvoklis ir būtisks. Profesors PA Genkels pasīvo stāvokli skaidro ar to, ka nogatavojušās sēklas veido sarežģīti savienojumi. Viņi atdala protoplazmu no sienām, kas noved pie sakaru pārtraukšanas starp šūnām.Uz protoplazmas virsmas parādās taukains slānis, kas novērš ūdens iekļūšanu un aizsargā šūnu saturu no nelabvēlīgiem vides apstākļiem.
Pašlaik ir atrasti paņēmieni, kas palīdzētu sēklām izkļūt no miera stāvokļa.
Slīpējot sēklas ar smiltīm, sasmalcinātu stiklu vai izmantojot īpašas mašīnas, tiek atvērta pieeja ūdens un skābekļa embrijiem, un sēklas dīgst.
 Daudzām sēklām nepieciešama atšķirīga sagatavošana - stratifikācija. Šim nolūkam tos sajauc ar mitru smalkgraudainu smilšu proporcijā pēc tilpuma: viena sēklu daļa un trīs smilšu daļas.
Upes smiltis parasti izmanto kā stratifikācijas līdzekli. Visas stratifikācijas laikā smilšu mitruma saturs tiek uzturēts 30-50% apmērā no tās pilnās mitruma jaudas. Sēklas slānim ar smiltīm sēklas šķirnēm nedrīkst būt augstākas par 25 cm, kaulaugiem - ne vairāk kā 40 cm.
Temperatūras apstākļi ir būtiski sēklu stratifikācijai. Vislabvēlīgākā stratifikācijas temperatūra ir 0-1 °, nokrītot līdz -6 °, stratifikācijas process palēninās, zem -6 ° sēklu dīgtspēja samazinās, un temperatūrā, kas zemāka par -15 °, sēklas mirst.
Papildus smiltīm stratifikācijai izmanto arī sūnas. Pēdējais, pateicoties tā lielajai mitruma ietilpībai, augstajai aerācijai un antiseptiskajām īpašībām, tiek uzskatīts par labāko stratifikācijas līdzekli.
Atkarībā no augļaugu sēklu veida stratifikācijas ilgums ir atšķirīgs. Sibirka ābeļu sēklām stratifikācijas periods ir 25-30 dienas, Anis un Antonovka - 80-90, ķiršu plūmju, plūmju, Antipovka ķiršu sēklām - 120-150, un parastajām ķiršu sēklām - 150-180 dienas.
Stratifikācijas laikā sēklu dīgtspēja ir īpaši jūtami paātrināta šādos apstākļos: tranšejas apakšpusē ar svaigu zirgu mēslojumu klāj 40 cm slāni, uz augšu ielej 10 cm smilšu slāni un pēc tam 8-10 cm sēklu sajauc ar smiltīm proporcijā 1: 3. Sēklas katru dienu samitrina uzkarsētā ūdenī (35-45 °). Ar šo preparātu sēklas aprikozes un valrieksti dīgst 12.-15. dienā, kizils - 40.-45. dienā utt.
Apstākļi, kādos sēklas tiek stratificētas, paātrina fizioloģiskos procesus, kas sagatavo sēklas dīgšanai. Vielu daudzums, kas kavē sēklu dīgtspēju, tiek samazināts. Zemas temperatūras ietekmē veidojas vitāli svarīgi savienojumi, kas stimulē to dīgšanu.
Sēklu stratifikācijas procesa beigas parasti nosaka dīgtspēja un saknes parādīšanās sasmalcinātās sēklās. Tomēr šīs metodes prasa ilgu laiku un ne vienmēr ir piemērojamas augļaugiem dziļā miera stāvoklī.
Pēdējos gados ir parādījušās jaunas metodes sēklu miera perioda stāvokļa un to gatavības pakāpes noteikšanai pēc stratifikācijas. Pētot vielmaiņas raksturu sēklās, kas atrodas miera stāvoklī un radās no tā, bija iespējams noteikt, ka cietes masveida parādīšanās dīgļlapu saknē un daļās pie pumpura, tauku samazināšanās un to trūkums protoplazmas izolācija raksturo augļaugu sēklu izdalīšanos no miega stāvokļa. Šādas sēklas var izmantot sēšanai pēc divām nedēļām.
Ne tikai stratifikācijas ietekmē, bet arī mainīgas temperatūras ietekmē uz sēklām, sēklu dīgtspēja un augu attīstība ir ievērojami paātrināta. Tātad, pakļaujoties kokvilnas sēklām, pārmaiņus zemā un augstā temperatūrā paātrinājās stādu parādīšanās, ziedēšanas sākšanās un raža pieauga. Līdzīgi fakti ir konstatēti arī kukurūzas, gurķu, tomātu un citu kultūru sēklām.
