|
 Kao što znate, sjeme mnogih biljaka brzo klija kada je izloženo povoljnim uvjetima. Prvi i najvažniji uvjet za njihovo klijanje je vlaga. U suhom stanju sjeme se može dugo čuvati.
Tijekom obnove Nirnberškog kazališta 1955. pronađene su staklene cijevi sa sjemenkama ječma, zobi i drugih usjeva iz berbe 1831. godine. To je sjeme posijano, proklijalo i proizvodilo biljke s ušima bez prostiranja. Sjeme mimoze niknulo je nakon 147 godina. No, najduže razdoblje očuvanja održivosti sjemena, zabilježeno u svjetskoj literaturi, odnosi se na sjeme lotosa koje može klijati nakon što je ležalo u blatu 500-800 godina.
Kada sjeme dođe u kontakt s vodom, ono počinje s velikom silom ulijevati u njih. Na primjer, sjeme kokoši može apsorbirati vodu čak i iz zasićene otopine natrijevog klorida s osmotskim tlakom od 375 atmosfera. Upijanjem vode sjeme bubri i raste u veličini. Takva natečena sjemena vrše ogroman pritisak na okoliš. To se može suditi po incidentu s parobrodom "Dnepr".
Ovaj je parobrod pretrpio nesreću prije ulaska na Bospor. U pomoć mu je priskočio hitni brod s K. Paustovskim. U svojoj priči "Crno more" opisao je ono što je vidio: “Kad smo se približili Dnjepru, vidjeli smo neobičan prizor. Parobrod je bio slomljen na grebenima. Pramac je bio odvojen od krme, a oba dijela parobroda, koje je ekspedicija Epron uklonila s kamenja, stajali su jedan kraj drugog, njišući se na sidrima. Neprobojne pregrade spriječile su da voda potopi slomljeni parobrod ... Pogled na puknuti parobrod bio je za nas neočekivan, ali ubrzo je sve postalo jasno. Ogranice Dnjepra bile su do vrha natovarene graškom. Voda je ušla u rupu i natopila grašak. Natekao je i potrgao nevjerojatnom snagom željezne stranice parobroda, savio pregrade i izvukao okvire ".
Ali voda ne prodire tako lako u sve sjemenke. Zrno sjemena bijelog bagrema, oraha, gladichije i mnogih drugih biljaka okovano je u tvrde korice. Kroz ove navlake otežan je pristup zametku vlage i kisika, a bez njih sjeme ne klija. Ovu situaciju dobro ilustriraju rezultati takvog eksperimenta: istovremeno je u vodu stavljeno 50 glaziranih sjemenki, od kojih su 4 nabujale sljedeći dan, 11 - nakon dva mjeseca, 17 - u roku od godinu dana, 6 - nakon godinu dana, 6 - u trećoj godini, 3 - četvrte i pete godine, a 3 sjemenke nisu nabrekle niti proklijale, iako su bile u vodi dulje od pet godina.
Mirovanje sjemena i njegovo narušavanje
Poznato je mnogo takvih sjemenki u koje voda lako prodire, ali još uvijek ne klijaju. Neko sjeme, na primjer, ne klija ako se posije odmah nakon berbe. Da bi takvo sjeme počelo rasti, potrebno je neko razdoblje. To se razdoblje naziva mirovanjem sjemena. IV Michurin je istaknuo da se u svakom sjemenu u mirovanju, odnosno u suhom stanju, životni proces ne zaustavlja, odvija se stalan, iako usporen metabolizam koji podržava život embrionalne stanice i u potpunosti je ispravan tijek takve razmjene ovisi o uvjetima okoline u kojima se nalazi sjeme.
 Na prvi pogled mirovanje sjemena negativna je pojava. Zapravo je njihov prijelaz u stanje mirovanja korisno biološko svojstvo koje štiti sjeme od preranog klijanja i smrti pod utjecajem nepovoljnih uvjeta okoliša.
Da sjeme nema razdoblje mirovanja, tada bi osoba doživjela izuzetno velike poteškoće u sakupljanju, čuvanju i sjetvi.Postoje sorte kukuruza, čije sjeme nema razdoblje mirovanja, pa stoga lako klijaju na zelenom klipu matične biljke, tvoreći velike sadnice. Ovaj se fenomen primjećuje i kod nekih sorti pšenice, raži i drugih usjeva. Jasno je da takve sorte nisu raširene, jer se njihovo sjeme ne može čuvati.
