|
 Zoals u weet, ontkiemen de zaden van veel planten snel wanneer ze worden blootgesteld aan gunstige omstandigheden. De eerste en belangrijkste voorwaarde voor hun ontkieming is vocht. In droge toestand kunnen zaden lange tijd worden bewaard.
Tijdens de restauratie van het theater van Neurenberg in 1955 werden glazen buizen gevonden met zaden van gerst, haver en andere gewassen uit de oogst van 1831. Deze zaden werden gezaaid, gekiemd en produceerden planten met awnless aren. Mimosa-zaden ontkiemden na 147 jaar. Maar de langste periode van behoud van de levensvatbaarheid van zaden, vastgelegd in de wereldliteratuur, verwijst naar lotuszaden, die kunnen ontkiemen nadat ze 500-800 jaar in de modder hebben gelegen.
Wanneer de zaden in contact komen met water, begint het er met grote kracht in te stromen. Zo kunnen kokkelzaden zelfs water opnemen uit een verzadigde natriumchloride-oplossing met een osmotische druk van 375 atmosfeer. Door water op te nemen, zwellen de zaden op en worden ze groter. Dergelijke gezwollen zaden leggen een enorme druk op het milieu. Dit kan worden beoordeeld aan de hand van het incident dat is gebeurd met de stoomboot "Dnepr".
Deze stoomboot stortte neer voordat hij de Bosporus binnenging. Een hulpschip met K. Paustovsky kwam hem te hulp. In zijn verhaal "Zwarte Zee" beschreef hij wat hij zag: “Toen we Dnipro naderden, zagen we iets ongewoons. De stoomboot was kapot op de riffen. De boeg was gescheiden van het achterschip, en beide delen van de stoomboot, die door de Epron-expeditie van de stenen waren verwijderd, stonden naast elkaar te zwaaien voor ankers. Ondoordringbare schotten zorgden ervoor dat het water niet wegzonk in de kapotte stoomboot ... De aanblik van de gescheurde stoomboot was voor ons onverwacht, maar al snel werd alles duidelijk. De ruimen van de Dnjepr waren tot de nok toe gevuld met erwten. Water kwam het gat binnen en week de erwten. Het zwol op en scheurde met ongelooflijke kracht de ijzeren zijkanten van de stoomboot, boog schotten en trok de frames eruit ".
Maar water dringt niet zo gemakkelijk door in alle zaden. De pit van zaden van witte acacia, walnoot, gladichia en vele andere planten is geketend in harde kaften. Door deze hoezen is de toegang tot het embryo van vocht en zuurstof moeilijk en zonder hen ontkiemen de zaden niet. Deze situatie wordt goed geïllustreerd door de resultaten van een dergelijk experiment: 50 geglazuurde zaden werden tegelijkertijd in water gezet, 4 ervan zwolden de volgende dag op, 11 - na twee maanden, 17 - binnen een jaar, 6 - na een jaar , 6 - in het derde jaar, 3 - op het vierde en vijfde jaar, en 3 zaden zwollen of ontkiemden niet, hoewel ze meer dan vijf jaar in het water lagen.
Zaadrust en de verstoring ervan
Er zijn veel van dergelijke zaden bekend, waarin water gemakkelijk doordringt, maar ze ontkiemen nog steeds niet. Sommige zaden ontkiemen bijvoorbeeld niet als ze direct na de oogst worden gezaaid. Om dergelijke zaden te laten groeien, is enige periode nodig. Deze periode wordt kiemrust genoemd. IV Michurin wees erop dat in elk zaadje in rust, dat wil zeggen in droge toestand, het levensproces niet stopt, er een constant, zij het langzaam, metabolisme plaatsvindt dat het leven van de embryonale cel ondersteunt en het juiste verloop van een dergelijke uitwisseling is volledig afhankelijk van de omgevingsomstandigheden waarin het zaad zich bevindt.
 Op het eerste gezicht is kiemrust een negatief fenomeen. In feite is hun overgang naar een rusttoestand een nuttige biologische eigenschap die zaden beschermt tegen vroegtijdige ontkieming en dood onder invloed van ongunstige omgevingsomstandigheden.
Als de zaden geen rustperiode hadden, zou een persoon buitengewoon grote problemen ondervinden bij het verzamelen, opslaan en zaaien ervan.Er zijn maïsvariëteiten waarvan de zaden geen rustperiode hebben, en daarom ontkiemen ze gemakkelijk op de groene kolf van de moederplant en vormen ze grote zaailingen. Dit fenomeen wordt ook waargenomen bij sommige soorten tarwe, rogge en andere gewassen. Het is duidelijk dat dergelijke variëteiten niet wijdverspreid zijn, omdat hun zaden niet kunnen worden opgeslagen.