Pētījumi parādīja, ka zemu temperatūru ietekmē sēklās veidojas g un b-berelīnam līdzīgi savienojumi. Bet pirms sīkāk aplūkot šo vielu nozīmi augu dzīvē, īsi parunāsim par to atklāšanas vēsturi.
Japānas, Indijas, Ķīnas un citu valstu rīsu laukos jau sen ir novērota neparasta parādība, kad dažu augu dzinumi sāka enerģiski augt. Šādu rīsu stādu augļi tika aizkavēti, sēklas panikulās dažreiz vispār neveidojās, un raža strauji samazinājās.
Pazīstams kā slikti dzinumi, ir konstatēts, ka šo slimību izraisa sēne gibberella fuykuroye. Tika pieņemts, ka gibberella sēne izdala nezināmu vielu, kas stimulē dzinumu augšanu. Vēlāk šī viela - gibberelīns - tika izolēta un noteikta tās struktūra.
Daudziem citiem mikroorganismiem, kā arī augstākiem augiem piemīt spēja sintezēt šo augšanas stimulatoru. Gibberelīnam līdzīgas vielas atrodamas zirņu, kukurūzas, pupiņas, ābolu un citi augi, lapās tabaka, rapšu sēklas, perilla un rudbeckia zirņu un ūdens hiacintes saknēs. Pašlaik ir izolēti 9 gibberelīni, kas savā starpā atšķiras pēc fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām. Zinātne vēl nav zinājusi tādu vielu, kas varētu ne tikai uzlabot augu augšanu, bet arī likt ziedēt augus, kuri normālos apstākļos nezied. Gibberelīni ievērojami paātrina sēklu dīgtspēju un uzlabo stādu augšanu.
Cietu apvalku noņemšana no sēklām ar dziļu miegu daudzos gadījumos, lai arī tas izraisa embriju augšanu, tie dod vājus augus. Snaudošu sēklu apstrāde ar gibberelīnu veicina pundurizāciju augļu kokos, kļavās, koku peonijās un citos.
Sēklas persikspat pēc kaula noņemšanas ir nepieciešama 2-3 mēnešu auksta stratifikācija. No otras puses, gibberelīna apstrāde ar sēklām, kas vispār nav pakļautas stratifikācijai vai daļēji, izraisa miega perioda pārkāpumu un stimulē to dīgšanu.
Vārpstas koku sēklām dīgšanai nepieciešama mainīga temperatūra (2-3 mēnešus 10-20 ° temperatūrā un 3-4 mēnešus 0-6 ° temperatūrā). Sēklās paaugstinātas temperatūras ietekmē embrijs aug, kas noved pie sēklu apvalka plaisāšanas. Šo sēklu atvēršanas procesu var ievērojami paātrināt, ja tos apstrādā ar 0,05-0,1% gibberelīna šķīdumu.
Daudzu augu sēklās embrija augšana sākas ar šūnu izstiepšanos. Bet šis process dažreiz tiek aizkavēts, kaut arī šūnu dalīšanās notiek. Tiek uzskatīts, ka gibberelīna stimulējošā iedarbība uz sēklu dīgtspēju sastāv no tā, ka tas uzlabo embrija šūnu izstiepšanās procesu, kam, acīmredzot, ir galvenā loma dīgšanas laikā.
Likās, ka, tā kā daudzām sēklām trūkst zaļā pigmenta hlorofila, gaisma sēklu dīgšanai nav nepieciešama. Bet eksperimenti ir parādījuši, ka tas tā nav. Kopā ar daudzām tumsā dīgstošām sēklām ir zināmi simtiem sēklu sugu, kuru dīgšanai gaismai ir labvēlīga ietekme, un dažām tā ir vienkārši nepieciešama. Tātad, āmuļu, ugunskura, indīgo tauriņu un citu augu sēklas, kas atrodas augsnē tādā dziļumā, kur gaisma neiekļūst, nedīgst. Ja šīs sēklas nonāk virsmā un tiek pakļautas gaismai, tās sāk ātri dīgt.
Nesen tika iegūti jauni dati par gaismas ietekmi uz sēklu dīgtspēju. Izrādījās, ka priežu sēklu četrreizēja apstarošana ar sarkanu gaismu palielina to dīgtspēju 6 reizes. Ja pēc tam sēklas apstaro ar infrasarkanajiem stariem, tad sarkanās gaismas pozitīvais efekts tiek noņemts. Tiek uzskatīts, ka sarkanā gaisma pastiprina gibberelīna veidošanos, kas aktivizē sēklu dīgšanu. Tumsā notiek pretējs process, ko pastiprina infrasarkano staru darbība. Šis un citi fakti pamudināja izpētīt gaismjutīgo sēklu atsaucību gibberelīna darbībai. Izrādījās, ka salātu, gvajalas, tabakas un citu augu sēklas, apstrādājot ar šo augšanas stimulatoru, gaismas iedarbībai nebija vajadzīgas un tāpēc tumsā labi dīgst.
