Способы стимулирования прорастания семян древесных пород
§ 3. Предпосевная подготовка семян
Все древесные породы по потребности в подготовке семян можно разделить на две группы: 1-я — семена имеют длительный семенной покой разной продолжительности и при весеннем посеве не дают всходов без специальной подготовки; 2-я — семена имеют вынужденный семенной покой и при посеве весной дают всходы.
Длительный семенной покой у пород первой группы определяется различными причинами: недоразвитостью зародышей, плотностью семенных оболочек, наличием веществ, задерживающих прорастание, и др. К приемам подготовки семян этой группы пород, направленным на сокращение периода покоя, относятся: 1) создание условий, обеспечивающих ускоренное созревание зародышей и повышение физиологической активности семян — стратификация; 2) разрушение плотных семенных оболочек или увеличение их проницаемости под давлением — замачивание в горячей воде, скарификация, насыщение водой в вакууме.
СТРАТИФИКАЦИЯ. К породам, семена которых необходимо стратифицировать, относятся: ясень обыкновенный, липа мелколистная, бересклет, шиповник и др. Продолжительность и условия стратификации различных пород неодинаковы (табл. 22).
При стратификации семена должны находиться во влажной, но хорошо аэрируемой среде при пониженной температуре (0 + 5 °С) или вначале более высокой, а затем пониженной. Стратификацию проводят в деревянных ящиках, устанавливаемых в специальном помещении (подвале, погребе) или в траншеях. При стратификации в ящиках замоченные семена смешивают с мокрым песком или торфом в пропорции 1 : 3 и засыпают в ящики (высотой 0,3 м, шириной 0,4 м и длиной 0,6-0,7 м) с отверстиями для аэрации и стока воды. Во время стратификации смесь песка или торфа с семенами периодически перемешивают и увлажняют.
Траншеи для стратификации семян могут быть зимними (промерзающими и непромерзающими) и летними. В зимних промерзающих траншеях стратифицируют семена с периодом предпосевной подготовки 3-4 месяца, успевающие подготовиться к прорастанию после сбора до наступления морозов (лох узколистный, лещина, клен остролистный, яблоня лесная и др.). В теплых, непромерзающих траншеях стратифицируют семена со сроком подготовки более 4-5 месяцев (липа мелколистная, шиповник, ясень обыкновенный, вишня, бузина, граб и др.).
Глубина зимних промерзающих траншей 0,6 м, непромерзающих — 0,8-1,0 м. Ширина траншей 1 м, длина не более 2 м. Чтобы избежать трудоемкого процесса стратификации, семена целого ряда пород с коротким периодом покоя высевают осенью. Семена с длительным семенным покоем перед осенним посевом в течение второй половины лета стратифицируют в летних траншеях, имеющих глубину 0,3 м и ширину 0,5 м. Для стратификации в летних траншеях используют семена сбора прошлого года (ясень обыкновенный, липа, бересклет и др.) или собранные в августе текущего года (бересклет, клен полевой, бузина и др.).
Осенние посевы дают хорошие результаты на легких по механическому составу почвах и применяются в питомниках, где нет опасности повреждения семян грызунами.
ЗАМАЧИВАНИЕ СЕМЯН В ГОРЯЧЕЙ ВОДЕ, СКАРИФИКАЦИЯ И НАСЫЩЕНИЕ ВОДОЙ ПОД ДАВЛЕНИЕМ. Перед посевом замачивают в горячей воде семена акации белой, гледичии и некоторых других пород, имеющих плотную семенную оболочку. Семена при этом заливают водой при температуре 80 °С и оставляют на 12 ч. Набухшие семена отделяют, а ненабухшие обрабатывают таким же образом вторично. Вместо замачивания семян в горячей воде можно применять скарификацию, т. е. нанесение механических повреждений оболочкам семян при помощи скарификационных машин. В некоторых случаях обработку горячей водой или скарификацию семян акации белой и гледичии заменяют обработкой крепкой серной кислотой с плотностью 1,84. Время обработки кислотой семян акации белой 30-60 мин, гледичии- 120 мин. После обработки семена промывают водой и высевают.
