|
 Seperti yang anda ketahui, benih banyak tumbuh-tumbuhan bercambah dengan cepat apabila terkena keadaan yang baik. Keadaan pertama dan paling penting untuk percambahan mereka adalah kelembapan. Dalam keadaan kering, biji boleh disimpan dalam jangka masa yang lama.
Semasa pemulihan Teater Nuremberg pada tahun 1955, tabung kaca dengan biji barli, gandum dan tanaman lain dari hasil panen tahun 1831 dijumpai. Benih-benih ini disemai, tumbuh dan menghasilkan tanaman dengan telinga yang tak terkira. Benih mimosa tumbuh setelah 147 tahun. Tetapi tempoh pemeliharaan daya tahan biji terpanjang, yang tercatat dalam kesusasteraan dunia, merujuk kepada biji teratai, yang dapat bercambah setelah berbaring di lumpur selama 500-800 tahun.
Apabila benih bersentuhan dengan air, benih mula mengalir ke dalamnya dengan kuat. Sebagai contoh, biji cocklebur dapat menyerap air walaupun dari larutan natrium klorida tepu yang mempunyai tekanan osmotik sebanyak 375 atmosfera. Dengan menyerap air, benih membengkak dan bertambah besar. Biji bengkak seperti itu memberikan tekanan yang besar terhadap alam sekitar. Ini dapat dinilai dengan kejadian dengan kapal pengukus "Dnepr".
Kapal pengukus ini terhempas sebelum memasuki Selat Bosphorus. Sebuah kapal kecemasan, di mana K. Paustovsky berada, menolongnya. Dalam kisahnya "Laut Hitam", dia menggambarkan apa yang dilihatnya: “Ketika kami mendekati Dnipro, kami melihat pemandangan yang tidak biasa. Pengukus itu pecah di terumbu. Busur dipisahkan dari buritan, dan kedua-dua bahagian kapal pengukus, dikeluarkan dari batu oleh ekspedisi Epron, berdiri berdampingan, bergoyang-goyang di sauh. Tembok yang tidak dapat ditembusi menghalang air menenggelamkan pengukus yang pecah ... Pemandangan pengukus yang pecah itu tidak dijangka bagi kami, tetapi tidak lama kemudian semuanya menjadi jelas. Pegangan Dnieper dimuat ke penuh dengan kacang polong. Air memasuki lubang dan merendam kacang polong. Ia membengkak dan terkoyak dengan kekuatan luar biasa pada bahagian besi pengukus, membengkokkan sekat dan mengeluarkan bingkai ".
Tetapi air tidak menembusi dengan mudah ke semua biji. Biji biji akasia putih, walnut, gladichia dan banyak tanaman lain dirantai dalam penutup keras. Melalui penutup ini, akses ke embrio kelembapan dan oksigen sukar, dan tanpanya benih tidak akan bercambah. Keadaan ini digambarkan dengan baik oleh hasil eksperimen seperti ini: 50 biji glazer dimasukkan ke dalam air pada masa yang sama, 4 daripadanya membengkak pada keesokan harinya, 11 - setelah dua bulan, 17 - dalam setahun, 6 - setelah setahun , 6 - pada tahun ketiga, 3 - pada tahun keempat dan kelima, dan 3 biji tidak membengkak atau bercambah, walaupun mereka berada di dalam air selama lebih dari lima tahun.
Dormansi benih dan gangguannya
Banyak benih seperti itu diketahui, di mana air dapat menembus dengan mudah, tetapi mereka masih tidak bercambah. Sebilangan biji, misalnya, tidak bercambah jika ditaburkan sebaik sahaja dituai. Agar benih seperti itu mulai tumbuh, diperlukan beberapa tempoh. Tempoh ini disebut dormansi benih. IV Michurin menunjukkan bahawa dalam setiap biji pada waktu rehat, iaitu, dalam keadaan kering, proses hidup tidak berhenti, metabolisme berterusan, walaupun lambat, berlaku, menyokong kehidupan sel embrio, dan perjalanan yang betul pertukaran tersebut bergantung sepenuhnya kepada keadaan persekitaran di mana benih itu berada.
 Pada pandangan pertama, dormansi benih adalah fenomena negatif. Sebenarnya, peralihan mereka ke keadaan tidak aktif adalah harta biologi yang berguna yang melindungi benih daripada percambahan dan kematian pramatang di bawah pengaruh keadaan persekitaran yang tidak baik.
Sekiranya biji tidak mempunyai tempoh yang tidak aktif, maka seseorang akan mengalami kesukaran yang sangat besar dalam mengumpulkan, menyimpan dan menyemai.Terdapat pelbagai jenis jagung, bijinya yang tidak mempunyai tempoh yang tidak aktif, dan oleh itu mereka mudah bercambah pada tong hijau tanaman ibu, membentuk anak benih yang besar. Fenomena ini juga diperhatikan pada beberapa jenis gandum, rai dan tanaman lain. Jelas bahawa varieti tersebut tidak meluas, kerana benihnya tidak dapat disimpan.
