ממנוחה לחיים סוערים

מקוקר: המתכונים הטובים ביותר על גינת גן וירק

ממנוחה לחיים סוערים כידוע, זרעי צמחים רבים נובטים במהירות כאשר הם נחשפים לתנאים נוחים. התנאי הראשון והחשוב ביותר להנבטתם הוא לחות. במצב יבש, ניתן לאחסן זרעים לאורך זמן.

במהלך שחזור תיאטרון נירנברג בשנת 1955, נמצאו צינורות זכוכית עם זרעי שעורה, שיבולת שועל וגידולים אחרים מקציר 1831. זרעים אלה נזרעו, נבטו והפיקו צמחים עם אוזניים חסרות גוון. זרעי מימוזה נבטו לאחר 147 שנה. אך התקופה הארוכה ביותר לשימור כדאיות הזרעים, שנרשמה בספרות העולמית, מתייחסת לזרעי לוטוס, שיכולים לנבוט לאחר שכיבה בבוץ במשך 500-800 שנה.

כאשר הזרעים באים במגע עם מים, הוא מתחיל לזרום לתוכם בעוצמה רבה. לדוגמא, זרעי קוקלה יכולים לספוג מים אפילו מתמיסת נתרן כלורי רוויה עם לחץ אוסמוטי של 375 אטמוספרות. על ידי ספיגת מים הזרעים מתנפחים וגדלים. זרעים נפוחים כאלה מפעילים לחץ עצום על הסביבה. ניתן לשפוט זאת על פי האירוע עם ספינת הקיטור "דנייפר".

ספינת הקיטור הזו התרסקה לפני שנכנסה למיצר בוספורוס. אוניית חירום עם ק 'פאוסטובסקי נחלצה לעזרתו. בסיפורו "הים השחור" הוא תיאר את מה שראה: "כשניגשנו לדניפרו ראינו מראה יוצא דופן. הקיטור נשבר על השוניות. הקשת הופרדה מהירכתיים, ושני חלקי הקיטור, שהוצאו מהאבנים באמצעות משלחתו של אפרון, עמדו זה לצד זה, והתנדנדו לעוגנים. מחיצות בלתי חדירות מנעו מהמים לשקוע את ספינת הקיטור השבורה ... מראה הקיטור הפרוץ היה בלתי צפוי מבחינתנו, אך עד מהרה הכל התברר. אחיזות הדנייפר הועמסו עד אפס מקום באפונה. מים חדרו לחור וספגו את האפונה. הוא תפח וקרע בכוח מדהים את דפנות הברזל של ספינת הקיטור, כופף מחיצות וקרע את המסגרות ".

אך מים אינם חודרים כל כך בקלות לכל הזרעים. גרעין זרעי שיטה לבנה, אגוז, גלדיצ'יה וצמחים רבים אחרים משורשר בכיסויים קשים. דרך הכיסויים הללו הגישה לעובר הלחות והחמצן קשה, ובלעדיהם הזרעים אינם נובטים. מצב זה מודגם היטב על ידי תוצאות ניסוי כזה: 50 זרעי גלדיצ'יה הוכנסו למים במקביל, 4 מהם התנפחו למחרת, 11 - אחרי חודשיים, 17 - תוך שנה, 6 - אחרי שנה. , 6 - בשנה השלישית, 3 - בשנה הרביעית והחמישית, ו -3 זרעים לא התנפחו ולא נבטו, אם כי הם היו במים יותר מחמש שנים.

תרדמת זרעים והפרעתה

ישנם זרעים רבים כאלה הידועים אליהם מים חודרים בקלות, אך הם עדיין אינם נובטים. זרעים מסוימים, למשל, אינם נובטים אם הם נזרעים מיד לאחר הקציר. על מנת שזרעים כאלה יתחילו לגדול, יש צורך בתקופה כלשהי. תקופה זו נקראת תרדמת זרעים. IV מיקורין ציין כי בכל זרע, שנמצא במנוחה, כלומר בצורה יבשה, תהליך החיים אינו נעצר, מתרחש חילוף חומרים קבוע, אם כי איטי, התומך בחיי התא העוברי, מהלך נכון של חילופי דברים זה תלוי לחלוטין בתנאים הסביבתיים שבהם נמצא הזרע.

