Semka-dreva.ru

Выращивание и уход за растениями
9 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Надземное прорастание семян клен

Способы и технология разведения клена

Размножать клены для введения в лесные, озеленительные и защитные полосы можно семенами, а для некоторых видов вегетативно (порослью от пня), отводками, корневыми отпрысками.

Всходы часто повреждаются заморозками. Первым и основным требованием для размножения кленов является использование для этой цели посадочного материала местного происхождения от видов, произрастающих в этих условиях или хорошо акклиматизировавшихся в них.

Для содействия естественному возобновлению кленов под пологом леса необходимо в связи с довольно большим светолюбием многих видов проводить осветление самосева и подроста путем изреживания подлеска, подрезки ветвей у деревьев верхних ярусов. В условиях затенения у таких видов, как клен ясенелистный, Гиннала, Семенова, высокогорный, появившийся самосев переходит в угнетенное состояние в виде торчков и в возрасте 5—10 лет погибает. Хорошие результаты дает проведение уходов за посадками путем рыхления почв и разреживания сеянцев. Необходимо также проводить уходы за порослью клена при помощи ее постепенного изреживания и оставления побегов. Одновременное изреживание поросли приводит к отрицательным результатам в связи с отмиранием материнской корневой системы. При выращивании светолюбивых видов клена следует избегать высаживания их под полог таких теневых пород, как ель, бук. В этих условиях нужно выращивать клены группами, куртинами на полянах, прогалинах и других освещенных местах. Методы размножения и выращивания для многих интродуцированных из других природных областей видов клена пока слабо разработаны ввиду большого количества видов и формового разнообразия представителей этого рода.

Семена для высева в лесных питомниках и на лесокультурную площадь таких кленов, как явор, остролистный, Гиннала, татарский, полевой и ясенелистный, рекомендуется собирать со стоящих лучших деревьев в фазе полной зрелости. При сборе крылаток следует снимать пучки семян с дерева, используя лестницу, крылатки обламывают руками или срезают секатором, сучкорезами. Крылатки указанных видов клена начинают опадать большей частью во второй половине октября (иногда в конце сентября — начале октября), и их можно собирать с земли путем отряхивания на подостланные пологи или на предварительно очищенную площадь.

Клен остролистный плодоносит почти ежегодно, но обильные урожаи бывают через 3—4 года. В урожайный год с одного свободно стоящего дерева можно собрать до 5—6 кг плодов. С 1 га насаждений III бонитета при среднем урожае можно собрать 160 кг плодов. Один рабочий в течение дня собирает примерно от 6 до 8—10 кг. Ориентировочно за 1 день перерабатывают 40—50 кг плодов.

Опадение семян клена часто продолжается в течение всей зимы, крылатки висят на дереве иногда до конца марта — начала мая. Плоды очищают вручную от плодоножек, мелких ветвей, листьев и прочих примесей или на грохоте и решетках.

После сбора крылатки необходимо сразу просушивать, разложив их слоем 5—10 см, и после просушки по возможности сейчас же высеять (клены серебристый, красный). Если высев не будет произведен осенью, то семена хранят в мешках, в прохладном месте (в подвале) или их стратифицируют. Необходимо избегать хранения влажного посевного материала, так как он очень быстро портится. Рекомендуется влажность семян указанных кленов доводить до 10—12%. Хранят в соответствии с ГОСТами.

Для уменьшения объема семян и удобства их высева плоды можно обескрыливать на семеочистительных машинах или на сельскохозяйственных молотилках с последующим отсеиванием. Для обескрыливания, очистки и сортировки семян кленов используют семеочистительную универсальную машину СУМ-1 (автор Ф. И. Сергеенко) или машину МОС-1 и веялку лесных семян BЛC-2 и др.

Для сушки партии до 100—200 кг наиболее пригодны лотковые сушилки, выпускаемые ВНИИЛМом и применяемые организациями объединения «Сортсемовощ» для сушки семян овощных и цветочных культур.

