Vývoj jakékoli rostliny začíná klíčením semen. Semeno (lat. Semen), které spadlo na zem, nemá velkou šanci na přežití: ohrožují ho ptáci, hlodavci, hmyz a někteří savci. Během sucha a nadměrného vlhka, během chladu a extrémních veder ne každé semínko dokáže vyklíčit. Zvažme, jaké podmínky ovlivňují klíčení a jak k němu dochází.
Klíčení sekvence
Než se vytvořená sazenice objeví nad povrchem půdy, musí v semeni proběhnout důležité procesy, které lze rozdělit do několika fází:
- Absorbce vody;
- Otok a následné klování;
- Vzhled primárních kořenů;
- Vzhled a vývoj klíčku;
- Vznik a vývoj semenáčku.
Na prvním V této fázi je voda pronikající do buněk semen vázána sloučeninami, které obsahuje. Zároveň se začíná zvyšovat intenzita dýchání semen. Ve druhém fáze, kdy se po nasycení buněk objeví volná voda, prudce se aktivuje enzymový systém a dýchání. V důsledku toho dochází k klování.
Od okamžiku růstu primárního kořene začíná třetí fáze, kdy dochází k přípravě na vývoj klíčku, což je možné pouze za přítomnosti speciálního vlhkostního režimu, odlišného od ostatních fází. Na čtvrtém Ve fázi s výskytem klíčku pokračuje růst kořenů a objevuje se klíček. V této době, pokud existují vhodné podmínky, se klíček intenzivně vyvíjí. Na konci období přechází na autotrofní výživu, to znamená, že získává schopnost syntetizovat organické látky z anorganických.
Proces klíčení končí v pátá fáze. Lze jej považovat za úspěšně dokončený, pokud je sazenice (klíček s primárními kořeny) plně vytvořena. V této fázi má kořen u kulatých semen délku ne menší než průměr semene, u všech ostatních – ne menší než jeho délka.
Druhy klíčení semen
Sazenice se mohou u různých rostlin tvořit různě. Například v mrkvi, slunečnici, okurce, fazolích, jabloních, švestkách atd. se tvoří nad zemí. U hrachu, dubu, kukuřice, žita, ječmene atd. naopak kotyledony zůstávají v půdě. První typ klíčení se nazývá nadzemní, druhý – podzemní.
Nadzemní klíčení
V případech, kdy nápadně vyvinutá embryonální lodyha (hypokotyl) vystupuje z půdy ve formě děložního listu, se tento proces nazývá nadzemní klíčení. V tomto případě se hypokotyl objevuje na povrchu Země ve formě „háčku“, oblouku nebo smyčky a zpočátku roste nerovnoměrně. Když se napřímil, táhne dělohy s embryonálním pupenem za sebou.
Klíčení fazolí, nadzemní typ klíčení
Při tomto typu klíčení mají jednoděložné rostliny jeden kotyledon nad půdou. K tomu dochází v důsledku vlastního růstu rostlin v důsledku práce vkládacího systému, který je umístěn na jeho základně. Tato okolnost způsobuje vzhled „háčku“, který, narovnaný, táhne s sebou obal semene.
Odkaz. Interkalární (interkalární) meristém jsou aktivně rozvíjející merisematické oblasti, které se obvykle nacházejí na bázi internódií stonku. Merisitemy (ve starověké řečtině – „μεριστός“ – dělitelné) jsou vzdělávací pletiva rostlin, které se skládají z buněk, které zajišťují neustálý nárůst hmoty. Jejich charakteristickým znakem je intenzivní dělení a udržování činnosti v průběhu celého životního cyklu. Merisystems dodává materiál pro tvorbu vodivých, mechanických a dalších specializovaných tkání.
Podzemní klíčení
Při tomto typu klíčení u dvouděložných rostlin se vrcholový úsek hlavního výhonu objeví na povrchu země, dobře pokrytý prvními listy. Jsou to oni, kdo se prodírá půdou. V tomto případě se embryonální stonek na rozdíl od nadzemního typu neprodlužuje.
Klíčení pšenice, podzemní typ klíčení
Kotyledony, které zůstávají v půdě, fungují jako zásobárna rezervních látek (například v dubu) nebo fungují jako haustorium – kořenová struktura, která vyrůstá směrem ven, aby absorbovala živiny rozpuštěné ve vodě (například v cibuli).
U některých rostlin se semenáček tvoří mírně odlišně. U obilnin tak začíná bobtnat kořenová pochva (kolerióza), na jejímž povrchu se tvoří sací chloupky. Poté hlavní kořen vyrůstá z kořene zárodečného. Roztrhává to koleriózu.
U kukuřice a prosa se hlavní kořen tvoří při tvorbě sazenic. V ovsu a pšenici souběžně s hlavním kořenem rostou i adventivní kořeny, které se tvoří na zárodečném stonku. Ve vývoji se neliší od hlavního kořene.
