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 Come sapete, i semi di molte piante, in condizioni favorevoli, germinano rapidamente. La prima e più importante condizione per la loro germinazione è l'umidità. Allo stato secco, i semi possono essere conservati a lungo.
Durante il restauro del Teatro di Norimberga nel 1955, furono trovati tubi di vetro con semi di orzo, avena e altri raccolti del raccolto del 1831. Questi semi sono stati seminati, germogliati e prodotti piante con orecchie senza sole. I semi di Mimosa sono germogliati dopo 147 anni. Ma il periodo più lungo di conservazione della vitalità dei semi, registrato nella letteratura mondiale, si riferisce ai semi di loto, che possono germogliare dopo essere rimasti nel fango per 500-800 anni.
Quando i semi entrano in contatto con l'acqua, inizia a fluire in essi con grande forza. Ad esempio, i semi di cocklebur possono assorbire acqua anche da una soluzione satura di cloruro di sodio avente una pressione osmotica di 375 atmosfere. Assorbendo l'acqua, i semi si gonfiano e crescono di dimensioni. Tali semi gonfi esercitano un'enorme pressione sull'ambiente. Questo può essere giudicato dall'incidente accaduto al piroscafo "Dnepr".
Questo piroscafo si è schiantato prima di entrare nello stretto del Bosforo. Una nave di emergenza con K. Paustovsky venne in suo aiuto. Nella sua storia "Mar Nero", ha descritto ciò che ha visto: “Quando ci siamo avvicinati a Dnipro, abbiamo visto uno spettacolo insolito. Il piroscafo era rotto sugli scogli. La prua era separata dalla poppa ed entrambe le parti del piroscafo, rimosse dalle pietre dalla spedizione di Epron, erano fianco a fianco, ondeggiando alle ancore. Paratie impenetrabili impedivano all'acqua di affondare il piroscafo rotto ... La vista del piroscafo rotto era per noi inaspettata, ma presto tutto divenne chiaro. Le stive del Dnepr erano zeppe di piselli. L'acqua è penetrata nel buco e ha inzuppato i piselli. Si gonfiò e lacerò con una forza incredibile le sponde di ferro del piroscafo, piegò le paratie e tirò fuori i telai ".
Ma l'acqua non penetra così facilmente in tutti i semi. Il nocciolo di semi di acacia bianca, noce, gladichia e molte altre piante è incatenato in coperture dure. Attraverso queste coperture, l'accesso all'embrione di umidità e ossigeno è difficile e senza di loro i semi non germogliano. Questa situazione è ben illustrata dai risultati di un tale esperimento: 50 semi glassati sono stati messi in acqua contemporaneamente, 4 di loro si sono gonfiati il giorno successivo, 11 - dopo due mesi, 17 - entro un anno, 6 - dopo un anno , 6 - nel terzo anno, 3 - nel quarto e nel quinto anno, e 3 semi non si sono gonfiati e germogliati, sebbene fossero nell'acqua per più di cinque anni.
Dormienza dei semi e suo disturbo
Sono noti molti di questi semi, in cui l'acqua penetra facilmente, ma ancora non germinano. Alcuni semi, ad esempio, non germinano se vengono seminati immediatamente dopo il raccolto. Affinché tali semi inizino a crescere, è necessario un certo periodo. Questo periodo è chiamato dormienza dei semi. IV Michurin ha sottolineato che in ogni seme che è a riposo, cioè in una forma secca, il processo della vita non si ferma, ha luogo un metabolismo costante, seppur lento, che sostiene la vita della cellula embrionale, e il corretto Ovviamente un tale scambio dipende interamente dalle condizioni ambientali in cui si trova il seme.
 A prima vista, la dormienza dei semi è un fenomeno negativo. Infatti il loro passaggio allo stato di dormienza è un'utile proprietà biologica che protegge i semi dalla germinazione prematura e dalla morte sotto l'influenza di condizioni ambientali sfavorevoli.
Se i semi non avessero un periodo dormiente, una persona avrebbe avuto enormi difficoltà nel raccoglierli, conservarli e seminare.Esistono varietà di mais, i cui semi sono privi di un periodo dormiente, e quindi germinano facilmente sull'orecchio verde della pianta madre, formando grandi piantine. Questo fenomeno si osserva anche in alcune varietà di grano, segale e altre colture. È chiaro che tali varietà non sono diffuse, poiché i loro semi non possono essere conservati.