Семена клена характеризуются различными периодами покоя перед прорастанием. По продолжительности покоя семена кленов можно разделить на три группы (Аксенова, 1975). К первой группе относятся семена, не имеющие периода покоя. У клена серебристого они прорастают на 3-й день после опадения во влажной почве. Если содержание воды у них снижается до 30—34%, то они теряют жизнеспособность. Ко второй группе относятся семена кленов ясенелистного, красного и других с неглубоким периодом покоя. Они теряют всхожесть через 2—5 месяцев и во влажной почве прорастают на 8—15-й день. В третью группу входят семена многих видов клена, которые при хранении в сухом состоянии могут сохранять всхожесть в течение 2—3 лет при средней грунтовой всхожести 70—78%.

Быстрому прорастанию семян у этих видов препятствуют плотные и слабо пропускающие воду ткани околоплодника, а у других видов задержка в прорастании объясняется состоянием зародыша, для окончания созревания которого необходимо более или менее продолжительное влияние низких температур. У кленов остролистного, татарского, Гнннала, Семенова, ложнозибольдова, желтого, зеленокорого, бородатого семена сохраняют всхожесть в течение 2 лет, а у клена ложноплатанового — меньше года. Продолжительный период покоя у семян кленов предохраняет их от преждевременного прорастания осенью и вымерзания зимой.

Успешное размножение кленов из семян нуждается в их стратификации. В естественных условиях семена опавших кленов подвергаются стратификации зимой, находясь в опаде, и прорастают весной. Там, где нет возможности немедленного высева или прохладного и сухого хранения семян после сбора, они у большинства видов клена должны подвергнуться стратификации или соответствующей обработке, так как после полного созревания осенью семена нуждаются в так называемом дозревании, продолжающемся несколько месяцев, для преобразования питательных веществ и достижения эмбрионом необходимой способности прорастания.

Л. И. Расторгуев (I960) рекомендует следующие сроки стратификации семян: для клена остролистного — 110 дней, татарского — 100, зеленокорого — 120, маньчжурского — 100, бородатого — 160, Гиннала — 110, колосистого — 130, ясенелистного — 40 дней. Многие лесхозы стратифицируют семена клена в канавах, в которых их слой толщиной 15—20 см перемежается с такими же слоями сухой земли и снега. Для стимулирования прорастания семян применяют разные способы химического и физического воздействия гиббереллиновой кислотой, перекисью водорода, поранения плотной оболочки околоплодника, замачивания семян перед посевом на 24—72 ч.

Наклюнувшиеся семена кленов высевают в грядки в средней полосе Советского Союза в конце апреля — начале мая строчками или рассеиванием от 4—6 до 10 г на 1 пог. м с заделкой на глубину 3—4 см. Осенний посев семян обеспечивает более ранние всходы по сравнению с весенним высевом. У большинства видов клена семена прорастают в течение 15—20 дней. Они характеризуются надземным типом прорастания. Вначале наблюдается выход гипокотиля с зародышевым корешком, затем разверстывается пара семядолей в виде мясистых овально-продолговатых зеленых образований. Они сохраняются у проростков от 20 до 60 дней и отмирают после появления первой пары листочков. В первый год жизни всходы достигают высоты 40—80 см. У них формируется корень стержневого типа, а впоследствии отрастают боковые разветвленные корешки. Всходы многих видов клена могут повреждаться весенними заморозками и нуждаются в укрытии. Менее чувствительны к заморозкам аборигенные виды клена.

Уход за всходами состоит в прополке, рыхлении и поливе. В жаркие и солнечные периоды вегетации нужно притенять появившиеся всходы щитами. Пересадки в школы и на постоянные места сеянцев клена можно производить в одно — и двухлетнем возрасте. Применение минеральных удобрений способствует лучшему почти в 2—3 раза росту и развитию сеянцев. Для подзолистых почв рекомендуется внесение 100 кг суперфосфата, 75 кг хлористого калия, 200 кг аммиачной селитры на 1 га.

Читать еще:  Как вырастить японский красный клен из семян

Для пересадки на постоянное место выращенные сеянцы клена сортируют на две группы. Согласно ГОСТу к I сорту относятся растения с длиной стебля не менее 10 см, высота должна быть не более 60 см, длина корневой системы 22—25 см, толщина корневой шейки 4—12 мм, а во II сорте эти показатели уменьшаются: 10—30 см, 18—20 см, 3—5 мм.

