Как прорастают семена и как мы им мешаем
Рука легкая! - так говорят про тех, у кого все всходит как надо. Но если вы будете знать о механизмах прорастания семян, то рука у вас тоже станет легкой и все посевы будут всходить быстро и одновременно.
Почему семена, находясь в темноте, ищут свет? Что подсказывает им правильное направление? Как они обходят препятствия и все-таки продолжают расти вертикально вверх? Какие факторы могут помешать семенам ориентироваться в пространстве? И почему некоторые семена не всходят, что влияет на пониженную всхожесть?
Дружные всходы
Оказывается, у растений имеются многофункциональные органические соединения, благодаря которым происходит передача различных сигналов в мире растений. Одним из таких соединений является газ этилен. Это безопасный для человека газ, который содержится в воздухе в небольшом количестве.
Растения способны синтезировать этот газ, и изменение его количества оказывает влияние на различные жизненные процессы растений. Например, дозревание бананов происходит под воздействием этилена. Можно ускорить процесс созревания бананов, поместив около них спелые красные яблоки, которые выделяют большое количество этого газа.
Весной этилен активно используется растениями: он помогает семенам, луковицам и клубням прорасти, обеспечивает доставку зеленых листьев и цветов к свету.
История открытия про этилен
Русский ученый Дмитрий Николаевич Нелюбов случайно обнаружил роль этилена в прорастании семян в 1901 году. В своей лаборатории он проращивал семена гороха, и у него они вырастали кривыми и короткими, в то время как те же сорта, высаженные в грядки, давали ровные и высокие всходы.
Нелюбов предположил, что причина заключается в качестве воздуха, и он очистил его в своей лаборатории, после чего горох начал развиваться нормально. Затем ученый добавил различные компоненты к очищенному воздуху и обнаружил, что виноват в искривлении проростков именно этилен.
Удивительные способности этилена
Таинственный растительный гормон этилен обладает удивительными способностями, помогающими растениям преодолевать механические нагрузки.
Когда семя активируется и начинается процесс прорастания, оно оказывается под давлением земли. В ответ на это семя начинает вырабатывать этилен - газ, который является одним из его компонентов.
В состав 10% почвенного воздуха входит и этилен
Постепенно этилен концентрируется в верхней части семенной оболочки и стимулирует ее рост вверх. Однако, если на пути ростка возникает преграда, такая как плотная почва или камень, рост останавливается, а давление на семя усиливается. В ответ на это семя начинает активно выделять этилен, что приводит к утолщению и укорачиванию ростка. Таким образом, он становится более сильным и либо пробивает твердую почву, либо обходит препятствие, прогибаясь вокруг него.
Когда препятствие преодолено, концентрация этилена снижается, и рост восстанавливается. Когда росток выходит на свет и перестает испытывать давление, концентрация этилена также уменьшается, и возникает сигнал о необходимости раскрытия семенной шапочки.
Семенная шапочка, в свою очередь, реагирует на свет: при попадании света на кончик ростка, молодые листья сбрасывают оболочку. Направление движения ростка к свету и корня вглубь определяется земным притяжением (значит, и лунным тоже?)
Это общая схема, и у разных видов растений этот процесс может иметь различные варианты, однако воздействие этилена на развитие ростка является неоспоримым фактом.
Ошибки садоводов, препятствующие одновременным и сильным всходам
Из описанного процесса прорастания легко понять, где мы можем допустить ошибки.
Почва
Наличие камней, щепок, комков или преград в почве требует большего усилия от растений. Они тратят больше энергии, что отрицательно сказывается на дальнейшем росте. То же самое относится к плотной почве. Кроме того, сухая почва или корка сверху также могут быть причинами проблем.
С другой стороны, слишком рыхлая почва также не всегда является лучшим вариантом. Идеально, когда почва хорошо проницаема для воздуха, но при этом не имеет больших воздушных полостей. Когда росток пробивается в воздушное пространство, даже самое маленькое, нагрузка на него уменьшается, концентрация этилена снижается, и происходит активация механизма разворачивания: оболочка растения открывается, листья разворачиваются. И росток продолжает расти и расти! Без прочного кончика он может не суметь пробиться.
Правильное прорастание в рыхлой земле
Вот почему после посадки семян почву необходимо уплотнять и хорошо поливать.
Семена
Семена, у которых истек срок годности, теряют свою способность образовывать этилен, что ведет к снижению их энергии прорастания. Они не способны прорасти через землю. Однако есть способы восстановить эту способность:
Не бойтесь покупать просроченные семена - есть оригинальный трюк для их оживления
Если вы проращиваете семена перед посадкой, следует сажать их на стадии, когда семенная шапочка все еще находится на месте. Некоторые семена, уже проросшие, могут сбросить свою оболочку. Особенно это часто происходит с тыквенными семенами. В таком случае следует сажать уже проросшее семечко максимально близко к поверхности почвы, чтобы раскрытые семядоли были видны на поверхности.
Некоторые садоводы рекомендуют оставлять эти семена на поверхности почвы, не заглубляя их. Не имеет смысла запрятывать их в землю, так как мы только затягиваем время появления всходов и ослабляем растения.
Больные семена могут плохо прорастать или даже не прорасти вообще тоже из-за нарушенного синтеза этилена. Именно из-за этого нарушения, они теряют способность к прорастанию, так как не накапливают достаточно энергии. Обменные процессы в семенах нарушаются патогенами, поэтому перед посадкой семена должны быть обработаны.
Какие семена нужно протравливать перед посадкой, а какие нет. Список дезинфектантов: плюсы и минусы
Взаимодействие этилена и ауксина
Об эффектах этилена для растений я уже писала и раньше, но читатели в комментариях подали мысль, что ауксины не менее ответственны за рост и всходы, чем этилен. Поэтому дополняю свою статью.
Эффекты ауксина, как и этилена, имеют разнообразные проявления, они работают в паре.
Этилен играет ключевую роль во взаимодействии растений с внешней средой. Один из таких эффектов называется нутация. Например, виноградные лозы и огурцы могут совершать окружающие движения вокруг опоры, чтобы закрепиться на ней с помощью усиков.
Нутация
Движение корней вниз и верхушек растений вверх тесно связаны с действием этилена и ауксина.
Механическое препятствие, вызывает повреждение и выделение этилена в месте травмирования. Кроме того, в нижней части точки роста концентрируется ауксин, тогда как в верхней части - этилен.
Высокие уровни ауксина в нижней части стебля ингибируют клеточное деление.
Верхняя часть стебля продолжает расти, излучая этилен, стебель изгибается, чтобы обойти препятствие.
Семена некоторых растений, когда попадают на значительную глубину, не прорастают и могут оставаться жизнеспособными даже в течение многих десятилетий.️
В этом случае этилен играет важную роль - невозможность его удаления на значительной глубине из-за плотного слоя почвы вызывает накопление абсцизовой кислоты и ауксина, что приводит к глубокой спячке семян.
На поверхности семени формируется газо-водонепроницаемый биополимер, который может сохранять содержимое семени в течение десятков или даже сотен лет!
Приглашаю вас на свой канал «Волжский сад» в Дзен, где вы найдете много очень полезной информации. На канале более 3000 актуальных статей с детальным описанием и пошаговыми инструкциями. Просто переходите по этой ссылке!