Ir zināms, ka citi savienojumi veicina sēklu dīgtspēju.Akadēmiķis N.G.Kholodnijs pirmais mūsu valstī veica pētījumus par heteroauxīna ietekmi uz sēklu dīgtspēju un augu produktivitāti. Viņš parādīja, ka sēklu apstrāde ar šo augšanas stimulatoru ievērojami palielina ražu. auzas un kvieši, heteroauxin un citi augšanas stimulatori uzlabo volframa sēklu dīgtspēju, kokvilnas augs, ozols un daudzi citi augi. Tas tiek novērots arī, apstrādājot sēklas ar dzintarskābi, vitamīniem un citiem savienojumiem.
 Sēklu apstrādei ar dažām vielām ir tik dziļi vielmaiņas traucējumi, ka tas izraisa augu rakstura izmaiņas. Šī bija pirmā reize, kad tas tika pārliecinoši parādīts saistībā ar kolhicīna darbību. Šo vielu galvenokārt iegūst no auga Colchicum, kurš savu nosaukumu saņēma no Kolkhos, tas ir, senā Colchis, kur tas ir īpaši izplatīts. Augu krievu nosaukums ir rudens krokuss. Vēlā rudenī tas zied bez lapām, pēc tam pārziemo, un pavasarī, parādoties lapām, tās kapsulas nogatavojas. No šī auga izolētais kolhicīns izrādījās spēcīga indīga viela, lai gan mazās devās tam ir terapeitiska iedarbība. Pat bizantieši izmantoja kolhicīna ekstraktu kā zāles pret podagru.
Nesen tika atklāts, ka sēklu vai augu apstrāde ar šo vielu izraisa izmaiņas augu organisma iedzimtajās īpašībās. Atlasot no šādiem mainītiem augiem, ar paaugstinātu produktivitāti bija iespējams izolēt griķu, prosa, miežu, rudzu un citu kultūru formas.
Arī sēklas apstrādājot ar etilēnimīnu, tiek novērotas dziļas izmaiņas. Dienas laikā kviešu un kviešu graudu hibrīda sēklu mērcēšana šī preparāta šķīdumā (0,01-0,04%) noveda pie jaunu formu parādīšanās. Kviešu sēklu apstrāde ar lielu 2,4-D (2,4-dihlorfenoksietiķskābes) devu arī noved pie būtiskām izmaiņām augu iedzimtajās īpašībās.
Apstrādājot sēklas ar dažādām ķīmiskām vielām, jāpievērš uzmanība izmaiņām augu iedzimtībā. Tās vielas, kas palielina ražu, bet pasliktina šķirni, nav ieteicamas plašai praktiskai lietošanai.Īpašu uzmanību ir pelnījuši savienojumi, kas, veicinot augšanu, uzlabojot auga dabu.
Piemēram, kviešu sēklu pirmssējas apstrāde ar PP vitamīnu paātrina augu augšanu. Šādu augu lapas kļūst lielākas, kāts ir biezāks, smaile un graudu skaits tajā palielinās. Šādi augi dod arī lielāku ražu. Ņemot sēklas no šiem augiem un sējot, ir iespējams uzlabot šķirnes raksturu.
Vēl nesen galvenās sēklu apstrādes metodes bija to mērcēšana vai putekļošana ar vienu vai otru vielu. Bet šādas metodes ne vienmēr bija piemērojamas praksē.
Sēklu mērcēšana ir garlaicīgs uzdevums, it īpaši, ja jāpārstrādā liels daudzums sēklu. Turklāt slapjās sēklas nevar sēt uzreiz, jo tās nevienmērīgi iziet cauri sējmašīnas sēšanas vienībām. Sēklu žāvēšana prasa arī darbu. Turklāt, ja laika apstākļi ir nelabvēlīgi un sēt nevar, mitrās sēklas var dīgt.
Putekļojot, sēklas uzklātās vielas drūp. Šie apstākļi pamudināja pētniekus atrast tā sauktās līmes, kas uztur barības vielas un pesticīdus uz sēklu virsmas. Polimēru attīstība ir pavērusi jaunas, daudzsološas iespējas sēklu pārklāšanai. Rūpnīcas sāka pārklāt kukurūzas sēklas ar plānu īpašu plēvi. Šīs plēves injicē ar pesticīdiem, barības vielām un augšanas stimulatoriem, dažreiz ar nekaitīgām krāsām. Sēklas krāso galvenokārt, lai viegli atšķirtu apstrādātās sēklas no neapstrādātām. Šādi sagatavotas sēklas var izmantot sējai jebkurā laikā.
Ovčarovs, K. E. - Cilvēka spēks pār augu dzīvi
|