При создании лесных культур и защитных лесных полос сеянцы клена вводят чистыми рядами. При создании 5-рядных полезащитных лесных полос из дуба клен высаживают в опушечные ряды, а при создании приовражных и прибалочных полос в опушечный и средние ряды. Посадку осуществляют параллельными рядами с шириной междурядий 2,5—3,0 м, а на юге — 3—4 м с расстояниями в рядах между растениями при посадке сеянцев от 1 до 1,5 м. Сеянцы высаживают сажалкой лесной навесной однорядной СЛН-1 или двухрядной СЛН-2, сажалкой сеянцев ССН-1.

Уход за почвой в междурядьях проводят культиватором растениепитателем навесным КРН-2.8А, а в рядах — культиватором КРЛ-1, кроме того, применяют культиватор боковой лесной КБЛ-1 для рыхления почвы и уничтожения сорной растительности в рядах и защитных лесных культур высотой до 1,5—2,0 м.

В результате производственных опытов, научных исследований, с учетом естественно исторических особенностей при выращивании защитных лесных насаждений на землях сельскохозяйственных предприятий в борьбе с водной и ветровой эрозией рекомендуется в качестве сопутствующей породы вводить клен.

В районах Украины и Молдавии на серых лесных, оподзоленных, выщелоченных почвах и типичных черноземах можно выращивать клены остролистный, полевой и явор. На обыкновенных и южных черноземах — остролистный и полевой, на темно-каштановых и каштановых почвах — клен полевой. В горной и предгорной зонах Крыма и Карпат — клены полевой и остролистный.

В центрально-черноземной зоне и районах Правобережья Волги на серых лесных, оподзоленных, выщелоченных и типичных черноземах рекомендуются клены остролистный и серебристый; на обыкновенных и южных чернозем мах — остролистный. Для Северного Кавказа на типичный обыкновенных и южных черноземах пригодны клены остролистный, полевой, явор, а на темно-каштановых почвах — полевой и остролистный. В Заволжье на оподзоленным выщелоченных, типичных, обыкновенных и южных черноземах — клен остролистный.

В районах Правобережья Нижней Волги на темнокаштановых почвах и орошаемых участках следует высаживать клены остролистный, полевой, а без орошения — ясенелистный; на светло-каштановых почвах — ясенелистный; в Прикаспийской низменности на светло-каштановых почвах — тоже клен ясенелистный; в Западной и Восточной! Сибири, Северном и Центральном Казахстане на светло и темно-каштановых почвах и выщелоченных черноземах — клен ясенелистный.

В Средней Азии на предгорных сероземах рекомендованы клены остролистный, полевой, Семенова; в горных районах — клен туркменский. В Азербайджане в горных районах на коричневых и горных черноземах — клены полевой и высокогорный; в Армении, Восточной Грузин на низменности до 500 м над ур. м., каштановых и светло-каштановых почвах — клены высокогорный, грузинский и полевой.

В горных районах на коричневых почвах, выщелоченных черноземах рекомендованы клены высокогорный и полевой; в Западной Грузии на предгорьях — клен полевой.

В составе лесных культур в европейской части СССР на равнине высаживались клены остролистный, полевой, татарский, серебристый; в горной и предгорной зонах Крыма и Карпат — полевой, остролистный; на Северном Кавказе — остролистный, явор, полевой и др.; в Средней Азин — остролистный, полевой, Семенова; в горных районах в Армении, Восточной Грузии — высокогорный, грузинский и полевой.

Рубки ухода за насаждениями проводят в течение трех периодов развития насаждений. Первый в возрасте 7—10 лет (до смыкания крон), второй — 10—40 лет (формирование необходимой конструкции), третий — 16—41 год и старше (поддержание необходимой конструкции и жизнеспособности). Обрезку нижних ветвей диаметром до 3 см делают пневматическим секатором СП-2 на агрегате ПАВ-8, а с диаметром до 8 см — топором, ручными ножовками. Для сплошного и выборочного удаления деревьев с диаметром пней свыше 8 см используют бензопилу «Дружба» («Урал»), при выборочном удалении деревьев диаметром до 8 см применяют топор «Секор», бензопилу «Дружба» с приставкой СК-1, а при сплошной — существующие кусторезы и бульдозеры. Рубки на порослевое возобновление кленовников в степной зоне нужно осуществлять в возрасте снижения прироста и появления сухих ветвей в кронах (25—30 лет).