Wat verklaart de kiemrust? De redenen om zaadkieming te voorkomen zijn verschillend. Sommige (walnoot, amandel en andere), zoals hierboven opgemerkt, is dit te wijten aan de aanwezigheid van harde zaadbedekkingen die de waterstroom naar het embryo vertragen, in andere (euonymus, as, enz.) is het embryo bedekt met stoffen die de kieming vertragen, en in andere (linde, cocklebur, enz.) is het embryo bedekt met een film die geen zuurstof doorlaat.
Sommige onderzoekers associëren de overgang van zaden naar een rusttoestand met het stoppen van de vorming van vitale verbindingen en de ophoping in weefsels van stoffen die de ontkieming van het embryo vertragen. Dergelijke remmers worden inderdaad in sommige zaden aangetroffen. Dennen- en roggezaadjes gedrenkt in waterextract van abrikozenzaden ontkiemen bijvoorbeeld helemaal niet. Extract van suikerbietenzaad remt de kieming van zaden van gerst, erwten, kokkel en andere planten.
Het is vastgesteld dat hydroxybenzoëzuur, vanillezuur, hydroxykaneelzuur en ferulazuur remmers zijn van bietenzaden.
In zaden met een lage kiemkracht in andere planten zijn ook stoffen gevonden die kieming remmen. Deze omvatten tyrosine en ammoniak.
Overmatige ophoping van vitamines in zaden kan ook de ontkieming van zaden vertragen. Dus zoals opgeslagen in zaden saxaul, chogon en enkele anderen, neemt het gehalte aan vitamine P verschillende keren toe.Voor het feit dat vitamine P, dat zich in aanzienlijke hoeveelheden ophoopt, de ontkieming van zaden remt, spreekt dit ook. Als de kiemende zaden van deze planten worden bevochtigd in een oplossing van vitamine P en daardoor het gehalte ervan verhogen, wordt de kieming van dergelijke zaden vertraagd. Verbindingen in de buurt van vitamine P werden ook aangetroffen in de schil van tarwe met rode korrel. Deze stoffen vertragen ook de kieming van vers geoogste pitten.
Sommige groeibevorderaars, die zich in hoge concentraties in zaden ophopen, kunnen ook de ontkieming van zaden vertragen. Het bleek dat slapende zaden van euonymus, es en esdoorn dergelijke concentraties indoolazijnzuur (heteroauxine) bevatten, die zaadkieming remmen.
Zeer zelden ontkiemen zaden in fruit. In dit verband werd gesuggereerd dat hun vruchtwand stoffen bevat die zaadkieming remmen. Om de juistheid van deze aanname te testen, is een dergelijk experiment opgezet. Van het vruchtwand werd een waterig extract gemaakt en de zaden van dezelfde vruchten werden erin gedrenkt, sommige zaden werden in water gedrenkt. Het bleek dat in het eerste geval de zaadkieming en de groei van zaailingen werden geremd. Dus toen moerbeizaadjes in het extract werden gedrenkt, ontkiemde 14% van de zaden en wanneer ze in water werden gehouden, 73%.
In andere experimenten werd gevonden dat het aantal remmers afneemt naarmate het fruit rijpt.
De aard van kiemremmers wordt nog steeds slecht begrepen. Eén ding is duidelijk: de chemicaliën die hun kieming remmen, zijn niet hetzelfde voor verschillende zaden. In dit opzicht wordt de neutralisatie van stoffen die de ontkieming van zaden vertragen, op verschillende manieren uitgevoerd. In één geval neemt het gehalte aan deze stoffen in de zaden af bij uitlogen, dat wil zeggen wanneer de zaden in water worden gedrenkt; in de andere is zaadbehandeling met groeistimulerende middelen noodzakelijk; in de derde werken ze op zaden door fysieke factoren (licht, temperatuur, enz.)
Remming van kieming wordt niet alleen geassocieerd met de aanwezigheid van stoffen die dit proces remmen, ook de toestand van de cellen is van groot belang. Professor PA Genkel verklaart de kiemrust door het feit dat er complexe verbindingen worden gevormd bij rijpende zaden. Ze scheiden het protoplasma van de wanden, wat leidt tot een verstoring van de communicatie tussen cellen.Een vetlaag verschijnt op het oppervlak van het protoplasma, die het binnendringen van water verhindert en de celinhoud beschermt tegen ongunstige omgevingsfactoren.