Apa yang menjelaskan dormansi benih? Sebab-sebab untuk mencegah percambahan biji adalah berbeza. Sebilangan (walnut, badam dan lain-lain), seperti yang dinyatakan di atas, ini disebabkan oleh adanya penutup biji keras yang melambatkan aliran air ke embrio, pada yang lain (euonymus, abu, dll.) embrio ditutup dengan bahan yang melambatkan percambahannya, dan pada orang lain (linden, cocklebur, dll.) embrio ditutup dengan filem yang tidak membenarkan oksigen masuk.
Sebilangan penyelidik mengaitkan peralihan biji ke keadaan tidak aktif dengan pemberhentian pembentukan sebatian penting dan pengumpulan zat-zat dalam tisu yang melambatkan percambahan embrio. Sesungguhnya, perencat seperti ini terdapat pada sebilangan biji. Contohnya, biji pinus dan rai, dibasahi dengan ekstrak air dari biji aprikot, sama sekali tidak bercambah. Ekstrak biji bit gula menghalang percambahan biji barli, kacang polong, kerang dan tanaman lain.
Telah terbukti bahawa asid hidroksibenzoik, vanillik, hidroksisinamik dan ferulik adalah penghambat dalam biji bit.
Pada biji dengan percambahan rendah pada tanaman lain, zat juga telah ditemukan yang menghalang percambahan. Ini termasuk tirosin dan ammonia.
Pengumpulan vitamin yang berlebihan dalam biji juga dapat melambatkan percambahan biji. Jadi, seperti disimpan dalam biji saksaul, Chogon dan beberapa yang lain, kandungan vitamin P meningkat beberapa kali. Memihak kepada fakta bahawa vitamin P, yang terkumpul dalam jumlah yang banyak, menghalang percambahan biji benih, fakta ini juga berlaku. Sekiranya biji benih tumbuh-tumbuhan ini dibasahi dalam larutan vitamin P dan dengan itu meningkatkan kandungannya, percambahan biji tersebut ditangguhkan. Sebatian yang hampir dengan vitamin P juga terdapat di lambung gandum dengan biji-bijian merah. Bahan-bahan ini juga melambatkan percambahan biji-bijian yang baru dituai.
Sebilangan pendorong pertumbuhan, terkumpul dalam kepekatan tinggi dalam biji, juga dapat melambatkan percambahan biji. Didapati bahawa benih tidak aktif euonymus, abu dan maple mengandungi kepekatan asid indoleasetik (heterooksin) seperti yang menekan percambahan biji.
Jarang sekali benih bercambah pada buah. Dalam hal ini, disarankan agar pericarpnya mengandung zat yang menghambat percambahan biji. Untuk menguji kebenaran anggapan ini, percubaan seperti itu telah dibuat. Ekstrak berair disediakan dari pericarp dan biji yang diambil dari buah yang sama direndam di dalamnya, beberapa biji direndam di dalam air. Ternyata dalam kes pertama, percambahan benih dan pertumbuhan anak benih dihambat. Jadi, ketika biji mulberry direndam dalam ekstrak, 14% biji bercambah, dan ketika disimpan di dalam air, 73%.
Dalam eksperimen lain didapati bahawa jumlah perencat berkurang apabila buahnya matang.
Sifat penghambat percambahan masih kurang difahami. Satu perkara yang jelas bahawa bahan kimia yang menghalang percambahan mereka tidak sama untuk biji yang berbeza. Sehubungan dengan itu, peneutralan zat-zat yang menghambat percambahan biji benih dilakukan dengan kaedah yang berbeza. Dalam satu kes, kandungan zat ini dalam biji berkurang semasa pencucian, iaitu ketika benih direndam dalam air; yang lain, rawatan benih dengan perangsang pertumbuhan adalah perlu; pada yang ketiga, mereka bertindak pada biji berdasarkan faktor fizikal (cahaya, suhu, dll.)
Penghambatan percambahan dikaitkan bukan sahaja dengan adanya bahan yang menghalang proses ini, keadaan sel juga sangat penting. Profesor P. A. Genkel menjelaskan keadaan dorman oleh fakta bahawa sebatian kompleks terbentuk dalam biji masak. Mereka memisahkan protoplasma dari dinding, yang menyebabkan gangguan komunikasi antara sel.Lapisan lemak muncul di permukaan protoplasma, yang menghalang penembusan air dan melindungi kandungan sel dari keadaan persekitaran yang buruk.
Pada masa ini, teknik telah dijumpai untuk membantu benih keluar dari keadaan tidak aktif.