Семена древесных пород, имеющие твердую оболочку, могут быть подготовлены к посеву путем насыщения водой под давлением. Этот способ предложен Новочеркасским инженерно-мелиоративным институтом и основан на быстрой смене давлений, действующих на семена в вакуумной установке. Семена акации белой, ореха грецкого, абрикоса и некоторых других пород при разрежении в вакуумной установке освобождаются от имеющегося в тканях и межклетниках воздуха и после резкой смены давлений насыщаются водой.
Семена второй группы пород, к которой относятся: сосна, ель, листвен ница, береза, сирень и др., имеющие вынужденный семенной покой и прорастающие при весенних посевах, тоже нуждаются в предпосевной подготовке для повышения грунтовой всхожести и получения более устойчивых всходов. Подготовка семян к посеву у этих пород осуществляется выдерживанием при пониженных температурах («снегованием»), замачиванием в растворах микроэлементов, удобрений, ростовых веществ и гербицидов, обработкой ультразвуком, солнечным обогревом, световыми импульсами и др.
СНЕГОВАНИЕ СЕМЯН. Это наиболее эффективный способ предпосевной подготовки для сосны, ели, лиственницы и других пород с вынужденным семенным покоем. Под снегом при температуре около 0 °С, доступе влаги и воздуха идет медленный специфический процесс прорастания семян. Специфичность этого процесса заключается в том, что в семенах повышается активность ферментов, они оказываются более устойчивыми к высоким и, особенно, низким температурам, при температуре +10 °С такие семена прорастают раньше и энергия прорастания их выше.
Техника работ по снегованию семян заключается в следующем: семена хвойных пород замачивают в воде комнатной температуры в течение суток; извлеченные из воды семена помещают в мешки из редкой ткани или марли с таким расчетом, чтобы толщина слоя семян не превышала 3 см; мешки с семенами раскладывают на площадке с утрамбованным снегом, накрывают еловым лапником и сверху набрасывают слой снега толщиной 60-80 см (мешки с семенами можно раскладывать и на лед в леднике); снежные кучи накрывают еловым лапником для предохранения от повреждения семян мышами и от быстрого таяния снега весной; срок выдерживания семян иод снегом 1-2 месяца; в день посева мешки с семенами извлекают из-под снега и семена проветривают до состояния сыпучести.
«Снегованные» семена не ухудшают своих посевных качеств, если после извлечения из-под снега и подсушивания они хранятся 2-3 дня в помещении. При более длительном хранении энергия прорастания семян постепенно уменьшается.
Мелкие семена березы и шелковицы, смешанные с песком в пропорции 1:3 и увлажненные, помещают под снег в ящиках. Весенний посев этих семян производят вместе с субстратом. В районах с неустойчивым снежным покровом снегование семян выполняют не на открытых участках, а в погребах, заполненных снегом или льдом. Снегование семян хвойных пород дает возможность снизить норму высева на 20-30 %, при этом выход посадочного материала не уменьшается.
ЗАМАЧИВАНИЕ СЕМЯН И ДОВЕДЕНИЕ ИХ ДО ПРОРАСТАНИЯ. Эту обработку проводят в помещении при комнатной температуре путем регулярных увлажнений и перемешиваний семян в ящиках илц в кучах, насыпанных небольшим слоем и укрытых мешковиной. Такая подготовка семян перспективна в поливных питомниках. Замачивание семян до появления ростков возможно при условии обеспечения высева проросших семян без поломки проростков. В опытах это достигалось помещением проросших семян в жидкую торфяную смесь и разливом смеси с семенами в бороздки.
ЗАМАЧИВАНИЕ СЕМЯН В РАСТВОРАХ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ, РОСТОВЫХ И ДРУГИХ ВЕЩЕСТВ. Такая обработка семян повышает устойчивость сеянцев к неблагоприятным условиям внешней среды и положительно сказывается на повышении грунтовой всхожести семян. Из микроэлементов для обработки семян используют сернокислые соли меди, цинка, кобальта и марганца, борную кислоту и молибденовокислый аммоний. Семена замачивают в водных растворах этих элементов с концентрацией 0,01-0,03 % в течение 18-24 ч. Обработанные в день посева семена подсушивают в тени до состояния сыпучести. Для хвойных пород наибольший эффект дает обработка семян растворами сернокислой меди и кобальта.