Što objašnjava mirovanje sjemena? Razlozi za sprečavanje klijanja sjemena su različiti. Neki (orah, badem i drugi), kao što je gore spomenuto, to je zbog prisutnosti tvrdih pokrivača sjemena koji usporavaju protok vode do embrija, kod drugih (euonymus, pepeo itd.) embrij je prekriven tvarima koje usporavaju njegovu klijavost i u drugih (lipa, koktel itd.) embrij je prekriven filmom koji ne dopušta prolazak kisika.
Neki istraživači prelazak sjemena u stanje mirovanja povezuju s prestankom stvaranja vitalnih spojeva i nakupljanjem u tkivima tvari koje odgađaju klijanje embrija. Takvi se inhibitori doista nalaze u nekim sjemenkama. Primjerice, sjeme bora i raži natopljeno ekstraktom vode iz sjemenki marelice uopće ne klija. Ekstrakt sjemena šećerne repe inhibira klijanje sjemena ječma, graška, kokoši i ostalih biljaka.
Utvrđeno je da su hidroksibenzojeva, vanilična, hidroksicinaminska i ferulinska kiselina inhibitori sjemena repe.
U sjemenu s niskom klijavošću u drugim biljkama nalaze se i tvari koje inhibiraju klijanje. Tu spadaju tirozin i amonijak.
Prekomjerno nakupljanje vitamina u sjemenu također može odgoditi klijanje sjemena. Dakle, kao što je pohranjeno u sjemenkama saksaul, kogona i nekih drugih, sadržaj vitamina P. povećava se nekoliko puta. U prilog činjenici da vitamin P, akumulirajući se u značajnim količinama, inhibira klijanje sjemena, govori i ova činjenica. Ako se klijavo sjeme ovih biljaka navlaži u otopini vitamina P i time poveća njegov sadržaj, klijanje takvih sjemenki se odgađa. Spojevi bliski vitaminu P pronađeni su i u ljusci pšenice s crvenim zrnom. Te tvari također odgađaju klijanje svježe ubranih zrna.
Neki pokretači rasta, koji se nakupljaju u visokim koncentracijama u sjemenu, također mogu odgoditi klijanje sjemena. Utvrđeno je da uspavano sjeme euonymus, jasena i javora sadrži takve koncentracije indoleoctene kiseline (heteroauxin), koje inhibiraju klijanje sjemena.
Vrlo rijetko sjeme klija u plodovima. S tim u vezi sugerirano je da njihov perikarp sadrži tvari koje inhibiraju klijanje sjemena. Da bi se provjerila ispravnost ove pretpostavke, postavljen je takav eksperiment. Od perikarpa je pripremljen vodeni ekstrakt i u njega su namočene sjemenke uzete iz istog ploda, dio sjemena je namočeno u vodi. Pokazalo se da su u prvom slučaju inhibirani klijavost i rast sadnica. Dakle, kada su sjemenke duda bile natopljene ekstraktom, 14% sjemena je proklijalo, a kada se držalo u vodi, 73%.
U drugim pokusima utvrđeno je da se broj inhibitora smanjuje kako plod dozrijeva.
Priroda inhibitora klijanja još je uvijek slabo razumljiva. Jedno je jasno da kemikalije koje inhibiraju njihovo klijanje nisu iste za različito sjeme. S tim u vezi, neutralizacija tvari koje usporavaju klijanje sjemena provodi se različitim metodama. U jednom slučaju, sadržaj tih tvari u sjemenu smanjuje se tijekom ispiranja, odnosno kada je sjeme natopljeno vodom; u drugom je potrebno tretiranje sjemena stimulansima rasta; u trećem djeluju na sjeme fizičkim čimbenicima (svjetlost, temperatura itd.)
Inhibicija klijanja povezana je ne samo s prisutnošću tvari koje inhibiraju ovaj proces, već je i bitno stanje stanica. Profesor PA Genkel objašnjava stanje mirovanja činjenicom da se u dozrijevajućim sjemenkama stvaraju složeni spojevi. Oni odvajaju protoplazmu od zidova, što dovodi do prekida komunikacije između stanica.Na površini protoplazme pojavljuje se masni sloj koji sprečava prodiranje vode i štiti stanični sadržaj od nepovoljnih uvjeta okoliša.