Cosa spiega la dormienza dei semi? Le ragioni per impedire la germinazione dei semi sono diverse. Alcuni (noce, mandorla e altri), come notato sopra, ciò è dovuto alla presenza di coperture di semi dure che ritardano il flusso d'acqua all'embrione, in altri (euonymus, cenere, ecc.) l'embrione è ricoperto da sostanze che ne ritardano la germinazione, e in altri (tiglio, cocklebur, ecc.) l'embrione è ricoperto da una pellicola che non permette il passaggio dell'ossigeno.
Alcuni ricercatori associano il passaggio dei semi a uno stato di dormienza con la cessazione della formazione di composti vitali e l'accumulo nei tessuti di sostanze che ritardano la germinazione dell'embrione. In effetti, tali inibitori si trovano in alcuni semi. Ad esempio, i semi di pino e segale imbevuti di estratto di acqua dai semi di albicocca non germinano affatto. L'estratto di semi di barbabietola da zucchero inibisce la germinazione dei semi di orzo, piselli, cardo e altre piante.
È stato stabilito che gli acidi idrossibenzoico, vanillico, idrossicinnamico e ferulico sono inibitori dei semi di barbabietola.
In semi con bassa germinazione in altre piante, sono state trovate anche sostanze che inibiscono la germinazione. Questi includono tirosina e ammoniaca.
Anche un accumulo eccessivo di vitamine nei semi può ritardare la germinazione dei semi. Quindi, come conservato nei semi saxaul, chogon e alcuni altri, il contenuto di vitamina P aumenta più volte. A favore del fatto che la vitamina P, accumulandosi in quantità significative, inibisce la germinazione dei semi, anche questo fatto parla. Se i semi germinanti di queste piante vengono bagnati in una soluzione di vitamina P e quindi aumentano il suo contenuto, la germinazione di tali semi viene ritardata. Composti vicini alla vitamina P sono stati trovati anche nello scafo del grano con chicco rosso. Queste sostanze ritardano anche la germinazione dei chicchi appena raccolti.
Alcuni promotori della crescita, accumulandosi in alte concentrazioni nei semi, possono anche ritardare la germinazione dei semi. È stato scoperto che i semi dormienti di euonymus, frassino e acero contengono tali concentrazioni di acido indoleacetico (eteroauxina), che inibiscono la germinazione dei semi.
Molto raramente i semi germinano nei frutti. A questo proposito, è stato suggerito che il loro pericarpo contenga sostanze che inibiscono la germinazione dei semi. Per verificare la correttezza di questa ipotesi, è stato istituito un tale esperimento. Dal pericarpo è stato preparato un estratto acquoso e in esso sono stati messi a bagno i semi presi dagli stessi frutti, alcuni dei semi sono stati messi a bagno in acqua. Si è scoperto che nel primo caso la germinazione dei semi e la crescita delle piantine erano inibite. Quindi, quando i semi di gelso sono stati immersi nell'estratto, il 14% dei semi germinava e, se tenuti in acqua, il 73%.
In altri esperimenti è stato scoperto che il numero di inibitori diminuisce con la maturazione del frutto.
La natura degli inibitori della germinazione è ancora poco conosciuta. Una cosa è chiara: le sostanze chimiche che inibiscono la loro germinazione non sono le stesse per semi diversi. A questo proposito, la neutralizzazione delle sostanze che ritardano la germinazione dei semi viene effettuata con metodi diversi. In un caso, il contenuto di queste sostanze nei semi diminuisce con la lisciviazione, cioè quando i semi vengono immersi in acqua; nell'altro è necessario il trattamento delle sementi con stimolanti della crescita; nel terzo, agiscono sui semi da fattori fisici (luce, temperatura, ecc.)
L'inibizione della germinazione è associata non solo alla presenza di sostanze che inibiscono questo processo, ma anche lo stato delle cellule è di notevole importanza. Il professor PA Genkel spiega lo stato di dormienza dal fatto che i composti complessi si formano nei semi in maturazione. Separano il protoplasma dalle pareti, il che porta all'interruzione della comunicazione tra le cellule.Sulla superficie del protoplasma appare uno strato grasso che impedisce la penetrazione dell'acqua e protegge il contenuto cellulare da condizioni ambientali avverse.