Для намачивания семян в растворах стимуляторов роста применяют водные растворы гиббереллина, гетероауксина, янтарной и аспарагиновой кислот в концентрациях 0,01-0,001 %. Эти ростовые вещества плохо растворяются в воде. Сначала их растворяют в небольшом количестве этилового спирта, а затем разбавляют водой до нужной концентрации. Растворы стимуляторов роста применяют для замачивания семян хвойных и стратифицированных семян лиственных пород.
Семена лиственницы сибирской можно замачивать в озвученной воде. Воду озвучивают вибрационным генератором в течение 20 мин. Семена замачивают в свежеобработанной воде в течение 12 ч, а затем заменяют озвученную воду обычной. После такой обработки у семян лиственницы увеличивается активность фермента амилазы на 0,1 мг (с 0,43 до 0,52 мг через 5 суток после обработки) и энергия прорастания — с 20 до 30%.
Перспективно предпосевное замачивание семян хвойных пород в 1-3 %-ном растворе перекиси водорода в течение 18-24 ч.
СОЛНЕЧНЫЙ ОБОГРЕВ H ДРУГИЕ ПРИЕМЫ ПОДГОТОВКИ СЕМЯН. Положительное влияние на повышение всхожести семян сосны, особенно имеющих низкую всхожесть, оказывает импульсное воздействие на них концентрированным солнечным светом. Такое воздействие стимулирует в семенах биохимические процессы и обмен веществ. Импульсный свет создается на рефлекторной установке, которая фокусирует падающие солнечные лучи, увеличивая дневную радиацию в 50-80 раз. Частота световых вспышек и теневых периодов (48-50 импульсов в минуту) создается вращающимся метровым диском на пути фокусированных солнечных лучей. Перспективна лазерная обработка семян.
Положительные результаты дает и простой солнечный обогрев, когда замоченные в воде семена хвойных пород выдерживают на солнце в течение 1-2 ч. Повышает всхожесть и энергию прорастания облучение сухих семян ели ультрафиолетовым светом, а семян сосны — красным светом.
Увеличивает энергию прорастания и всхожесть семян ели на 4-5 % ультразвуковое облучение их в растворе никотиновой кислоты. Стимулированию всхожести и увеличению роста сеянцев хвойных пород способствует также обработка семян ультразвуком и электромагнитным полем. Увеличение энергии прорастания и активности амилазы наблюдается при воздействии на семена лиственницы слабым током. В этом случае к замоченным семенам, к месту расположения зародыша, подводят на 30 мин напряжение в 4В. Отмечается также повышение энергии прорастания семян сосны после воздействия на них парами монотерпена (например, α-пинена), преобладающего в терпентинном масле материнского дерева. Однако среди всех перечисленных положительных способов предпосевной подготовки семян древесных пород, имеющих вынужденный семенной покой, наиболее эффективно снегование семян, т. е. намачивание и выдерживание их при пониженных температурах.
ПРОТРАВЛИВАНИЕ СЕМЯН. Кроме снегования и других приемов подготовки семян, перед посевом необходимо обрабатывать семена пестицидами в профилактических целях и для уничтожения возбудителей грибных заболеваний и насекомых. Профилактические обработки семян направлены на предупреждение возможного полегания всходов сосны, ели, кедра, лиственницы и пихты от фузариоза. Повреждение происходит с момента прорастания семян до двухмесячного возраста всходов. У всходов, поврежденных грибом, образуется перетяжка у корневой шейки, что ведет к их полеганию.
Источником заражения всходов могут служить почва и семена. Дезинфекцию почвы проводят 0,2 %-ным раствором формалина из расчета 2- 3 т/га за 3-4 дня до посева семян с помощью тракторных опрыскивателей (ПОУ, ГАН-8 и др.). Хорошие результаты дает и обработка почвы карба- тионом с внесением его под осеннюю вспашку (500 л/га) с посевом семян весной.