ממנוחה לחיים סוערים במבט ראשון, תרדמת זרעים היא תופעה שלילית. למעשה, המעבר שלהם למצב של תרדמה הוא תכונה ביולוגית שימושית המגנה על זרעים מפני נביטה מוקדמת ומוות בהשפעת תנאים סביבתיים שליליים.

אם לזרעים לא הייתה תקופה רדומה, אז אדם היה חווה קושי גדול ביותר באיסוף, אחסנה וזרועה.ישנם זנים של תירס, שזרעיהם חסרים תקופה רדומה, ולכן הם נובטים בקלות על קלח ירוק של צמח האם ויוצרים שתילים גדולים. תופעה זו נצפית גם בזנים מסוימים של חיטה, שיפון וגידולים אחרים. ברור שזנים כאלה אינם נפוצים, מכיוון שלא ניתן לאחסן את הזרעים שלהם.

מה מסביר את תרדמת הזרע? הסיבות למניעת נביטת זרעים שונות. כמה (אגוז, שקד ואחרים), כפי שצוין לעיל, הדבר נובע מהימצאותם של כיסויי זרעים קשים המעכבים את זרימת המים לעובר, אצל אחרים (euonymus, אפר וכו ') העובר מכוסה בחומרים המעכבים את נביטתו, באחרים (לינדן, קוקבוק וכו '.) העובר מכוסה בסרט שאינו מאפשר לעבור חמצן.

יש חוקרים שקושרים את מעבר הזרעים למצב של תרדמה עם הפסקת היווצרותם של תרכובות חיוניות והצטברות ברקמות של חומרים המעכבים את נביטת העובר. ואכן, מעכבים כאלה נמצאים בחלק מהזרעים. לדוגמא, זרעי אורן ושיפון המושרים בתמצית מים מזרעי משמש אינם נובטים כלל. תמצית זרעי סלק מעכבת את נביטת זרעי שעורה, אפונה, קוקוס וצמחים אחרים.

נקבע כי חומצות הידרוקסיבנזו, וניל, הידרוקסיסינמי וחומצה פרולית הן מעכבות זרעי סלק.

בזרעים עם נביטה נמוכה בצמחים אחרים, נמצאו גם חומרים המעכבים נביטה. אלה כוללים טירוזין ואמוניה.

הצטברות יתר של ויטמינים בזרעים יכולה גם לעכב את נביטת הזרעים. אז, כמו מאוחסנים בזרעים סקסול, צ'וגון וכמה אחרים, התוכן של ויטמין P עולה כמה פעמים. לטובת העובדה שויטמין P, המצטבר בכמויות משמעותיות, מעכב נביטת זרעים, עובדה זו מדברת גם כן. אם הזרעים הנובטים של צמחים אלה נרטבים בתמיסה של ויטמין P ובכך מגדילים את תכולתו, הנביטה של זרעים כאלה מתעכבת. תרכובות הקרובות לויטמין P נמצאו גם בקליפת החיטה עם גרגר אדום. חומרים אלה גם מעכבים את הנביטה של גרעינים טריים.

חלק ממקדמי הגדילה, המצטברים בריכוזים גבוהים בזרעים, יכולים גם לעכב את נביטת הזרעים. נמצא כי זרעים רדומים של euonymus, אפר ומייפל מכילים ריכוזים כאלה של חומצה indoleacetic (heteroauxin), אשר מעכבים נביטת זרעים.

לעתים רחוקות מאוד זרעים נובטים בפירות. בהקשר זה הוצע כי פריקרפ שלהם מכיל חומרים המעכבים נביטת זרעים. כדי לבדוק את נכונותה של הנחה זו, הוקם ניסוי כזה. תמצית מימית הוכנה מהקריקרפ והזרעים שנלקחו מאותם פירות הושרו בה, חלק מהזרעים הושרו במים. התברר שבמקרה הראשון נבלמת נביטת זרעים וצמיחת שתילים. לכן, כאשר זרעי תות הושרו בתמצית, 14% מהזרעים נבטו, וכשהם נשמרים במים, 73%.