Trenutno su pronađene tehnike koje pomažu sjemenkama da izađu iz stanja mirovanja.
Pri mljevenju sjemena pijeskom, zdrobljenim staklom ili pomoću posebnih strojeva, otvara se pristup zametcima vode i kisika i sjeme klija.
 Mnoga sjemena zahtijevaju drugačiju pripremu - stratifikaciju. U tu svrhu miješaju se s vlažnim sitnozrnim pijeskom u omjeru volumena: jedan dio sjemena na tri dijela pijeska.
Riječni pijesak obično se koristi kao medij za raslojavanje. Tijekom cijelog raslojavanja sadržaj vlage u pijesku održava se na 30-50% punog kapaciteta vlage. Sloj sjemena s pijeskom za pasmine pome ne smije biti veći od 25 cm, za koštičavo voće - ne više od 40 cm.
Temperaturni uvjeti bitni su za stratifikaciju sjemena. Najpovoljnija temperatura za stratifikaciju je 0-1 °, kada padne na -6 ° proces uslojavanja usporava, ispod -6 ° klijavost sjemena opada, a na temperaturama ispod -15 ° sjeme umire.
Osim pijeska, mahovina se koristi i za raslojavanje. Potonji se, zbog visokog kapaciteta vlage, visoke prozračnosti i antiseptičkih svojstava, smatra najboljim medijem za raslojavanje.
Ovisno o prirodi sjemena voćnih kultura, trajanje stratifikacije je različito. Za sjeme stabla jabuke Sibirka razdoblje stratifikacije je 25-30 dana, za sjeme Anis i Antonovka - 80-90, za sjeme šljive, suhe šljive, trešnje Antipovka - 120-150, a za obične sjemenke trešnje - 150-180 dana.
Klijanje sjemena posebno se ubrzava tijekom stratifikacije pod sljedećim uvjetima: na dno rova položi se svježi konjski gnoj slojem od 40 cm, na njega se nasuje sloj pijeska od 10 cm, a zatim se sjeme pomiješano s pijeskom u omjeru 1: 3. Sjeme se dnevno navlaži zagrijana voda (35-45 °). Ovim pripravkom sjeme marelica i klice oraha 12-15. dana, sviba - 40-45-og dana itd.
Uvjeti pod kojima sjeme prolazi stratifikaciju ubrzavaju fiziološke procese koji pripremaju sjeme za klijanje. Smanjuje se količina tvari koja usporava klijanje sjemena. Pod utjecajem snižene temperature stvaraju se vitalni spojevi koji potiču njihovo klijanje.
Kraj procesa stratifikacije sjemena obično se određuje klijanjem i pojavom korijena u sjemenkama koje su se izlegle. Međutim, ove metode traju dugo i nisu uvijek primjenjive za voćarske usjeve u dubokom mirovanju.
Posljednjih godina pojavile su se nove metode za određivanje stanja mirovanja sjemena i stupanj njihove spremnosti za sjetvu nakon stratifikacije. Proučavajući prirodu metabolizma u sjemenkama koje su u stanju mirovanja i koje su iz njega proizašle, bilo je moguće utvrditi da masovna pojava škroba u korijenu i dijelovima kotiledona u blizini pupa, smanjenje masnoće i odsutnost izolacije protoplazme karakteriziraju oslobađanje sjemena voćnih usjeva iz stanja mirovanja. Takvo se sjeme može koristiti za sjetvu nakon dva tjedna.
Ne samo pod utjecajem raslojavanja, već i pod djelovanjem promjenjivih temperatura na sjeme, klijanje sjemena i razvoj biljaka su osjetno ubrzani. Dakle, kada su bile izložene sjemenkama pamuka, izmjenične niske i visoke temperature ubrzale su nicanje presadnica, početak cvatnje i prinos. Slične činjenice utvrđene su za sjeme kukuruza, krastavaca, rajčice i drugih usjeva.
Studije su pokazale da pod djelovanjem niskih temperatura u sjemenkama nastaju g i b-berelin-slični spojevi. No, prije nego što se detaljnije zadržimo na važnoj ulozi ovih tvari u životu biljaka, razgovarajmo ukratko o povijesti njihovog otkrića.
Na rižinim poljima u Japanu, Indiji, Kini i drugim zemljama dugo je uočen neobičan fenomen kada su izbojci nekih biljaka počeli snažno rasti. Plod plodova takvih biljaka riže kasnio je, sjeme u metlicama ponekad uopće nije nastajalo, a prinos je naglo opao.