Для уничтожения споров грибов на семенах их протравливают сухими или жидкими протравителями. Из сухих протравителей наиболее эффективны ТМТД, фентиурам и системные препараты БМК, фундазол, беномил. Сухое протравливание семян проводят в день посева в полиэтиленовых мешках или в бутылях с расходом препарата 4-6 г на 1 кг семян. Стратифицированные семена перед протравливанием подсушивают, доводя их до состояния сыпучести. Обработанные семена в период прорастания в почве благодаря препаратам имеют зону, свободную от возбудителей болезней.
Из жидких протравителей чаще применяют раствор марганцовокислого калия. Сухие семена хвойных пород погружают в 0,5 %-ный раствор марганцовокислого калия на 2 ч, а семена, извлеченные из-под снега, — в 0,2 %-ный раствор на 10-20 мин. После протравливания семена проветривают до состояния сыпучести и высевают. Мокрое протравливание применяют и перед закладкой семян на стратификацию или под снег.
КАЛИБРОВКА СЕМЯН, ИЛИ РАЗДЕЛЕНИЕ СЕМЯН НА ФРАКЦИИ ПО РАЗМЕРУ И МАССЕ. Это технический прием, который может быть выполнен при заготовке семян после их очистки или после предпосевной подготовки непосредственно перед посевом. Сеянцы из более крупных и тяжелых семян имеют повышенную энергию роста и достигают больших размеров, чем сеянцы из мелких семян. Что же касается дальнейших насаждений, то из мелких семян они могут быть более ценными, так как мелкие семена могут обладать лучшими наследственными свойствами. Поэтому калибровка — только технический прием, позволяющий дифференцировать сроки выращивания посадочного материала и получать более выравненные по размерам сеянцы. При разделении семян на две фракции по размерам пользуются металлической сеткой с диаметром отверстий 2,5-2,6 мм для сосны и 2,2-2,3 мм для ели.
Перспективно сочетание калибровки семян с дражированием, т. е. покрытием семян, доведенных до состояния наклевывания, оболочкой, включающей пестициды и питательные вещества для проростков. Такую подготовку семян хвойных пород выполняет фирма «Хиллесхег» в Швеции. На механизированной поточной линии семена очищаются, сортируются по массе и размеру на три фракции и дражируются. Применение дражирования семян позволяет упростить техническое решение по разработке сеялки с точечным высевом.
Источник
Для кактусовода важно принимать во внимание любые случаи торможения прорастания жизнеспособных семян
Одним из приспособлений растений и животных к неблагоприятным условиям внешней среды является эфемерность, шли прохождение всего жизненного цикла за очень короткое время. В природе примеров эфемерности предостаточно.
Для ускорения прорастания проводят предпосевную обработку и обработку семян после посева.
Стратификация — предпосевное выдерживание семян в течение определенного времени во влажном песке, торфе, мхе при низких температурах. Семена предварительно обрабатывают дезинфицирующими растворами, помещают в пакетики, которые обкладывают слегка увлажненным субстратом и помещают на 2—3 месяца в холодильник при температуре, соответствующей температуре самого холодного месяца в месте природного обитания конкретного вида. При этом разрушаются ингибиторы, некоторые клетки семенной кожуры, а также происходит биологическое дозревание семян. Период стратификации можно несколько сократить, снизив температуру и поместив семена в камеру с этиленом или облучая посев ближним красным светом. В большинстве случаев стратификация повышает всхожесть семян до 80% и более.
Обычно семена кактусов хранятся до посева в нижнем отсеке холодильника при температуре около 8 °С. Подобное хранение нельзя считать стратификацией, так как при этом не происходит разрушения и вымывания ингибиторов из семенных покровов. Но низкие температуры способствуют расщеплению крахмалов до простых Сахаров, повышая тем самым энергетическую активность семян.
Со временем, из года в год, кактусовод определяет, семена каких видов кактусов всходят хорошо, а каких — плохо. Для семян с плохой всхожестью применяют другие способы обработки.