Momenteel zijn er technieken gevonden om de zaden te helpen uit de slapende toestand te komen.
Bij het malen van zaden met zand, gebroken glas of met behulp van speciale machines, komt de toegang tot de embryo's van water en zuurstof vrij en ontkiemen de zaden.
 Veel zaden hebben een andere voorbereiding nodig - stratificatie. Hiervoor worden ze gemengd met nat fijnkorrelig zand in de volumeverhouding: één deel zaden op drie delen zand.
Rivierzand wordt meestal gebruikt als medium voor stratificatie. Gedurende de gehele gelaagdheid wordt het vochtgehalte van het zand gehandhaafd op 30-50% van zijn volledige vochtcapaciteit. De laag zaden met zand voor pitrassen mag niet hoger zijn dan 25 cm, voor steenvruchten - niet meer dan 40 cm.
Temperatuuromstandigheden zijn essentieel voor zaadstratificatie. De meest gunstige temperatuur voor stratificatie is 0-1 °, wanneer deze daalt tot -6 ° vertraagt het stratificatieproces, onder -6 ° neemt de kieming van zaden af en bij temperaturen onder -15 ° sterven de zaden af.
Naast zand wordt ook mos gebruikt voor stratificatie. De laatste wordt, vanwege zijn hoge vochtcapaciteit, hoge beluchting en antiseptische eigenschappen, beschouwd als het beste medium voor stratificatie.
Afhankelijk van de aard van de zaden van fruitgewassen, is de duur van de stratificatie verschillend. Voor de zaden van de Sibirka-appelboom is de stratificatieperiode 25-30 dagen, voor de zaden van anijs en Antonovka - 80-90, voor zaden van kersenpruim, pruimen, Antipovka-kersen - 120-150, en voor gewone kersenzaden - 150-180 dagen.
Het ontkiemen van zaden wordt vooral merkbaar versneld tijdens stratificatie onder de volgende omstandigheden: verse paardenmest wordt op de bodem van de sleuf gelegd met een laag van 40 cm, een laag zand wordt 10 cm eroverheen gestort en vervolgens 8-10 cm van zaden gemengd met zand in een verhouding van 1: 3. De zaden worden dagelijks bevochtigd met verwarmd water (35-45 °). Met deze voorbereiding komen de zaden abrikoos en walnoten ontkiemen op de 12-15e dag, kornoelje - op de 40-45e dag, etc.
De omstandigheden waaronder zaden stratificatie ondergaan, versnellen de fysiologische processen die zaden voorbereiden op ontkieming. De hoeveelheid stoffen die de ontkieming van zaden vertragen, wordt verminderd. Onder invloed van lage temperaturen worden vitale verbindingen gevormd die hun kieming stimuleren.
Het einde van het proces van zaadstratificatie wordt meestal bepaald door kieming en door het verschijnen van een wortel in uitgeknepen zaden. Deze methoden nemen echter veel tijd in beslag en zijn niet altijd toepasbaar op fruitgewassen in diepe kiemrust.
In de afgelopen jaren zijn er nieuwe methoden verschenen om de toestand van de rustperiode van zaden en de mate van gereedheid voor zaaien na stratificatie te bepalen. Door de aard van het metabolisme te bestuderen in zaden die in een rusttoestand verkeren en daaruit zijn voortgekomen, was het mogelijk om vast te stellen dat de massale verschijning van zetmeel in de wortel en delen van het zaadlob nabij de knop, een afname van vet en de afwezigheid van van isolatie van protoplasma karakteriseren het vrijkomen van zaden van fruitgewassen uit een staat van kiemrust. Dergelijke zaden kunnen na twee weken worden gebruikt om te zaaien.
Niet alleen onder invloed van stratificatie, maar ook onder invloed van variabele temperaturen op zaden worden zaadkieming en plantontwikkeling merkbaar versneld. Dus, bij blootstelling aan katoenzaden, versnelden afwisselend lage en hoge temperaturen de opkomst van zaailingen, het begin van de bloei en nam de opbrengst toe. Soortgelijke feiten zijn vastgesteld voor zaden van maïs, komkommers, tomaten en andere gewassen.
Studies hebben aangetoond dat onder invloed van lage temperaturen g- en b-berelline-achtige verbindingen in zaden worden gevormd. Maar laten we, voordat we dieper ingaan op de belangrijke rol van deze stoffen in het leven van planten, kort ingaan op de geschiedenis van hun ontdekking.