Для перспективы выращивания в СССР интродуцированных видов клена наиболее сложной и еще слабо изученной проблемой является разработка методов выведения более морозоустойчивых форм. Для средней полосы таежной зоны СССР при выращивании кленов нужно различать их зимостойкость и морозоустойчивость. К зимостойким относится большинство кленов, за исключением дланевидного, завитого. К слабоморозоустойчнвым относятся клены, которые выдерживают средние по холодам зимы, но повреждаются и даже обмерзают, возобновляясь порослью при более низких отрицательных температурах (ниже —25°С). К ним относятся отдельные формы кленов остролистного, ложноплатанового, величественного, а также клены зеленокорый, красный, желтый и др. Исследования по повышению морозоустойчивости кленов должны сопровождаться изучением их формового разнообразия.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Надземное и подземное прорастание семян.

В зависимости от особенностей формирования проростка выделяют два типа прорастания семян — надземное и подземное.

При надземном прорастании гипокотиль, значительно удлиняясь, выносит семядоли на поверхность почвы, где они зеленеют и становятся первыми фотосинтезирующими листьями растения (рис. 128, А). Гипокотиль растет неравномерно и появляется на поверхности почвы в виде дуги (в растениеводстве этот первый этап появления всходов называют фазой петельки). Затем, распрямляясь, он вытягивает из почвы семядоли и располагающуюся между ними зародышевую почечку. Так формируются проростки у большинства двудольных растений (клещевина, морковь, подсолнечник, редька, огурец, фасоль, слива, яблоня и др.).

При надземном прорастании однодольных растений единственная семядоля выходит на поверхность почвы в результате собственного роста за счет деятельности интеркалярной меристемы, находящейся в ее основании (рис. 128, Б). Из-за неравномерного роста она тоже появляется на поверхности почвы в виде петельки, а затем, распрямляясь, часто вытаскивает за собой и семенную кожуру (вороний глаз, лук, стрелолист).

При подземном прорастании семян семядоли не выносятся на поверхность почвы, а остаются в почве. Здесь они выполняют функции вместилища запасных веществ (горох, дуб) или играют роль гаустория, который передает запасные вещества из запасающей ткани формирующемуся проростку (кукуруза, рожь, ячмень и др.). При подземном прорастании у двудольных растений первой на поверхность выходит

Рис. 128. Надземное прорастание семян и строение проростков (по Л.С. Родман, 2001, с изм.): А — прорастание семени фасоли (Phaseolus sp.)

  • 1 — семядоли; 2 — семенная кожура; 3 — почечка; 4 — гипокотиль; 5 — семявход;
  • 6 — рубчик; 7— лист; 8— эпикотиль; 9— боковые корни; 10— главный корень; Б — прорастание семени лука (Allium sp.): 1 — семенная кожура;
  • 2 — семядоли; 3 — апекс зародышевой почечки; 4 — гипокотиль; 5 — апекс корня; 6 — эндосперм; 7 — первый лист главного побега; 8 — лист; 9 — главный корень;
  • 10— луковица; 11 — придаточные корни

верхушечная почка главного побега, защищенная плотно сомкнутыми его первыми листьями низовой формации. На эти листья ложится основная нагрузка при преодолении сопротивления почвы. При подземном прорастании гипокотиль не удлиняется.

Несколько иначе происходит формирование проростка у мятлико- вых (злаков) (рис. 129). Прежде всего набухает колеориза, и на ее поверхности образуются всасывающие волоски. Развивающийся из зародышевого корешка главный корень прорывает колеоризу. Единственный корень (главный) образуется при формировании проростков кукурузы, проса, суданской травы. У пшеницы и овса одновременно с главным корнем развиваются и придаточные корни, образовавшиеся на зародышевом стебельке: два — у пшеницы и овса, три — у ржи, четыре или пять — у ячменя. Придаточные корни по развитию ничем не отличаются от главного.

Читать еще:  Как выглядят семена липы

Рис. 129. Развитие проростка пшеницы (Triticum sp.)