Semasa mengisar biji dengan pasir, gelas hancur atau menggunakan mesin khas, akses ke embrio air dan oksigen terbuka dan benih bercambah.
 Banyak biji memerlukan penyediaan yang berbeza - stratifikasi. Untuk tujuan ini, mereka dicampurkan dengan pasir halus basah dalam nisbah mengikut isipadu: satu bahagian biji hingga tiga bahagian pasir.
Pasir sungai biasanya digunakan sebagai medium untuk stratifikasi. Selama keseluruhan stratifikasi, kandungan lembapan pasir dikekalkan pada 30-50% dari kapasiti kelembapan penuhnya. Lapisan biji dengan pasir untuk baka delima tidak boleh lebih tinggi dari 25 cm, untuk buah batu - tidak lebih dari 40 cm.
Keadaan suhu sangat penting untuk stratifikasi biji. Suhu yang paling baik untuk stratifikasi adalah 0-1 °, ketika turun hingga -6 ° proses stratifikasi melambat, di bawah -6 ° percambahan biji menurun, dan pada suhu di bawah -15 ° benih mati.
Selain pasir, lumut juga digunakan untuk stratifikasi. Yang terakhir ini, kerana kandungan lembapannya yang tinggi, pengudaraan tinggi dan sifat antiseptik, dianggap sebagai medium terbaik untuk stratifikasi.
Bergantung pada sifat benih tanaman buah, tempoh stratifikasi adalah berbeza. Untuk biji pokok epal Siberia, tempoh stratifikasi adalah 25-30 hari, untuk biji Anis dan Antonovka - 80-90, untuk biji ceri plum, prun, ceri Antipovka - 120-150, dan untuk biji ceri biasa - 150-180 hari.
Percambahan biji benih dipercepat terutamanya semasa stratifikasi dalam keadaan berikut: kotoran kuda segar diletakkan di bahagian bawah parit dengan lapisan 40 cm, lapisan pasir 10 cm dituangkan di atas, dan kemudian 8-10 cm biji dicampurkan dengan pasir dalam nisbah 1: 3. Benih dibasahi air dipanaskan setiap hari (35-45 °). Dengan penyediaan ini, benih aprikot dan walnut bercambah pada hari ke-12-15, kayu anjing - pada hari ke 40-45, dsb.
Keadaan di mana benih mengalami stratifikasi mempercepat proses fisiologi yang menyediakan benih untuk percambahan. Jumlah bahan yang menghalang percambahan biji berkurang. Di bawah pengaruh suhu rendah, sebatian penting terbentuk yang merangsang percambahan mereka.
Akhir proses stratifikasi benih biasanya ditentukan oleh percambahan dan munculnya akar pada biji benih. Walau bagaimanapun, kaedah ini memerlukan masa yang lama dan tidak selalu berlaku untuk tanaman buah dalam keadaan tidak aktif.
Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, kaedah baru telah muncul untuk menentukan keadaan biji benih yang tidak aktif dan tahap kesediaan mereka untuk menyemai setelah stratifikasi. Mengkaji sifat metabolisme biji di dalam dan di luar dormansi, adalah mungkin untuk membuktikan bahawa kemunculan pati secara besar-besaran di akar dan bahagian-bahagian kotiledon dekat putik, penurunan lemak, dan ketiadaan pemisahan protoplasma menjadi ciri pelepasan benih tanaman buah dari keadaan tidak aktif. Benih seperti itu boleh digunakan untuk disemai setelah dua minggu.
Tidak hanya di bawah pengaruh stratifikasi, tetapi juga di bawah tindakan suhu yang berubah-ubah pada biji benih, percambahan benih dan pengembangan tanaman dipercepat. Oleh itu, apabila terkena biji kapas, suhu bergantian rendah dan tinggi mempercepat munculnya anak benih, permulaan berbunga, dan hasilnya meningkat. Fakta serupa telah dibuktikan untuk benih jagung, timun, tomato dan tanaman lain.
Kajian menunjukkan bahawa di bawah tindakan suhu rendah, sebatian g dan b-berellin terbentuk dalam biji. Tetapi sebelum membahas dengan lebih terperinci mengenai peranan penting zat-zat ini dalam kehidupan tumbuhan, mari kita bincangkan secara ringkas sejarah penemuannya.
Di sawah Jepang, India, China dan negara-negara lain, fenomena yang tidak biasa telah lama diperhatikan, ketika pucuk beberapa tanaman mulai tumbuh dengan kuat. Buah tanaman padi seperti itu ditangguhkan, biji-bijian di panicles kadang-kadang tidak terbentuk sama sekali, dan hasilnya turun dengan mendadak.
Dikenali sebagai pucuk buruk, penyakit ini telah dijumpai disebabkan oleh fungus gibberella fuykuroye. Telah dinyatakan bahawa cendawan gibberella mengeluarkan bahan yang tidak diketahui yang merangsang pertumbuhan pucuk. Kemudian bahan ini - gibberellin - diasingkan dan strukturnya ditentukan.