In de rijstvelden van Japan, India, China en andere landen is al lang een ongebruikelijk fenomeen waargenomen, toen scheuten van sommige planten krachtig begonnen te groeien. De vruchtvorming van dergelijke rijstplanten werd vertraagd, de zaden in de pluimen vormden zich soms helemaal niet en de opbrengst daalde sterk.
Deze ziekte staat bekend als slechte scheuten en blijkt te worden veroorzaakt door de schimmel gibberella fuykuroye. Er is gesuggereerd dat de gibberella-paddenstoel een onbekende stof afscheidt die de groei van scheuten stimuleert. Later werd deze stof - gibberelline - geïsoleerd en werd de structuur bepaald.
Veel andere micro-organismen, evenals hogere planten, hebben het vermogen om deze groeistimulans te synthetiseren. Gibberelline-achtige stoffen worden aangetroffen in de zaden van erwten, maïs, bonen, appel en andere planten, in de bladeren tabak-, koolzaad, perilla en rudbeckia, in de wortels van erwten en waterhyacint. Momenteel zijn er 9 gibberellines geïsoleerd, die qua fysische en chemische eigenschappen van elkaar verschillen. De wetenschap kent nog niet zo'n stof die niet alleen de groei van planten kan bevorderen, maar ook planten kan maken die onder normale omstandigheden niet bloeien. Gibberellines versnellen merkbaar de ontkieming van zaden en verbeteren de groei van zaailingen.
Het verwijderen van harde bedekkingen van zaden met een diepe kiemrust, in veel gevallen, hoewel het de groei van embryo's veroorzaakt, geven ze zwakke planten. De verwerking van slapende zaden met gibberelline draagt bij aan de eliminatie van dwerggroei in fruitbomen, in esdoorn, in boompioen en andere.
Zaden perzikdie een diepe rustperiode hebben, zelfs na verwijdering van het bot, vereisen 2-3 maanden koude stratificatie. Aan de andere kant veroorzaakt gibberellinebehandeling van zaden die helemaal niet of gedeeltelijk zijn onderworpen aan stratificatie een schending van de rustperiode en stimuleert het hun kieming.
Spilboomzaden voor ontkieming vereisen de werking van een variabele temperatuur (2-3 maanden bij 10-20 ° en 3-4 maanden bij 0-6 °). Onder invloed van een verhoogde temperatuur in de zaden groeit het embryo, wat leidt tot barsten van de zaadhuid. Dit proces van het openen van de zaden kan aanzienlijk worden versneld door ze te behandelen met 0,05-0,1% gibberelline-oplossing.
In de zaden van veel planten begint de groei van het embryo met de uitbreiding van de cellen. Maar dit proces wordt soms vertraagd, hoewel celdeling wel voorkomt. Aangenomen wordt dat het stimulerende effect van gibberelline op het ontkiemen van zaden erin bestaat dat het het proces van het uitrekken van de embryonale cellen verbetert, wat blijkbaar een leidende rol speelt tijdens het ontkiemen.
Het leek erop dat, aangezien veel zaden het groene pigment, chlorofyl, missen, er geen licht nodig is voor het ontkiemen van zaden. Maar experimenten hebben aangetoond dat dit niet het geval is. Naast veel zaden die in het donker ontkiemen, zijn er honderden soorten zaden bekend, voor het ontkiemen waarvan licht een gunstig effect heeft, en voor sommigen is het gewoon nodig. Dus de zaden van maretak, wilgenroosje, giftige boterbloem en andere planten die zich in de grond bevinden op zo'n diepte dat er geen licht doordringt, ontkiemen niet. Als deze zaden het oppervlak raken en aan licht worden blootgesteld, beginnen ze snel te ontkiemen.
Onlangs zijn nieuwe gegevens verkregen over het effect van licht op zaadkieming. Het bleek dat viervoudige bestraling van dennenzaden met rood licht hun kieming zes keer verhoogt. Als hierna de zaden worden bestraald met infraroodstralen, wordt het positieve effect van rood licht verwijderd. Aangenomen wordt dat rood licht de vorming van gibberelline bevordert, waardoor zaadontkieming wordt geactiveerd. In het donker vindt het tegenovergestelde proces plaats, dat wordt versterkt door de werking van infraroodstralen. Deze en andere feiten leidden tot de studie van de responsiviteit van lichtgevoelige zaden op de werking van gibberelline. Het bleek dat de zaden van sla, guayula, tabak en andere planten, die met deze groeistimulans werden behandeld, de werking van licht niet nodig hadden en daarom goed ontkiemden in het donker.