בניסויים אחרים נמצא כי מספר המעכבים פוחת ככל שהפרי מבשיל.

טיבם של מעכבי הנביטה עדיין אינו מובן היטב. דבר אחד ברור שהכימיקלים המעכבים את נביטתם אינם זהים לזרעים שונים. בהקשר זה, נטרול החומרים המעכבים את נביטת הזרעים מתבצע בשיטות שונות. במקרה אחד, תכולת החומרים הללו בזרעים פוחתת עם ההחלפה, כלומר כאשר הזרעים ספוגים במים; בשני, טיפול בזרעים עם ממריצים לגדילה הוא הכרחי; בשלישית, הם פועלים על זרעים על ידי גורמים פיזיקליים (אור, טמפרטורה וכו ').

עיכוב של נביטה קשור לא רק לנוכחות חומרים המעכבים תהליך זה, למצב התאים יש גם חשיבות משמעותית. פרופסור הרשות הפלסטינית גנוק מסביר את מצב הרדום בכך שרכיבים מורכבים נוצרים בהבשלה של זרעים. הם מפרידים בין הפרוטופלסמה לקירות, מה שמוביל לשיבוש התקשורת בין התאים.על פני הפרוטופלסמה מופיעה שכבה שומנית המונעת חדירת מים ומגינה על תכולת התא מפני תנאים סביבתיים קשים.

נכון לעכשיו, נמצאו טכניקות המסייעות לזרעים לצאת מהמצב הרדום.

כאשר טוחנים זרעים עם חול, זכוכית כתושה או משתמשים במכונות מיוחדות, הגישה לעוברי מים וחמצן נפתחת והזרעים נובטים.

ממנוחה לחיים סוערים זרעים רבים דורשים הכנה שונה - ריבוד. לצורך כך הם מעורבבים עם חול גרגר עדין לח ביחס לפי נפח: חלק אחד של זרעים לשלושה חלקי חול.

חול נהר משמש בדרך כלל כמדיום לריבוד. במהלך הריבוד כולו, תכולת הלחות של החול נשמרת על 30-50% מיכולת הלחות המלאה שלו. שכבת הזרעים עם חול לגזעי פומה לא צריכה להיות גבוהה מ 25 ס"מ, עבור פירות אבן - לא יותר מ 40 ס"מ.

תנאי הטמפרטורה חיוניים לריבוד הזרע. הטמפרטורה הנוחה ביותר לריבוד היא 0-1 °, כאשר היא יורדת ל -6 ° תהליך הריבוד מאט, מתחת ל -6 ° נביטת הזרעים פוחתת, ובטמפרטורות מתחת ל -15 ° הזרעים מתים.

בנוסף לחול, משמש טחב גם לריבוד. האחרון, בשל יכולת הלחות הגבוהה שלו, האוורור הגבוה ותכונות החיטוי שלו, נחשב למדיום הטוב ביותר לריבוד.

בהתאם לאופי הזרעים של גידולי הפירות, משך הריבוד שונה. עבור זרעי עץ התפוח סיבירקה, תקופת הריבוד היא 25-30 יום, עבור זרעי אניס ו אנטונובקה - 80-90, לזרעי שזיף דובדבן, שזיפים מיובשים, דובדבנים אנטיפובקה - 120-150, ולזרעי דובדבן רגילים - 150-180 יום.

נביטת הזרעים מואצת באופן ניכר במיוחד במהלך הריבוד בתנאים הבאים: זבל סוסים טרי מונח על קרקעית התעלה עם שכבה של 40 ס"מ, שכבת חול של 10 ס"מ נשפכת מעל, ואז 8-10 ס"מ זרעים מעורבבים בחול ביחס של 1: 3. הזרעים מושחים מים מחוממים מדי יום (35-45 °). עם הכנה זו, הזרעים מִשׁמֵשׁ ואגוזי מלך נובטים ביום 12-15, עצי עץ - ביום 40-45 וכו '.