Attualmente, sono state trovate tecniche per aiutare i semi a uscire dallo stato dormiente.
Quando si macinano i semi con sabbia, vetro frantumato o si utilizzano macchine speciali, l'accesso agli embrioni di acqua e ossigeno si apre ei semi germinano.
 Molti semi richiedono una preparazione diversa: la stratificazione. A tale scopo, vengono miscelati con sabbia umida a grana fine in un rapporto in volume: una parte di semi per tre parti di sabbia.
La sabbia del fiume viene solitamente utilizzata come mezzo per la stratificazione. Durante l'intera stratificazione, il contenuto di umidità della sabbia viene mantenuto al 30-50% della sua piena capacità di umidità. Lo strato di semi con sabbia per le razze pomacee non deve essere superiore a 25 cm, per le drupacee - non più di 40 cm.
Le condizioni di temperatura sono essenziali per la stratificazione del seme. La temperatura più favorevole per la stratificazione è 0-1 °, quando scende a -6 ° il processo di stratificazione rallenta, sotto i -6 ° la germinazione dei semi diminuisce, ea temperature inferiori a -15 ° i semi muoiono.
Oltre alla sabbia, il muschio viene utilizzato anche per la stratificazione. Quest'ultimo, per la sua elevata capacità di umidità, elevata aerazione e proprietà antisettiche, è considerato il miglior mezzo di stratificazione.
A seconda della natura dei semi delle colture da frutto, la durata della stratificazione è diversa. Per i semi del melo Sibirka, il periodo di stratificazione è di 25-30 giorni, per i semi di Anis e Antonovka - 80-90, per semi di prugna ciliegia, prugne, ciliegie Antipovka - 120-150 e per semi di ciliegio ordinari - 150-180 giorni.
La germinazione dei semi è particolarmente notevolmente accelerata durante la stratificazione nelle seguenti condizioni: il letame di cavallo fresco viene deposto sul fondo della trincea con uno strato di 40 cm, uno strato di sabbia di 10 cm viene versato sopra, quindi 8-10 cm di semi mescolati con sabbia in un rapporto di 1: 3. I semi vengono inumiditi quotidianamente con acqua riscaldata (35-45 °). Con questa preparazione, i semi albicocca e le noci germogliano il 12-15 ° giorno, corniolo - il 40-45 ° giorno, ecc.
Le condizioni in cui i semi subiscono la stratificazione accelerano i processi fisiologici che preparano i semi per la germinazione. La quantità di sostanze che ritardano la germinazione dei semi è ridotta. Sotto l'influenza delle basse temperature, si formano composti vitali che stimolano la loro germinazione.
La fine del processo di stratificazione del seme è solitamente determinata dalla germinazione e dall'aspetto di una radice nei semi che si sono schiusi. Tuttavia, questi metodi richiedono molto tempo e non sono sempre applicabili alle colture da frutto in dormienza profonda.
Negli ultimi anni sono apparsi nuovi metodi per determinare lo stato del periodo dormiente dei semi e il grado di preparazione per la semina dopo la stratificazione. Studiando la natura del metabolismo nei semi dentro e fuori la dormienza, è stato possibile stabilire che l'aspetto massiccio dell'amido nella radice e nelle parti del cotiledone vicino al bocciolo, una diminuzione del grasso e l'assenza di separazione del protoplasma caratterizzano il rilascio di semi di colture da frutto da uno stato dormiente. Tali semi possono essere utilizzati per la semina dopo due settimane.
Non solo sotto l'influenza della stratificazione, ma anche sotto l'azione delle temperature variabili sui semi, la germinazione dei semi e lo sviluppo delle piante sono notevolmente accelerati. Quindi, quando esposto ai semi di cotone, l'alternanza di temperature basse e alte ha accelerato l'emergere delle piantine, l'inizio della fioritura e la resa è aumentata. Fatti simili sono stati accertati per i semi di mais, cetrioli, pomodori e altre colture.
Gli studi hanno dimostrato che sotto l'azione delle basse temperature, nei semi si formano composti simili a g e b-berellina. Ma prima di soffermarci più in dettaglio sull'importante ruolo di queste sostanze nella vita delle piante, parliamo brevemente della storia della loro scoperta.