(по Л.С. Родман, 2001, с изм.):

I—IV — стадии прорастания: / — эндосперм; 2 — щиток; 3 — колеоптиль;

  • 4 — главный корень; 5 — колеориза; 6 — придаточные корни;
  • 7,8— соответственно второй и третий листья главного побега; 9 — зерновка

При дальнейшем развитии проростка второй лист главного побега прорывает колеоптиль и, развертываясь, становится первым фотосинтезирующим листом.

На первых этапах развития проростки всех растений гетеротроф- ны — развиваются за счет питательных веществ семени. С появлением первого фотосинтезирующего листа (или позеленения семядолей) они начинают самостоятельно синтезировать органические вещества и питание их становится смешанным. И только позже они становятся

автотрофными организмами. С появлением первого листа срединной формации у главного побега проросток становится сеянцем.

надземное прорастание семян

Анатомия и морфология высших растений. Словарь терминов. — М.: Дрофа . Коровкин О.А. . 2007 .

Смотреть что такое «надземное прорастание семян» в других словарях:

НАДЗЕМНОЕ ПРОРАСТАНИЕ СЕМЯН — прорастание семян, при котором вытягивающийся гипокотиль выносит ассимилирующие семядоли над поверхностью почвы (напр., у видов родов Phaseolus, Malus) … Словарь ботанических терминов

ПРОРАСТАНИЕ СЕМЯН — переход семян от состояния покоя к вегетативному росту зародыша и формирующегося из него проростка. П. с. начинается при оптимальном для каждого вида сочетании влажности и темп ры среды, при к ром семена набухают и в клеточных органел лах… … Биологический энциклопедический словарь

подземное прорастание семян — Синонимы: гипогеальное прорастание семян, криптокотилярное прорастание семян прорастание семян, при котором семядоли не выносятся на поверхность почвы, а остаются в ней, напр. у гороха (Pisum) (см. рис. Надземное у фасоли (а) и подземное у гороха … Анатомия и морфология растений

Семейство комбретовые (Combretaceae) — Семейство комбретовых охватывает около 600 видов, относящихся к 20 родам. Это деревья, кустарники и деревянистые лианы, являющиеся существенным элементом во многих древесных формациях тропических стран обоих полушарий. Наибольшее число… … Биологическая энциклопедия

Род араукария (Araucaria) — Род араукария получил название от провинции Арауко в южной части Чили. Так же называется и город в этой провинции, и залив, омывающий ее с запада. Впрочем, названий с основой «араук» в Южной Америке очень много (например, река Арауко в… … Биологическая энциклопедия

Семейство бобовые (Fabaceae или Leguminosae) — Жителям стран умеренного климата с детства знакомы горох, фасоль, клевер, вика, белая акация. В тропиках общеизвестны «дождевое дерево», или саман (Samanea saman), и одно из красивейших деревьев мира делоникс царский (Delonix regia, табл … Биологическая энциклопедия

Цинния изящная — ? Цинния изящная Цинния изящная … Википедия

ФИАЛКА УДИВИТЕЛЬНАЯ (VIOLA MIRABILIS L.) — см. Многолетник высотой 6 40 см. , восходящее, состоящее из коротких междоузлий, с довольно хорошо заметными границами годичных приростов, покрытое рубцами листьев и их остатками, несет на себе спящие почки и группы придаточных корней. Верхушка… … Лесные травянистые растения

Семейство пионовые (Paeoniaceae) — В семействе один род пион (Paeonia), объединяющий около 40 видов. Некоторые виды пиона листопадныо кустарники, но большинство корневищные травы. Кустарниковые пионы распространены в Восточной Азии (Китай, Япония и Восточные Гималаи), где… … Биологическая энциклопедия

Семейство головчатотиссовые (Cephalotaxaceae) — Семейство представлено одним родом головчатотиссом (Cephalotaxus), состоящим всего из 6 видов. Филогенетически головчатотиссовые тесно связаны с только что представленным читателю семейством подокарповых, особенно с примитивными… … Биологическая энциклопедия

Надземное прорастание семян клен

Семя – орган полового размножения и расселения растений, развивающихся в основном из оплодотворенного семязачатка. Развитие зародыша и семян после двойного оплодотворения получило название «амфимиксис» (от греч. amphi – с обеих сторон). Развитие зародыша и семян может происходить и без оплодотворения – апомиксис. В результате апомиксиса при мегаспорогенезе мейоз не происходит, поэтому все клетки зародышевого мешка диплоидны. Зародыш может образоваться из яйцеклетки (партеногенез), из любой другой клетки зародышевого мешка (апогамия), из клеток нуцеллуса и т.д. Апомиксис часто встречается у представителей семейств розовых, рутовых, пасленовых, астровых, мятликовых.