התנאים בהם זרעים עוברים ריבוד מאיצים את התהליכים הפיזיולוגיים המכינים זרעים לנביטה. כמות החומרים המעכבים את נביטת הזרעים מצטמצמת. בהשפעת טמפרטורות נמוכות נוצרים תרכובות חיוניות המגרה את נביטתן.

סופו של תהליך ריבוד הזרעים נקבע בדרך כלל על ידי נביטה ועל ידי הופעת שורש בזרעים שנחשפו. עם זאת, שיטות אלה אורכות זמן רב והן לא תמיד ישימות לגידולי פירות בתרדמת עומק.

בשנים האחרונות הופיעו שיטות חדשות לקביעת מצב תקופת הזרעים הרדומים ומידת מוכנותם לזריעה לאחר ריבוד. לחקור את אופי חילוף החומרים בזרעים הנמצאים במצב רדום והגיח ממנו, ניתן היה לקבוע כי המראה המסיבי של עמילן בשורש ובחלקים של תינוק השיער ליד הניצן, ירידה בשומן והיעדר בידוד פרוטופלזמה מאפיין שחרור זרעים של גידולי פירות ממצב רדום. זרעים כאלה יכולים לשמש לזריעה לאחר שבועיים.

לא רק בהשפעת הריבוד, אלא גם בהשפעת טמפרטורות משתנות על זרעים, נביטת זרעים ופיתוח צמחים מואצים באופן ניכר. לפיכך, כאשר הם נחשפים לזרעי כותנה, טמפרטורות נמוכות וגבוהות לסירוגין האיצו את הופעת השתילים, הופעת הפריחה והתפוקה גדלה. עובדות דומות נקבעו לגבי זרעי תירס, מלפפונים, עגבניות וגידולים אחרים.

מחקרים הראו שתחת פעולה של טמפרטורות נמוכות נוצרים זרעים בגרמים דמויי גרם וברלין. אך לפני שנמשיך ביתר פירוט על התפקיד החשוב של חומרים אלה בחיי הצמחים, בואו נדבר בקצרה על ההיסטוריה של גילוים.

בשדות האורז של יפן, הודו, סין ומדינות אחרות, תופעה חריגה נצפתה זה מכבר, כאשר יורה של כמה צמחים החלו לצמוח במרץ. הפריחה של צמחי אורז כאלה התעכבה, הזרעים בפאניקות לעיתים כלל לא נוצרו והתפוקה ירדה בחדות.

המכונה יורה רע, מחלה זו נמצאה נגרמת על ידי הפטרייה gibberella fuykuroye. הוצע כי פטריית הג'יברלה מפרישה חומר לא ידוע המגרה את צמיחת הזרעים. בהמשך חומר זה - ג'יברילין - בודד ומבנהו נקבע.

למיקרואורגניזמים רבים אחרים, כמו גם לצמחים גבוהים יותר, יש יכולת לסנתז ממריץ גדילה זה. חומרים דמויי גיברלין נמצאים בזרעי אפונה, תירס, שעועית, תפוח וצמחים אחרים, בעלים טַבָּק, לפתית, פרילה ורודבקיה, בשורשי אפונה ויקינתון מים. נכון לעכשיו, 9 ג'יברלינים בודדו, שונים זה מזה בתכונות הפיזיקליות והכימיות. המדע עדיין לא ידע חומר כזה שיכול לא רק לשפר את צמיחת הצמחים, אלא גם להפוך צמחים שאינם פורחים בתנאים רגילים. גיברלין מזרז בצורה ניכרת את נביטת הזרעים ומשפר את צמיחת השתילים.

הסרת כיסויים קשים מזרעים עם תרדמה עמוקה, במקרים רבים, למרות שהיא גורמת לצמיחת עוברים, הם נותנים צמחים חלשים. הטיפול בג'יברילין בעוברים של זרעים רדומים תורם לחיסול הגמד בעצי פרי, במייפל, בעצימונית עצים ואחרים.