Nelle risaie del Giappone, dell'India, della Cina e di altri paesi, è stato a lungo osservato un fenomeno insolito, quando i germogli di alcune piante hanno iniziato a crescere vigorosamente. La fruttificazione di tali piante di riso è stata ritardata, i semi nelle pannocchie a volte non si sono formati affatto e la resa è diminuita drasticamente.
Conosciuta come cattivi germogli, è stato scoperto che questa malattia è causata dal fungo gibberella fuykuroye. È stato suggerito che il fungo gibberella secerne una sostanza sconosciuta che stimola la crescita dei germogli. Successivamente questa sostanza - la gibberellina - è stata isolata e la sua struttura è stata determinata.
Molti altri microrganismi, così come le piante superiori, hanno la capacità di sintetizzare questo stimolante della crescita. Le sostanze simili alla gibberellina si trovano nei semi di piselli, mais, fagioli, mela e altre piante, nelle foglie tabacco, colza, perilla e rudbeckia, nelle radici dei piselli e del giacinto d'acqua. Allo stato attuale, sono state isolate 9 gibberelline, diverse l'una dall'altra per proprietà fisiche e chimiche. La scienza non ha ancora conosciuto una sostanza del genere che possa non solo migliorare la crescita delle piante, ma anche creare piante che non fioriscono in condizioni normali. Le gibberelline accelerano notevolmente la germinazione dei semi e migliorano la crescita delle piantine.
Rimozione di coperture dure da semi con dormienza profonda, in molti casi, sebbene provochi la crescita di embrioni, danno piante deboli. Il trattamento con gibberellina degli embrioni di semi dormienti contribuisce all'eliminazione del nanismo negli alberi da frutto, nell'acero, nella peonia ed altri.
Semi pescache hanno un periodo di dormienza profonda, anche dopo la rimozione dell'osso, richiedono 2-3 mesi di stratificazione fredda. D'altra parte, il trattamento con gibberellina dei semi che non sono stati affatto o parzialmente sottoposti a stratificazione provoca una violazione del periodo dormiente e stimola la loro germinazione.
I semi del fuso per la germinazione richiedono l'azione di temperatura variabile (2-3 mesi a 10-20 ° e 3-4 mesi a 0-6 °). Sotto l'azione della temperatura elevata nei semi, l'embrione cresce, il che porta alla rottura del mantello del seme. Questo processo di apertura dei semi può essere notevolmente accelerato trattandoli con una soluzione di gibberellina allo 0,05-0,1%.
Nei semi di molte piante, la crescita dell'embrione inizia con l'allungamento cellulare. Ma questo processo a volte è ritardato, sebbene avvenga la divisione cellulare. Si ritiene che l'effetto stimolante della gibberellina sulla germinazione dei semi consista nel fatto che migliora il processo di stiramento delle cellule embrionali, che, a quanto pare, svolge un ruolo di primo piano durante la germinazione.
Sembrava che poiché molti semi mancano del pigmento verde, la clorofilla, non è necessaria alcuna luce per la germinazione dei semi. Ma gli esperimenti hanno dimostrato che non è così. Insieme a molti semi che germinano al buio, sono note centinaia di specie di semi, per la cui germinazione la luce ha un effetto benefico, e per alcuni è semplicemente necessaria. Quindi, i semi di vischio, fireweed, ranuncolo velenoso e altre piante che si trovano nel terreno a una profondità tale in cui la luce non penetra, non germogliano. Se questi semi colpiscono la superficie e sono esposti alla luce, iniziano a germogliare rapidamente.
Recentemente sono stati ottenuti nuovi dati sull'effetto della luce sulla germinazione dei semi. Si è scoperto che l'irradiazione quadrupla dei semi di pino con luce rossa aumenta la loro germinazione di 6 volte. Se, dopo questo, i semi vengono irradiati con raggi infrarossi, viene rimosso l'effetto positivo della luce rossa. Si ritiene che la luce rossa favorisca la formazione di gibberellina, che attiva la germinazione dei semi. Al buio avviene il processo opposto, potenziato dall'azione dei raggi infrarossi. Questo e altri fatti hanno spinto lo studio della reattività dei semi fotosensibili all'azione della gibberellina. Si è scoperto che i semi di lattuga, guayula, tabacco e altre piante, essendo trattati con questo stimolante della crescita, non necessitavano dell'azione della luce e quindi germinavano bene al buio.