Van andere verbindingen is bekend dat ze de ontkieming van zaden versterken.Academicus N.G. Kholodny was de eerste in ons land die onderzoek deed naar het effect van heteroauxine op zaadontkieming en plantproductiviteit. Hij toonde aan dat zaadbehandeling met deze groeibevorderaar de opbrengsten opmerkelijk verhoogt. haver en tarwe, Heteroauxin en andere groeistimulerende middelen versterken de kieming van tungzaden, katoenplant, eiken en vele andere planten. Dit wordt ook waargenomen bij de behandeling van zaden met barnsteenzuur, vitamines en andere verbindingen.
 Het voorschrijven van behandeling van zaden met sommige stoffen heeft een zo ernstige verstoring van het metabolisme dat het leidt tot een verandering in de aard van planten. Dit was de eerste keer dat dit overtuigend werd aangetoond in relatie tot de werking van colchicine. Deze stof wordt voornamelijk verkregen uit de plant Colchicum, die zijn naam kreeg van Kolkhos, dat wil zeggen de oude Colchis, waar hij vooral veel voorkomt. De Russische naam van de plant is herfstkrokus. Hij bloeit zonder bladeren in de late herfst, overwintert dan en in de lente, wanneer de bladeren verschijnen, rijpen de capsules. Colchicine geïsoleerd uit deze plant bleek een krachtige giftige stof te zijn, hoewel het in kleine doses een therapeutisch effect heeft. Zelfs de Byzantijnen gebruikten het extract van colchicine als medicijn tegen jicht.
Recent is gevonden dat de behandeling van zaden of planten met deze stof een verandering in de erfelijke eigenschappen van het plantenorganisme veroorzaakt. Door uit dergelijke veranderde planten te kiezen, was het mogelijk om vormen van boekweit, gierst, gerst, rogge en andere gewassen met verhoogde productiviteit te isoleren.
Er worden ook ingrijpende veranderingen waargenomen wanneer de zaden worden behandeld met ethyleenimine. Door de zaden van een tarwe-tarwegrashybride gedurende de dag in een oplossing van dit preparaat (0,01-0,04%) te laten weken, kwamen er nieuwe vormen aan het licht. Het voorzaaien van tarwezaden met een hoge dosis 2,4-D (2,4-dichloorfenoxyazijnzuur) preparaat leidt ook tot significante veranderingen in de erfelijke eigenschappen van planten.
Bij het behandelen van zaden met verschillende chemicaliën moet men letten op veranderingen in de erfelijke aard van planten. Die stoffen die de opbrengst verhogen, maar de variëteit verergeren, kunnen niet worden aanbevolen voor breed praktisch gebruik Verbindingen die, door de groei te bevorderen, de aard van de plant verbeteren, verdienen speciale aandacht.
Zo versnelt de voorbehandeling van tarwezaden met PP-vitamine de plantengroei. De bladeren van dergelijke planten worden groter, de stengel wordt dikker, de aar en het aantal korrels neemt toe. Dergelijke planten geven ook een hogere opbrengst. Door zaden van deze planten te nemen en ze te zaaien, is het mogelijk om de aard van het ras te verbeteren.
Tot voor kort waren de belangrijkste methoden voor zaadbehandeling het weken of bestrooien met een of andere stof. Maar dergelijke technieken waren in de praktijk niet altijd toepasbaar.
Het weken van de zaden is een vervelende taak, zeker als er grote hoeveelheden zaad verwerkt moeten worden. Bovendien kunnen natte zaden niet direct worden gezaaid, omdat ze ongelijk door de zaai-units van de zaaimachine gaan. Het drogen van de zaden vereist ook arbeid. Bovendien, als het weer ongunstig is en er niet kan worden gezaaid, kunnen de natgemaakte zaden ontkiemen.
Bij het afstoffen brokkelen de stoffen die op de zaden worden aangebracht af. Deze omstandigheden brachten onderzoekers ertoe om zogenaamde lijmen te vinden die voedingsstoffen en pesticiden op het oppervlak van zaden zouden houden. De ontwikkeling van polymeren heeft nieuwe, veelbelovende mogelijkheden voor zaadcoating geopend. De fabrieken begonnen de maïszaden te bedekken met een dunne laag speciale films. Deze films worden ingespoten met pesticiden, voedingsstoffen en groeistimulerende middelen, en soms onschadelijke verven. De zaden worden voornamelijk geverfd om de behandelde zaden gemakkelijk te onderscheiden van de onbehandelde zaden. De op deze manier bereide zaden kunnen op elk moment voor het zaaien worden gebruikt.
Ovcharov, K. E. - Kracht van de mens over het plantenleven
Vergelijkbare publicaties
|