Семя состоит из зародыша, эндосперма, семенной кожуры. Зародыш – это миниатюрный спорофит, являющийся основной частью

семени. В нем различают 3 зародышевых органа: зародышевый корешок, зародышевый стебелек с зародышевой почкой и зародыше- вые листья (семядоли). Зародышевый побег представлен осью (зародышевым стебельком) и семядольными листьями, или семядолями: 2 – у двудольных и 1 – у однодольных растений (у зародыша однодольных намечаются зачатки 2 семядолей, но одна из них не получает дальнейшего развития). Участок стебелька в зародыше выше семядолей называется эпикотилем, или надсемядольным коленом, ниже семядолей – гипокотилем, или подсемядольным коленом.

Семенная кожура обычно многослойна и присутствует у семени всегда. Ее главная функция – защита зародыша от чрезмерного высыхания; она также предохраняет зародыш от преждевременного прорастания. При прорастании первые порции воды проникают внутрь семени через отверстие в семенной кожуре – микропиле.

Эндосперм обычно состоит из округлых клеток запасающей ткани. Это могут быть зерна крахмала или капли жирного масла, нередко в сочетании с запасными белками. Вещества эндосперма гидролизуются при набухании семян под действием ферментов и поглощаются зародышем в процессе прорастания; после этого его клетки разрушаются.

Различают 4 типа семян: 1) с эндоспермом; 2) с эндоспермом и периспермом; 3) с периспермом; 4) без эндосперма и перисперма.

Семена двудольных без эндосперма. К этой категории относят семена бобовых, тыквенных, сложноцветных, крестоцветных, дуба, березы, клена и др. На рисунке 4.15 представлено строение семени и зародыша тыквы (Cucurbita реро). Под плотной кожурой находится плоский зародыш с крупными семядолями, в тканях которых сосредоточены запасы питательных веществ. Эндосперм отсутствует – он «съеден» в процессе созревания семени. На семядолях заметно зачаточное жилкование. Ось зародыша небольшая, обращенная корневым полюсом к микропиле; на этом же конце семени находится рубчик. Зародышевая почечка выражена слабо: на конусе нарастания побега еле заметны листовые бугорки – зачатки следующих за семядолями листьев.

Обычный учебный объект – семена бобовых. На рисунке 4.16 изображены детали строения зрелого семени фасоли, где эндосперма нет и запасающими органами являются крупные, сильно утолщен-

Рис. 4.16. Семена двудольных: клещевины (c эндоспермом); фасоли, тыквы (без эндосперма): А – клещевина: а – внешний вид семе- ни; б – продольный разрез в плоскости семядолей зародыша; в – продольный разрез, перпендикулярный плоскости семядолей; г – изолированный и полуразвернутый зародыш;

Б – фасоль: а – вычлененный зародыш; б – расчлененный зародыш; в – схема зародыша в выпрямленном виде);

В – тыква: а, б – продольный разрез семени во взаимно перпендикулярных плоскостях; в – вычлененный зародыш;

1 – присеменник; 2 – семенная кожура; 3 – зародыш; 4 – эндосперм; 5 – семядоли; 6 – гипокотиль; 7 – эпикотиль; 8 – зародышевый корешок; 9 – почечка

ные семядольные листья зародыша. Хорошо развита зародышевая почечка с эпикотилем – 1-м междоузлием побега. Зародыш фасоли (и других бобовых) вследствие неравномерного разрастания оси сильно согнут. Если мысленно выпрямить его ось и семядоли, получится схема, ничем не отличающаяся от схемы прямого зародыша тыквы и др. Согнутый или спирально закрученный зародыш иногда с разнообразно сложенными в складки семядолями имеется у многих двудольных, в том числе у крестоцветных (капуста, редис и др.).