זרעים אפרסקשיש להם תקופה רדומה עמוקה, גם לאחר הסרת העצם, דורשים 2-3 חודשים של ריבוד קר. מצד שני, טיפול בגיברלין בזרעים שלא עברו ריבוד כלל או באופן חלקי גורם להפרה של התקופה הרדומה וממריץ את נביטתם.

זרעי עץ ציר להנבטה דורשים פעולה של טמפרטורה משתנה (2-3 חודשים ב 10-20 מעלות ו 3-4 חודשים ב 0-6 מעלות). תחת פעולת טמפרטורה מוגברת בזרעים, העובר גדל, מה שמוביל לפיצוח שכבת הזרע. ניתן להאיץ באופן ניכר תהליך זה של פתיחת הזרעים על ידי טיפול בהם בתמיסת גיברלין של 0.05-0.1%.

בזרעים של צמחים רבים, צמיחת העובר מתחילה בהתפשטות התאים. אך לעיתים תהליך זה מתעכב, אם כי חלוקת תאים אכן מתרחשת. הוא האמין כי ההשפעה המגרה של גיבברלין על נביטת זרעים מורכבת מכך שהיא משפרת את תהליך מתיחת התאים העובריים, אשר, ככל הנראה, ממלאת תפקיד מוביל במהלך הנביטה.

נראה כי מכיוון שזרעים רבים חסרים את הפיגמנט הירוק, הכלורופיל, אין צורך באור לצורך נביטת זרעים. אך ניסויים הראו שזה לא המקרה. לצד זרעים רבים הנובטים בחושך, ידועים מאות מינים של זרעים, שהנבטה שלהם לאור משפיעה לטובה, ולחלקם זה פשוט הכרחי. אז זרעי דבקון, אש אש, גביע חמאה רעיל וצמחים אחרים שנמצאים באדמה בעומק כזה שבו האור אינו חודר, אינם נובטים. אם זרעים אלה פוגעים על פני השטח ונחשפים לאור, הם מתחילים לנבוט במהירות.

לאחרונה התקבלו נתונים חדשים על השפעת האור על נביטת הזרעים. התברר כי הקרנה פי ארבעה של זרעי אורן באור אדום מגדילה את הנביטה שלהם פי 6. אם לאחר מכן מזרנים את הזרעים באמצעות קרני אינפרא אדום, הרי שההשפעה החיובית של האור האדום מוסרת. הוא האמין כי אור אדום משפר את היווצרות גיבברלין, אשר מפעיל נביטת זרעים. בחושך מתרחש התהליך ההפוך, המועצם על ידי פעולת קרני האינפרא-אדום. עובדות אלה ואחרות גרמו לחקר היענותם של זרעים רגישים לאור לפעולת הג'יברילין. התברר שזרעי החסה, הגויולה, הטבק וצמחים אחרים, שטופלו בממריץ גדילה זה, אינם זקוקים לפעולת האור ולכן נבטו היטב בחושך.

תרכובות אחרות ידועות כמשפרות את נביטת הזרעים.האקדמיה נ.ג. חולודני ערכה לראשונה בארצנו מחקר על השפעת ההטרואוקסין על נביטת זרעים ופרודוקטיביות הצמחים. הוא הראה שטיפול בזרעים עם מקדם גדילה זה מגדיל באופן ניכר את התשואות. שיבולת שועל וחיטה, הטרואוקסין וממריצי גדילה אחרים משפרים את הנביטה של זרעי טונג, צמח כותנה, אלון וצמחים רבים אחרים. זה נצפה גם כאשר מטפלים בזרעים עם חומצה חומצתית, ויטמינים ותרכובות אחרות.