Altri composti sono noti per migliorare la germinazione dei semi.L'accademico N.G. Kholodny è stato il primo nel nostro paese a condurre ricerche sugli effetti dell'eteroauxina sulla germinazione dei semi e sulla produttività delle piante. Ha dimostrato che il trattamento delle sementi con questo promotore della crescita aumenta notevolmente i raccolti. avena e grano, eteroauxina e altri stimolanti della crescita migliorano la germinazione dei semi di tung, pianta di cotone, quercia e molte altre piante. Ciò si osserva anche quando si trattano semi con acido succinico, vitamine e altri composti.
 La pre-semina del trattamento dei semi con alcune sostanze ha un disturbo così profondo nel metabolismo che porta a un cambiamento nella natura delle piante. Questa è stata la prima volta che ciò è stato dimostrato in modo convincente in relazione all'azione della colchicina. Questa sostanza si ottiene principalmente dalla pianta Colchicum, che prende il nome da Kolkhos, cioè l'antica Colchide, dove è particolarmente comune. Il nome russo della pianta è croco autunnale. Fiorisce senza foglie nel tardo autunno, poi va in letargo e in primavera, quando compaiono le foglie, le sue capsule maturano. La colchicina isolata da questa pianta si è rivelata una potente sostanza velenosa, sebbene a piccole dosi abbia un effetto terapeutico. Anche i bizantini usavano l'estratto di colchicina come medicinale contro la gotta.
È stato recentemente riscontrato che il trattamento di semi o piante con questa sostanza provoca un cambiamento delle caratteristiche ereditarie dell'organismo vegetale. Selezionando da tali piante alterate, è stato possibile isolare forme di grano saraceno, miglio, orzo, segale e altre colture con maggiore produttività.
Si osservano anche profondi cambiamenti quando i semi vengono trattati con etileneimmina. Immergere i semi di un ibrido grano-erba di grano in una soluzione di questa preparazione (0,01-0,04%) durante il giorno ha portato alla comparsa di nuove forme. Preseminare il trattamento dei semi di grano con una dose elevata di preparazione 2,4-D (acido 2,4-diclorofenossiacetico) porta anche a cambiamenti significativi nelle caratteristiche ereditarie delle piante.
Quando si trattano i semi con varie sostanze chimiche, è necessario prestare attenzione ai cambiamenti nella natura ereditaria delle piante. Quelle sostanze che aumentano la resa, ma peggiorano la varietà, non possono essere consigliate per un ampio utilizzo pratico, composti che, favorendo la crescita, migliorano la natura della pianta, meritano una particolare attenzione.
Ad esempio, il trattamento pre-semina dei semi di grano con vitamina PP accelera la crescita delle piante. Le foglie di tali piante diventano più grandi, il gambo è più spesso, la punta e il numero di chicchi in esso contenuti aumentano. Tali piante danno anche una resa maggiore. Prendendo i semi da queste piante e seminandoli, è possibile migliorare la natura della varietà.
Fino a poco tempo, i principali metodi di trattamento delle sementi erano immergerli o spolverarli con una o un'altra sostanza. Ma tali tecniche non erano sempre applicabili nella pratica.
Immergere i semi è un compito noioso, soprattutto quando devono essere lavorate grandi quantità di semi. I semi bagnati, inoltre, non possono essere seminati immediatamente, poiché passeranno in modo non uniforme attraverso le unità di semina della seminatrice. Anche l'essiccazione dei semi richiede manodopera. Inoltre, se il tempo è sfavorevole e la semina non può essere effettuata, i semi bagnati possono germogliare.
Quando si spolvera, le sostanze applicate ai semi si sbriciolano. Queste circostanze hanno spinto i ricercatori a trovare i cosiddetti adesivi che avrebbero mantenuto i nutrienti e i pesticidi sulla superficie dei semi. Lo sviluppo di polimeri ha aperto nuove e promettenti opportunità per il rivestimento delle sementi. Le fabbriche iniziarono a coprire i semi di mais con un sottile strato di pellicole speciali. Questi film vengono iniettati con pesticidi, sostanze nutritive e stimolanti della crescita e talvolta vernici innocue. I semi vengono tinti principalmente per distinguere facilmente i semi trattati da quelli non trattati. I semi preparati in questo modo possono essere utilizzati per la semina in qualsiasi momento.
Ovcharov, K. E. - Potere dell'uomo sulla vita vegetale
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