Семена двудольных с эндоспермом. Между семядолями находится конус нарастания побега; почечка еще не сформирована (у семени клещевины) (см. рис. 4.16).

Семена двудольных с периспермом и эндоспермом. Иногда, помимо эндосперма, в семенах развивается запасающая ткань иного происхождения – перисперм, возникающая из нуцеллуса семязачатка и лежащая под кожурой. Функционально эндосперм и перисперм равноценны, хотя морфологически имеют разное происхождение: они аналоги, но не гомологи (у семени свеклы) (рис. 4.17).

Например, в семени перца черного (Piper nigrum) маленький двусемядольный зародыш погружен в небольшой эндосперм, а кнаружи от него располагается мощный перисперм (см. рис. 4.17). Иногда эндосперм в зрелом семени поглощается полностью, а перисперм остается и разрастается, как у гвоздичных, лебедовых (например, у звездчатки, куколя, свеклы).

Рис. 4.17. Семена двудольных растений с периспермом: А – плодик перца черного; Б – незрелое семя свеклы (виден эндосперм, который потом исчезает); 1 – зародыш; 2 – эндосперм; 3 – семенная кожура; 4 – перисперм; 5 – околоплодник

Семена однодольных с эндоспермом. К этой категории принадлежит преобладающее большинство семян однодольных. Один из самых наглядных примеров типичного строения семени однодольных – семя ириса, или касатика (любого вида, дикорастущего или культурного). На рисунке 4.18 изображено строение семени желтого водяного ириса (Iris pseudacorus). Крупные уплощенные семена со- зревают в плоде-коробочке и одеты плотной коричневой кожурой. Внутренний слой кожуры обычно отстает от наружного, образуя воздушную камеру. Это способствует увеличению плавучести семян, распространяемых с током воды. Большую часть объема семени занимает эндосперм, богатый маслами и белками. В него погружен палочковидный прямой зародыш. Зачаток корешка обращен кончиком к микропиле; он переходит в прямой гипокотиль, оканчивающийся меристематическим апексом (верхушкой) побега, смещенным вбок. Семядоля цилиндрическая; ее нижняя часть представляет собой влагалище, охватывающее конус нарастания со всех сторон и прикрывающее его. Функция влагалища семядоли – защита точки роста. Очень похожи на зародыш ириса зародыши многих представителей лилейных – центрального семейства однодольных, например лука репчатого (Allium сера).

Рис. 4.18. Семена однодольных растений с эндоспермом (А – ирис) и без эндосперма (Б, В – частуха подорожниковая): А – ирис; Б, В – частуха подорожниковая (Б – незрелое семя, виден остаток эндосперма, В – зрелое, без эндосперма);.

У незрелого семени частухи (Б) виден остаток эндосперма, у зрелого семени (В) эндосперм исчезает; 1 – воздушная полость; 2 – семенная кожура; 3 – эндосперм; 4 – зародыш; 5 – почечка; 6 – семядоля; 7 – околоплодник

Семена злаков. Строение семени злаков (семейство Роасеае) до- вольно своеобразно (рис. 4.19). Зародыш в плоде-зерновке соприкасается с эндоспермом одной стороной, а не окружен его тканью, как у большинства других однодольных. Вследствие такого расположения семядоля злаков имеет форму плоского щитка, прижатого к эндосперму. Всасывающая функция щитка обеспечивается сильно специализированными клетками его поверхностного слоя. В отличие от большинства однодольных почечка зародыша злаков обычно довольно сильно развита, имеет несколько листовых зачатков. Наружный колпачковидный листок почечки называется колеоптилем. Гипокотиль у злаков недоразвит; зародышевый корешок окружен специальным многослойным чехлом – колеоризой, которая при прорастании набухает, на ее поверхности развиваются всасывающие во- лоски, корень пробивает ткань колеоризы, чтобы выйти наружу, в почву. Функциональное значение частей зародыша злаков в общем понятно: защита меристематических конусов нарастания колеоптилем и колеоризой, в то же время существуют весьма противоречивые гипотезы о происхождении и морфологической природе большинства зародышевых органов злаков.