Otkriveno je da je bolest poznata kao "loši izbojci" uzrokovana gljivom gibberella fuykuroye. Pretpostavljeno je da gljiva giberela luči nepoznatu tvar koja potiče rast izdanaka. Kasnije je ta tvar - giberelin - izolirana i utvrđena je njezina struktura.
Mnogi drugi mikroorganizmi, kao i više biljke, imaju sposobnost sinteze ovog stimulansa rasta. Tvari slične giberelinu nalaze se u sjemenkama graška, kukuruza, grah, jabuka i druge biljke, u lišću duhan, uljane repice, perile i rudbekije, u korijenju graška i vodenog zumbula. Trenutno je izolirano 9 giberelina, koji se međusobno razlikuju u fizikalnim i kemijskim svojstvima. Znanost još nije poznavala takvu tvar koja ne samo da može poboljšati rast biljaka, već i učiniti da biljke koje ne cvjetaju u normalnim uvjetima cvjetaju. Giberelini osjetno ubrzavaju klijanje sjemena, poboljšavaju rast sadnica.
Uklanjanje tvrdih pokrivača sa sjemena koje duboko miruje, u mnogim slučajevima, iako uzrokuje rast zametaka, daju slabe biljke. Obrada zametaka uspavanih sjemenki giberelinom doprinosi uklanjanju patuljastosti voćaka, javora, božura i drugih.
Sjeme breskvakoji imaju duboko razdoblje mirovanja, čak i nakon uklanjanja kosti, trebaju 2-3 mjeseca hladne stratifikacije. S druge strane, tretiranje giberelinom sjemena koje uopće nije bilo podvrgnuto stratifikaciji ili djelomično uzrokuje kršenje razdoblja mirovanja i potiče njihovo klijanje.
Sjeme vretenastog stabla za klijanje zahtijeva djelovanje promjenjive temperature (2-3 mjeseca na 10-20 ° i 3-4 mjeseca na 0-6 °). Pod djelovanjem povišenih temperatura u sjemenu, zametak raste, što dovodi do pucanja sjemene ovojnice. Ovaj postupak otvaranja sjemena može se znatno ubrzati ako se tretira s 0,05-0,1% otopinom giberelina.
U sjemenkama mnogih biljaka rast zametaka započinje rastezanjem stanica. Ali taj se postupak ponekad odgađa, iako dolazi do diobe stanica. Vjeruje se da se stimulirajući učinak giberelina na klijanje sjemena sastoji u činjenici da pojačava proces istezanja embrionalnih stanica, koji očito igra vodeću ulogu tijekom klijanja.
Činilo se da budući da mnogim sjemenkama nedostaje zeleni pigment, klorofil, svjetlost nije potrebna za klijanje sjemena. Ali eksperimenti su pokazali da to nije slučaj. Zajedno s mnogim sjemenkama koje klijaju u mraku, poznate su stotine vrsta sjemena, za čije klijanje svjetlost ima blagotvoran učinak, a za neke je jednostavno neophodna. Dakle, sjeme imele, vatrene trave, otrovnog ljutića i drugih biljaka koje se nalaze u tlu na takvoj dubini gdje svjetlost ne prodire, ne klijaju. Ako ovo sjeme pogodi površinu i bude izloženo svjetlu, počinje brzo klijati.
Nedavno su dobiveni novi podaci o utjecaju svjetlosti na klijavost sjemena. Pokazalo se da četverostruko ozračivanje sjemena bora crvenom svjetlošću povećava njihovu klijavost za 6 puta. Ako se nakon toga sjeme ozrači infracrvenim zrakama, tada se uklanja pozitivan učinak crvene svjetlosti. Smatra se da crveno svjetlo pojačava stvaranje giberelina koji aktivira klijanje sjemena. U mraku se odvija suprotan proces koji je pojačan djelovanjem infracrvenih zraka. Ova i druge činjenice potaknule su proučavanje reakcije sjemena osjetljivog na svjetlost na djelovanje giberelina. Ispostavilo se da sjemenkama salate, guayule, duhana i drugih biljaka, tretiranim ovim stimulansom rasta, nije bilo potrebno djelovanje svjetlosti i stoga su dobro klijale u mraku.
Poznato je da drugi spojevi pojačavaju klijavost sjemena.Akademik N.G.Holodny prvi je u našoj zemlji proveo istraživanje o utjecaju heteroauksina na klijavost sjemena i produktivnost biljaka. Pokazao je da tretiranje sjemena ovim pospješivačem rasta značajno povećava prinose. zob i pšenica, heteroauxin i drugi stimulanti rasta također pojačavaju klijavost sjemenki tuna, biljka pamuka, hrast i mnoge druge biljke. To se primjećuje i kod tretiranja sjemena jantarnom kiselinom, vitaminima i drugim spojevima.
 Predsjetva tretiranja sjemena nekim tvarima ima toliko duboke poremećaje u metabolizmu da dovodi do promjene u prirodi biljaka. Ovo je bilo prvi put da se to uvjerljivo pokazalo u odnosu na djelovanje kolhicina. Ova tvar dobiva se uglavnom iz biljke Colchicum, koja je svoje ime dobila po Kolkhosu, odnosno drevnoj Kolhidi, gdje je posebno česta. Rusko ime biljke je jesenski krokus. Cvate bez lišća u kasnu jesen, zatim zimuje, a u proljeće, pojavom lišća, dozrijevaju njegove kapsule. Ispostavilo se da je kolhicin izoliran iz ove biljke snažna otrovna tvar, iako u malim dozama ima terapeutski učinak. Čak su i Bizantinci koristili ekstrakt kolhicina kao lijek protiv gihta.
Nedavno je utvrđeno da tretiranje sjemena ili biljaka ovom tvari uzrokuje promjenu nasljednih karakteristika biljnog organizma. Odabirom takvih modificiranih biljaka bilo je moguće izolirati oblike heljde, prosa, ječma, raži i drugih usjeva koji su povećali produktivnost.
Također se uočavaju duboke promjene kada se sjeme tretira etileniminom. Namakanje sjemena hibrida pšenice-pšenične trave u otopini ovog pripravka (0,01-0,04%) tijekom dana dovelo je do pojave novih oblika. Predsjetveni tretman sjemena pšenice visokom dozom 2,4-D (2,4-diklorofenoksioctena kiselina) također dovodi do značajnih promjena u nasljednim svojstvima biljaka.
Kada tretirate sjeme raznim kemikalijama, treba obratiti pažnju na promjene u nasljednoj prirodi biljaka. Tvari koje povećavaju prinos, ali pogoršavaju sortu, ne mogu se preporučiti za široku praktičnu uporabu, a posebnu pozornost zaslužuju spojevi koji pojačavanjem rasta poboljšavaju prirodu biljke.
Primjerice, obrada sjemena pšenice predsjetvom vitaminom PP ubrzava rast biljaka. Lišće takvih biljaka postaje veće, stabljika je deblja, klas i broj zrna u njemu se povećavaju. Takve biljke daju i veći prinos. Uzimanjem sjemena od ovih biljaka i njihovom sjetvom moguće je poboljšati prirodu sorte.
Sve donedavno glavne metode tretiranja sjemena bile su natapanje ili brisanje prašine s jednom ili drugom tvari. Ali takve tehnike nisu uvijek bile primjenjive u praksi.
Namakanje sjemena je dosadan zadatak, posebno kada treba preraditi velike količine sjemena. Štoviše, mokro sjeme ne može se odmah sijati, jer će neravnomjerno prolaziti kroz sjetvene jedinice sijačice. Sušenje sjemena također zahtijeva rad. Osim toga, ako je vrijeme nepovoljno i sjetva se ne može obaviti, navlaženo sjeme može proklijati.
Prilikom brisanja prašine tvari nanesene na sjeme se mrve. Te su okolnosti potaknule istraživače da pronađu takozvana ljepila koja će zadržati hranjive sastojke i pesticide na površini sjemena. Razvoj polimera otvorio je nove, obećavajuće mogućnosti za premazivanje sjemena. Tvornice su počele pokrivati sjeme kukuruza tankim slojem posebnih filmova. U ove se filmove ubrizgavaju pesticidi, hranjive tvari i stimulanti rasta, a ponekad i bezopasne boje. Sjeme se boji uglavnom radi lakšeg razlikovanja tretiranog sjemena od netretiranog. Ovako pripremljeno sjeme može se koristiti za sjetvu u bilo kojem trenutku.
Ovcharov, K. E. - Moć čovjeka nad biljnim životom
|
