В процессе прорастания семян зародыш, используя запасные питательные вещества семени, превращается в проросток, который способен самостоятельно питаться. Для прорастания семян необходима вода, соответствующие температуры и доступ кислорода воздуха. В процессе прорастания семян М. М. Кулешов выделяет фазу становления проростка, т.е. рост его стеблевой части, обеспечивает появление всходов на поверхности почвы. По И. Т. строну, процесс развития проростка делится на пять фаз. Во время фазы впитывания воды сухие семена поглощает воду до наступления критической влажности. В этой фазе семена могут впитывать влагу из воздуха при относительной влажности его, превышающей 75%. Эта фаза продолжалась, если влага поступает в семена из воздуха, или непродолжительная, если семена погружено в воду.

С наступлением фазы бубнявиння в семенах усиливаются процессы гидролиза, дыхания, запасные питательные вещества мобилизуются и поступают в точки роста. Одновременно завершается фаза деления клеток первичного корешка.

Фаза роста первичных корешков начинается с деления клеток первичного корешка, корешки растут и создаются условия для роста проростка.

В фазе развития проростка появляется проросток, продолжается рост корешков, интенсивно растет проросток. В злаковых образуется колеоптиль.

В фазе становления проростка продолжается усвоение им из семян питательных и физиологически активных веществ. Колеоптиль удлиняется, что способствует появлению всходов. Зародыш растет и усваивает запасные питательные вещества семян, а также питательные вещества и влагу из почвы.

Прорастание семян в значительной степени зависит от тепла и влаги. С повышением температуры скорость бубнявиння семян увеличивается. По данным В. В. Гриценко, при температуре 5 ° С семена пшеницы в течение З ч вобрало воды 9,2, а при температуре 45 ° С — 19% массы воздушно-сухих семян.

Скорость бубнявиння семян пшеницы зависит от степени доступности воды. По данным 3. М. Калошина, за 24 ч семена пшеницы, бубнявиючы непосредственно в воде, вобрало ее 40,7%, в увлажненном песке — 30,3, а на влажной фильтровальной бумаге — 26,5% массы воздушно-сухих семян.

Общее количество воды, семян впитывает во время прорастания, зависит прежде всего от его химического состава. Семена зернобобовых с высоким содержанием белка поглощает воды значительно больше, чем семена злаковых, которое содержит много углеводов (семена злаковых для прорастания поглощает воды около 50, а бобовых — более 100% массы). Кислород воздуха используется во время прорастания для дыхания семян и окисления запасных питательных веществ.

Семена полевых культур различается по необходимости о наличии тепла (табл.). Качество семян большей части зависит от условий выращивания семенных посевов. Процесс образования семян (после оплодотворения завязи) акад. М. М. Кулешов делит на три этапа, или фазы: формирование, налив и созревание. По И. Т. строны, в этом процессе выделяют шесть периодов развития семян пшеницы.

Период образования семян длится от оплодотворения до образования точки роста (7-9 суток).

Формирование — период от окончания образования к установлению окончательной длины зерна. Цвет зерна зеленый, в нем много воды и незначительное содержание сухого вещества. Масса 1000 зерен — 8-12 г. Длительность периода 5-8 суток.

Период налива длится от начала откладывания крахмала в эндосперме и до его прекращения. Влажность зерна при этом снижается, в нем накапливается сухое вещество. Продолжительность периода — 20-25 суток.

Созревание начинается с прекращения поступления пластических веществ в эндосперм. Влажность зерна снижается до 12-18%.

ТАБЛИЦА. ПОТРЕБНОСТЬ ПОЛЕВЫХ КУЛЬТУР В ТЕПЛЫЕ во время прорастания семян

(По данным В. В. Гриценко, 3. М. Калошина)

Культура

Минимальная температура, ° С

прорастания семян

появления всходов

Рыжий, конопля, горчица

0-1

2-3

Рожь, пшеница, ячмень, овес, вика,

чечевица, горох, чина

1-2

4-5

Лен, гречиха, люпин, бобы, нут,

свекла, сафлор

3-4

5-6

Подсолнечник, перила, картофель

5-6

7-8

Кукуруза, просо, могар,

суданская трава, соя

8-10

10-11

Фасоль, клещевина, сорго

10-12.

12-13

Хлопчатник, рис, арахис, кунжут

12-14

14-15

При послеуборочной созревания в семенах происходят сложные биохимические процессы: заканчивается синтез белковых соединений и жиров, укрупняются молекулы углеводов. В начале периода всхожесть семян низкая, а в конце — максимальная. Продолжительность периода — от нескольких суток до нескольких месяцев.

Полная спелость семян наступает после полной его сходства.

Спелые семена не всегда можно сразу использовать как семенной материал (через низкую всхожесть и слабую энергию прорастания). Такое положение жизнеспособных семян, при котором оно не прорастает при обычных условиях или прорастают медленно, называют периодом покоя. В полевых культур период покоя совпадает с периодом послеуборочной созревания. Продолжительность послеуборочной созревания семян различных культур неодинакова. У семян пшеницы, ячменя период послеуборочной созревания длиннее, чем у семян ржи. Если семена созревают в условиях сухой и теплой погоды, период послеуборочной созревания его сокращается, а холодная и дождливая погода его продлевает. В хозяйствах для ускорения физиологического созревания семян применяют воздушно-тепловое обогрева активным вентилированием в сушилках, а также солнечное.

В последнее время в научно-исследовательских учреждениях (Институт земледелия и животноводства западного региона УААН, Львовский государственный аграрный университет и др.). Проводили опыты с допосевного лазерного (гелий-неонового) облучения семян озимой и яровой пшеницы, гречихи и т.д.. Доказано, что трехразовое лазерное облучение семян активизирует его физиологические процессы, увеличивает энергию прорастания и всхожесть. При этом урожайность зерна повышается на 2-4 ц / га.

Семена бобовых трав, особенно клевера, донника, различных видов люпина и мелкосеменные вики, в условиях сухой и жаркой погоды находится в покое (так называемая твердонасиннисть). В семенной оболочке формируется целлюлозный слой, богатый клетчаткой и насыщенный лигнином, что способствует ее затвердение. Это задерживает доступ воды и воздуха до ростка. При проращивании в лабораторных условиях определенное количество семян не прорастает, хотя оно и не потеряло сходства. Часть таких семян прорастет позже в нормальных полевых условиях после посева. Чтобы ускорить прорастание таких семян, на практике применяют скарификацию — повреждения кожуры зерен трением о шероховатую поверхность на специальных машинах.

Семена, не прошло послеуборочной созревания, имеет пониженную всхожесть. Качество таких семян определяется его жизнеспособностью — содержанием живых семян в исследуемом образце. Жизнеспособность семян устанавливают окраске его органическими красителями — тетразол, индигокармином, кислым фуксином и др.. При этом мертвые зародыши окрашиваются, а живые — не окрашиваются. Так, 0,5% раствор тетразола окрашивает живые зародыши, а 0,1%-й раствор индигокармина и 0,1% раствор кислого фуксина окрашивают мертвые зародыши.