Зародыш у злаков имеет структуру гораздо более сложную и специализированную, чем у большинства других однодольных, и поэтому не может считаться эталоном для всего этого класса.

Семена однодольных без эндосперма. Семя имеет форму подковы, под тонкой кожурой находится зародыш, сосредоточивший в семядоле все запасы, поглощенные им в ходе созревания семени; эндосперм им уже «съеден». Примером могут служить семена широко распространенных полуводных растений стрелолиста (Sagiltaria) и частухи подорожниковой (Alisma plantago-aquatica) (см. рис. 4.18), а также полностью погруженных в воду видов рода Рдест (Potamogeton).

Цветковые растения размножаются семенами, созревающими внутри плода. Однако во многих случаях (например, если плоды су- хие односеменные) семена распространяются, не отделяясь от околоплодника. В таких случаях посевным материалом оказываются не семена, а плоды или их части. Если плоды срастаются между собой, посевной материал морфологически представляет собой соплодие.

Для прорастания семян (многие плодовые и дикорастущие древесные) обязателен период пониженных температур. Для более быстрого

проращивания в условиях культуры семена таких растений подвергают стратификации – длительному выдерживанию при низкой температуре, во влажной среде и при хорошей аэрации. Иногда покровы семени бывают водонепроницаемыми (твердосеменные бобовые или косточковые плодовые). Такие семена подвергают скарификации (искусственное нарушение целостности покровов семени перетиранием, надрезанием, пропусканием через металлические щетки).

Прорастанию семени предшествует его набухание – процесс, связанный с поглощением большого количества воды и обводнением тканей семени. Одновременно с поглощением воды активизируются ферменты, которые переводят запасные вещества семени в легкоусвояемую, доступную для зародыша форму.

Для прорастания семян необходимы вода (ткани зрелых семян сильно обезвожены), кислород для дыхания, определенная темпера- тура, а иногда и свет. Прорастание семян – это переход их от со- стояния покоя к росту зародыша и формированию проростка.

На первых этапах развития проросток питается органическими веществами, запасенными в семени, т.е. гетеротрофно. С появле- нием 1-го срединного листа проросток превращается в сеянец, который начинает самостоятельно синтезировать органические вещества. Однако некоторое время он еще продолжает пользоваться запасами

Рис. 4.19. Зерновка пшеницы:

схема продольного разреза зерновки пшеницы; 1 – покровы зерновки; 2 – эндосперм; 3 – щиток; 4 – почечка; 5 – эпибласт; 6 – главный корень

Рис. 4.20. Схема надземного и подземного прорастания двудольных растений:

А – начало прорастания семени; Б, В – этапы надземного прорастания; Г, Д – этапы подземного прорастания; 1 – семядоли; 2 – гипокотиль (выделен черным цветом); 3 – главный корень; 4 – эпикотиль; 5 – при- даточные корни; 6 – боковые корни; 7 – чешуевидные листья

семени, т.е. питание его на этом этапе смешанное. И только позже сеянец полностью переходит к автотрофному питанию.

Прорастание бывает надземным и подземным. При надземном прорастании (рис. 4.20) семядоли выносятся на поверхность, зеле- неют и становятся первыми ассимилирующими листьями. Вынос семядолей над почвой у двудольных чаще происходит за счет удлинения гипокотиля (фасоль, тыква, клен) либо в результате разрастания черешков семядолей (аконит). Гипокотиль, выйдя на поверхность, выпрямляется и вытаскивает семядоли. При надземном прорастании однодольных (лук, вороний глаз) выход семядоли на поверхность иной: за счет вставочного роста основания самой семядоли, которая петлеобразно изгибается, и при отсутствии роста гипокотиля.

При подземном прорастании семядоли, как правило, сморщиваются и отмирают, не выходя на поверхность, остаются в почве и служат вместилищем запасных питательных веществ либо гаусторием, передающим их из запасающих тканей проростку (горох, дуб, настурция, пшеница, кукуруза), а первыми ассимилирующими листьями становятся следующие за семядолями настоящие листья (см. рис. 4.20). При подземном прорастании рост гипокотиля ограничен, и побег сразу начинает расти вверх.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector