ГНУ ВНИИЗК

им. И.Г. Калиненко Россельхозакадемии

Лаборатория селекции, семеноводства и технологии возделывания риса

Главная Значение риса Биология риса Селекция Сорта Семеноводство Семена Агротехника Контакты Фотогалерея
Книги Статьи Водоросли Сорные растения Вредители риса Болезни риса

Фаза прорастания охватывает ту часть вегетации, в которой разрастается зародыш. Прорастание начинается, когда семя выходит из состояния покоя, начинает поглощение воды, что приводит к инициированию процессов, вовлеченных в рост эмбриона. Этот процесс проходит в три этапа:

1 этап –  всасывание;

2 этап – метаболическая активация (дыхание и углеводный обмен);

3 этап – рост и появление зародышевого корня и побега.

Поглощение воды во время этапов 1 и 3 происходит быстро и контролируется проницаемостью семенной оболочки. Этап 2 регулируется газами (кислород, двуокись углерода, и этилен), эндогенными ингибиторами или гормонами, и ферментативной активностью. Проницаемость семенной оболочки также оказывает влияние на газовый обмен во время прорастания. Она может ингибировать прорастание путем уменьшения проникновения воды и газов, и также по причинам, связанным с нахождением семян в состоянии покоя. В семенной оболочке содержатся некоторые факторы покоя и химические соединения, поэтому ее удаление приводит к более быстрому прорастанию.

На прорастание непосредственное влияние оказывает нахождение семян в состоянии покоя, влажность, аэрация и температура [3].

Большинство сортов подвида indica характеризуются наличием периода покоя семян от нескольких недель и более, что является желательным сортовым признаком в тропических районах, где дожди часто идут в период уборки, а температура остается оптимальной для прорастания круглый год. Зерно с непродолжительным периодом покоя или без него часто прорастает в поле при таких условиях.

Существует несколько методов вывода семян из состояния покоя. Самый простой – прогреть семена до температуры приблизительно 50°C на открытом воздухе в течение 4-5 дней. Зерно на открытом воздухе  не повреждается, однако семена, накрытые для предотвращения потери влаги, могут погибнуть, если прогревание будет длительным. Сорта заметно отличаются по их реакции на термообработку.

При наличии влаги семя быстро абсорбирует воду в течение первых 18 часов, в результате чего содержание воды в семени увеличивает до 25-35 %. Хотя на продолжительность стадии всасывания температура практически не оказывает никакого влияния, однако она оказывает косвенное влияние на содержание влаги. На поглощение воды также не влияют и ингибиторы дыхания, а содержание Q10 намного ниже, чем на этапе 2. Поглощение воды на этапе активации незначительно по сравнению с таковым на этапе всасывания. Продолжительность зависит от температуры и увеличивается при более низких температурах. Прорастание происходит вследствие активных метаболических изменений во время этапа активации. В конце этапа активации верхушка колеоптиле появляется из разорванной семенной оболочки [4].

Большое влияние на прорастание семян риса оказывает слой воды. Его глубина влияет на прорастание не сама по себе, а через обеспеченность зародыша риса кислородом. Создание слоя воды над зерновкой препятствует доступу  кислорода к зародышу. Особенно сильное препятствие для поступления кислорода оказывает слой воды в том случае, если зерновка находится в почве. В этих условиях малое количество кислорода, находящееся в воде, перехватывается аэробными микроорганизмами. На границе вода – почва возникает так называемая биологическая пленка, и до семени кислород не доходит.

В аэробных условиях  поступление кислорода в клетки тронувшегося в рост зародыша приводит к приостановке разрастания почечки и росту корешка. По выходе корешка из оболочек продолжается одновременный  рост почечки и корешка. Используя кислород на дыхание, корешок поглощает воду и питательные вещества извне и транспортирует в наземные части проростка. В результате этого молодые растения начинают быстро расти и развиваться как за счет запасов семени, так и веществ, поступающих из почвенной среды.

По иному протекает прорастание при отсутствии кислорода в почве или в случае, когда его количество составляет менее 1/200 части от имеющегося в воздухе. Поглотив достаточное количество влаги, почечка трогается в рост и прорывает плодовую и семенную оболочки. Корешок же из-за недостатка кислорода не растет. Рост же почечки совершается необычно, она удлиняется за счет растяжения отдельных клеток, и всего колеоптиле. Колеоптиле превращается в растянувшийся чехол. Первый же лист без пластинки сильно отстает в росте. В результате этого между куполом колеоптиле и верхушкой листа возникает пространство.

В условиях большого недостатка кислорода на поддержание процессов дыхания, тратится большое количество запасных веществ. Если колеоптиле достигает своего конечно возможного размера 5-7 см) и не попадет в среду содержащую кислород, те проросток гибнет - как за счет истощения, так и за счет накопления в клетках продуктов неполного окисления. Этим и объясняется гибель семян в производственных посевах, заделанных глубоко в почву и залитых водой.   Проростки гибнут из-за отсутствия кислорода. Чем выше температура бескислородной среды, тем раньше гибнет зародыш. Поступление на поле "свежей" воды, подаваемой на чеки, и проникновение в связи с этим кислорода в воду и к части зерновок, ближе расположенных к поверхности почвы, оказывается достаточным для поддержания у таких наклюнувшихся семян неполного дыхания и роста первого листа без пластинки [2].

При постоянном затоплении всходы, как правило, получаются изреженными, а при различных видах укороченного затопления, когда почва вначале только увлажняется, можно получить оптимальную густоту всходов [1].

Условия освещения влияют на удлинение мезокотиля. При достатке света, или в условиях неглубокой заделки, мезокотиль не удлиняется. Однако при недостатке света и глубокой заделке семян мезокотиль удлиняется, для выноса частей растения на поверхность почвы [3].

Прорастание начинается при 10°С, физиологически активной температурой прорастания является 15°С, оптимальной - 22-25°С, максимальной – 40-42°С, когда оно прекращается. Интенсивность прорастания семян в поле определяется в первую очередь температурой почвы, которая зависит от температуры поливной воды и воздуха. При средней температуре 24-26°С всходы могут появляться на 5-7-й день, при 16-20°С – на 10-12-й, а при ранних сроках посева (при температуре 12-14°С) – на 14-16-й день. Установлено, что при температуре ниже 15°С ростовые процессы у всходов риса приостанавливаются [1, 2].

Период от начала прорастания до всходов длится 15-17 дней и зависит от температуры воздуха, влажности почвы и энергии прорастания семян [1]. Об окончании данной фазы свидетельствует появление первого листа без пластинки и удлинение зародышевого корешка.

 

 

 

Литература

 

1. Алёшин, Е.П. Краткий справочник рисовода / Е.П. Алёшин, В.П. Конохова.  – М. : Агропрмиздат, 1986. – 253 с.

2. Пособие рисоводу / сост. А.П. Сметанин, А.А. Парфенюк, В.И. Степовой, В.Ф. Галиченко. – Зерноград. : Печатно-множительная группа ВНИПТИМСХ, 1995. – 70 с.

3. Rice : origin, history, technology, and production / editors C. Wayne Smith, Robert H. Dilday. - Hoboken, New Jersey : John Wiley & Sons, Inc., 2002. - 656 p.

4. Yoshida S. Fundamentals of rice crop science / S. Yoshida. - Los Banos, Laguna : IRRI, 1981. – 277 р.

 

IMG_3095R.jpg IMG_3097R.jpg IMG_3064R.JPG
Написать письмо Prok.jpg