ממנוחה לחיים סוערים טיפול מראש בזרעים עם חומרים מסוימים הוא בעל הפרעה כה עמוקה בחילוף החומרים, עד שהוא מוביל לשינוי באופי הצמחים. זו הייתה הפעם הראשונה שהוצגה בצורה משכנעת ביחס לפעולה של קולכיצין. חומר זה מתקבל בעיקר מהצמח קולצ'יקום, שקיבל את השם מקולכוס, כלומר קולצ'יס קדומים, שם הוא נפוץ במיוחד. שמו הרוסי של הצמח הוא כרכום סתיו. הוא פורח ללא עלים בסוף הסתיו, אחר כך במצב שינה, ובאביב, כאשר מופיעים עלים, הכמוסות שלו מבשילות. קולכיצין מבודד מצמח זה התגלה כחומר רעיל חזק, אם כי במינונים קטנים יש לו השפעה טיפולית. אפילו הביזנטים השתמשו בתמצית קולכיצין כתרופה נגד צנית.

לאחרונה נמצא כי הטיפול בזרעים או בצמחים עם חומר זה גורם לשינוי במאפיינים התורשתיים של אורגניזם הצמח. על ידי בחירה מבין צמחים כאלה שהשתנו, ניתן היה לבודד צורות כוסמת, דוחן, שעורה, שיפון וגידולים אחרים עם תפוקה מוגברת.

שינויים עמוקים נצפים גם כאשר מטפלים בזרעים באתילנימין. השריית זרעים של כלאיים עשב חיטה בתמיסה של תכשיר זה (0.01-0.04%) במהלך היום הובילה להופעת צורות חדשות. טיפול מראש בזרעי חיטה במינון גבוה של 2,4-D (2,4-dichlorophenoxyacetic acid) מוביל גם לשינויים משמעותיים במאפיינים התורשתיים של הצמחים.

כאשר מטפלים בזרעים בכימיקלים שונים, יש לשים לב לשינויים באופי התורשתי של הצמחים. לא ניתן להמליץ על חומרים המגדילים את התשואה אך מחמירים את המגוון לשימוש מעשי רחב. תרכובות שעל ידי הגברת הצמיחה משפרות את אופי הצמח ראויות לתשומת לב מיוחדת.

לדוגמא, טיפול לפני זריעה בזרעי חיטה עם ויטמין PP מאיץ את צמיחת הצמחים. העלים של צמחים כאלה הופכים גדולים יותר, הגבעול עבה יותר, הספייק ומספר הדגנים בו גדל. צמחים כאלה גם נותנים תשואה גבוהה יותר. על ידי נטילת זרעים מצמחים אלה וזריעתם, ניתן לשפר את אופי הזן.

עד לאחרונה, השיטות העיקריות לטיפול בזרעים היו השרייה או אבק של חומר כזה או אחר. אך טכניקות כאלה לא היו תמיד ישימות בפועל.

השריית הזרעים היא משימה מייגעת, במיוחד כאשר יש לעבד כמויות גדולות של זרעים. בנוסף, לא ניתן לזרוע זרעים רטובים באופן מיידי, מכיוון שהם יעברו בצורה לא אחידה ביחידות הזריעה של הזורע. ייבוש הזרעים דורש גם עבודה. בנוסף, אם מזג האוויר לא טוב ולא ניתן לבצע זריעה, הזרעים הרטובים עשויים לנבוט.

בעת האבק, החומרים המופעלים על הזרעים מתפוררים. נסיבות אלה גרמו לחוקרים למצוא דבקים כביכול שישאירו חומרים מזינים וחומרי הדברה על פני הזרעים. פיתוח הפולימרים פתח הזדמנויות חדשות ומבטיחות לציפוי זרעים. המפעלים החלו לכסות את זרעי התירס בשכבה דקה של סרטים מיוחדים. סרטים אלה מוזרקים עם חומרי הדברה, חומרים מזינים וממריצי גדילה, ולפעמים צבעים לא מזיקים. הזרעים נצבעים בעיקר במטרה להבדיל בקלות בין הזרעים המטופלים לבין הזרמים הלא מטופלים. הזרעים המוכנים בדרך זו יכולים לשמש לזריעה בכל עת.