Барботация — предпосевная обработка семян, помещенных в воду или слабо-розовый раствор марганцевокислого калия, путем продувания воздуха. При барботации помимо того, что разрушаются ингибиторы роста, семена обогащаются кислородом. Используют обыкновенные стаканы или банки и аквариумные микрокомпрессоры с распылителем. На дне стакана располагают распылитель, а над ним на разных уровнях — две сетки. Семена каждого вида в отдельности моют, очищают от мякоти, кладут между сетками и заливают водой выше верхней сетки на 1,5—2 см. Воздух от микрокомпрессора идет через распылитель внутрь стакана и взбалтывает семена. Барботацию проводят в течение 12—48 часов (для семян каждого вида кактусов время определяется эмпирически), рабочую жидкость меняют через 4—6 часов. Если нет микрокомпрессора, можно использовать футбольную или автомобильную камеру как резервуар для воздуха.
Промывание семян — осуществляется в том же приспособленном стакане, что и барботация, но вместо распылителя на дне стакана располагают тонкий шланг, по которому пускают кипяченую или дистиллированную воду. Для этого используют большую емкость (например, канистру), установленную выше уровня стакана. Сам же стакан ставят в таз. Вода из канистры проходит по шлангу в стакан, вымывает из семенной кожуры ингибиторы и, перелившись через край стакана, собирается в тазу. Собранную воду можно использовать несколько раз.
Скарификация — еще один способ предпосевной обработки семян, применяется для поверхностного повреждения твердых оболочек семян с целью активизации дыхания и улучшения проникновения воды к зародышу. Семена смешивают с мелким битым стеклом, песком или металлической стружкой (отделить которую легко с помощью магнита), а затем встряхивают. Оболочку крупных семян можно процарапать иглой, а у опунций и тефрокактусов — надпилить.
Термическая обработка — за сутки перед посевом семена прогревают при температуре 45 °С в течение 6—12 часов; Замачивание семян в растворах гормонов, витаминов или слабо-розовом растворе марганцовокислого калия в течение суток перед посевом.
Совсем не обязательно, что все семена кактусов в одинаковой степени будут отвечать дружным прорастанием на те или иные методы стимулирования всхожести. Подбор методик осуществляется опытным путем.
После посева непроросшие семена подвергают термическому или влажно-сухому «раскачиванию». Но прежде надо отсадить уже проросшие сеянцы.
Температурный, водный и воздушный факторы — это «три кита», на которых базируется прорастание семян. Иногда достаточно просто проветривать посевы, чтобы повысилась всхожесть.
О значении благоприятной температуры прорастания для семян каждого вида растений уже говорилось. Для ускорения прорастания можно повысить суточный перепад температур: дневную температуру на 6—8 часов поднимают до 45— 50 °С и ночную снижают до 8-10 °С. Подобную процедуру можно повторять в течение недели.
Аналогично изменяют водный режим. Не-проросшие в течение 1 месяца семена можно собрать, подсушить 3-4 месяца, а затем пересеять снова, обеспечив высокую влажность и соответствующую температуру. Положительно на такую «раскачку» отзываются семена некоторых Thelocactus, Notocactus, Pyrrhocactus, Aztekium и др.
Применяется также так называемый хирургический способ стимулирования прорастания семян. Этот метод приемлем, когда семенные покровы оказывают отрицательное гормональное или механическое воздействие на прорастание зародыша.
В случае, когда оболочка механически мешает прорастанию, ее разрушают, не удаляя полностью. Семя слегка сжимают пинцетом до появления трещины. В трещину вводят кончик скальпеля и отламывают «крышечку». Как правило, этого достаточно для начала роста корня. У очень твердых семян можно сделать пропил острой гранью напильника или ножовкой по металлу.
При гормональном ингибировании прорастания необходимо полностью удалить наружный интегумент. В отдельных случаях, когда ингибиторы скапливаются и во внутреннем интегументе — его также удаляют. Полностью освобожденные зародыши нередко проявляют высокую скорость роста, несмотря на то, что до этого не прорастали.
Источник