Podmínky pro klíčení
Semena mohou ležet v sýpkách, skladech, obchodech a domácnostech roky, ale jakmile se umístí do vhodných podmínek, začne proces vývoje embrya. To vyžaduje tři základní podmínky:
- přítomnost vlhkosti;
- vhodná teplota;
- přítomnost kyslíku.
Při kombinaci těchto tří podmínek může semínko růst, i když není v zemi. Když se dostane do půdy, hloubka uložení je navíc ovlivněna. Malá semena se vysévají mělce, větší semena se vysévají poměrně hluboko.
Prostudujte si proces
Pozorování klíčení semen v přírodě je poměrně obtížné, mnohem snazší je studovat potřebné podmínky v laboratoři nebo doma. Jednou z „nejpohodlnějších“ plodin je v tomto ohledu cizrna.
Namáčení semen
K tomu se hrášek nalije na vrchol do sklenice a poté se naplní vodou. Zhruba po hodině se semínka začnou vytlačovat z nádoby. K tomu dochází v důsledku jejich zvětšení při absorbování vlhkosti.
Pro stanovení objemu absorbované vody se zváží suchá cizrna a po 6 hodinách se zváží nabobtnalá cizrna. Rozdíl v hmotnosti udává množství vody v gramech. Jak ukazuje praxe, luštěniny absorbují množství vody přesahující jejich vlastní hmotnost.
Zajímavý fakt! Pokud se semena cizrny během klíčení vloží do těsně uzavřené skleněné nádoby a posypou mokrým pískem, asi za hodinu sklenice praskne. Takovou sílu mají klíčící semena.
Vliv vody
Pokud dáte suchá semena do jedné Petriho misky, vlhká semena do druhé a přikryjete je nahoře, pak po dni nenastanou v první misce žádné změny, ale ve druhé se vylíhnou klíčky. To znamená, že voda, jakmile je uvnitř semene, rozpouští živiny v něm a embryo dostává impuls k vývoji.
Potřeba kyslíku
Tento experiment také použil dvě Petriho misky. V prvním byla semínka důkladně naplněna vodou, ve druhém jen navlhčili ubrousek. Po 3 dnech se voda v prvním šálku zakalila a nabobtnalá semena uhynula. Ve druhém se objevily klíčky. Důvod, proč semena odumřela, je ten, že voda vytlačila kyslík potřebný pro klíčení, zatímco mokrá semena mohla dýchat, a proto růst a vyvíjet se.
Vliv tepla
V tomto experimentu byla nabobtnalá cizrna umístěna do tří Petriho misek. Jeden byl umístěn v lednici, druhý na chladném místě, třetí na teplém místě. V důsledku toho se semenům, která byla v lednici, nic nestalo, klíčky se objevily na chladném místě a na teplém místě se objevil nejen klíček, ale i kořen.
Světelný efekt
Aby bylo možné pozorovat, jak světlo ovlivňuje klíčení, byla nabobtnalá semena zasazena do dvou šálků půdy. Jeden zůstal na okně, druhý byl odložen do skříně. Po dvou týdnech se v první sklenici rozvinou listy na dobře formovaných jasně zelených klíčcích. Ve druhém se klíčky natáhly, měly bledou barvu a listy se nerozvinuly.
Změny teploty během klíčení
Podstata zážitku je následující. Na dno termosky nasypte cizrnu a nahoře ji přikryjte vlhkou vatou. Do víka termosky, jehož spodní část zasahuje až k cizrně, je těsně zasunut teploměr. Po pěti dnech byl objeven naklíčený hrách a teplota uvnitř termosky se zvýšila o 7 °C. Stalo se tak v důsledku uvolňování tepla, které vzniká, když se během klíčení absorbuje kyslík a uvolňuje se oxid uhličitý.
Faktory ovlivňující klíčení semen
Klíčivost semen může být ovlivněna jak vnitřními, tak vnějšími faktory. Pokud semeno není zralé, pak není schopno klíčit. Hlavním vnitřním faktorem je proto přítomnost živého embrya. Bez ohledu na to, jaké optimální podmínky jsou vytvořeny, pokud je mrtvý, klíčení je nemožné.
Pokud jsou splněny nezbytné podmínky pro vlhkost, přívod kyslíku, teplotu a hloubku výsadby, existují speciální agrotechnické techniky pro zlepšení klíčení.
Například skarifikace (tření semen o drsný povrch, aby se narušila integrita vnější vrstvy) usnadňuje semenům s tvrdou skořápkou nasycení vodou, aby se zahájily procesy klíčení. Stejný cíl sleduje náraz, když se místo tření použije náraz.
Metoda navržená slavným šlechtitelem I. Michurinem se vyznačuje dobrou účinností – stratifikace – udržení semenného materiálu ve vlhkém substrátu. Byla vyvinuta metoda ošetření semen v paprscích červeného spektra. Kromě toho byly vytvořeny speciální látky, které probouzejí embrya k životu.
Video o klíčení semen
Závěr
Počáteční období vývoje každé rostliny pokládá základ pro její další životní cyklus. Znáte-li vzorce, podmínky a faktory ovlivňující proces klíčení, můžete jej vážně ovlivnit.