Banyak mikroorganisma lain, serta tanaman yang lebih tinggi, mempunyai keupayaan untuk mensintesis perangsang pertumbuhan ini. Bahan seperti Gibberellin terdapat dalam biji kacang polong, jagung, kacang, epal dan tanaman lain, di daun tembakau, rapeseed, perilla dan rudbeckia, dalam akar kacang polong dan gondok air. Pada masa ini, 9 giberelin telah diasingkan, berbeza antara satu sama lain dalam sifat fizikal dan kimia. Ilmu pengetahuan belum mengetahui bahan seperti itu yang bukan hanya dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman, tetapi juga menjadikan tanaman tidak berbunga dalam keadaan normal untuk mekar. Gibberellins mempercepat percambahan biji benih dan meningkatkan pertumbuhan anak benih.
Penyingkiran penutup keras dari biji dengan dormansi yang dalam, dalam banyak kes, walaupun menyebabkan pertumbuhan embrio, mereka memberi tanaman yang lemah. Pemprosesan embrio biji dorman dengan gibberellin menyumbang kepada penghapusan kerdil pada pohon buah-buahan, di maple, di peony pokok dan lain-lain.
Benih buah picdengan tempoh dorman yang dalam, walaupun setelah pembuangan tulang, memerlukan 2-3 bulan stratifikasi sejuk. Sebaliknya, rawatan dengan biji giberelin yang sebagian atau sepenuhnya tidak mengalami stratifikasi menyebabkan pelanggaran tempoh tidak aktif dan merangsang percambahan mereka.
Untuk percambahan, biji euonymus memerlukan tindakan suhu berubah (2-3 bulan pada 10-20 ° dan 3-4 bulan pada 0-6 °). Di bawah tindakan peningkatan suhu pada biji benih, embrio tumbuh, yang menyebabkan keretakan lapisan benih. Proses pembukaan benih ini dapat dipercepat dengan memperlakukannya dengan larutan giberelin 0,05-0,1%.
Dalam biji banyak tumbuhan, pertumbuhan embrio bermula dengan pengembangan sel. Tetapi proses ini kadang-kadang ditangguhkan, walaupun pembelahan sel berlaku. Dipercayai bahawa kesan merangsang gibberellin pada percambahan biji terdiri dari fakta bahawa ia meningkatkan proses peregangan sel-sel embrio, yang, nampaknya, memainkan peranan utama semasa percambahan.
Nampaknya kerana banyak benih kekurangan pigmen hijau, klorofil, cahaya tidak diperlukan untuk percambahan biji. Tetapi percubaan menunjukkan bahawa ini tidak berlaku. Bersama dengan banyak benih yang bercambah dalam kegelapan, beratus-ratus spesies biji diketahui, kerana percambahan cahaya yang mempunyai kesan yang baik, dan bagi sebilangannya hanya diperlukan. Oleh itu, benih mistletoe, fireweed, buttercup beracun dan tumbuh-tumbuhan lain yang berada di tanah pada kedalaman di mana cahaya tidak menembusi, jangan bercambah. Sekiranya biji-bijian ini menghantam permukaan dan terkena cahaya, mereka akan mula bercambah dengan cepat.
Baru-baru ini, data baru diperoleh mengenai kesan cahaya pada percambahan biji benih. Ternyata penyinaran empat kali ganda biji pinus dengan cahaya merah meningkatkan percambahannya sebanyak 6 kali. Sekiranya, setelah ini, benih disinari dengan sinar inframerah, maka kesan positif cahaya merah akan dihilangkan. Dipercayai bahawa cahaya merah meningkatkan pembentukan gibberellin, yang mengaktifkan percambahan biji. Dalam gelap, proses sebaliknya berlaku, yang ditingkatkan dengan tindakan sinar inframerah. Fakta ini dan fakta lain mendorong kajian mengenai tindak balas biji sensitif cahaya terhadap tindakan gibberellin. Ternyata biji selada, guayula, tembakau dan tanaman lain, yang dirawat dengan perangsang pertumbuhan ini, tidak memerlukan tindakan cahaya dan oleh itu tumbuh baik dalam gelap.
Sebatian lain diketahui dapat meningkatkan percambahan biji.Ahli akademik N.G. Kholodny untuk pertama kalinya di negara kita melakukan penyelidikan mengenai kesan heteroauxin terhadap percambahan biji dan produktiviti tanaman. Dia menunjukkan bahawa perlakuan benih dengan penyokong pertumbuhan ini dengan ketara meningkatkan hasil. oat dan gandum, Heteroauxin dan perangsang pertumbuhan lain meningkatkan percambahan biji tung, tanaman kapas, oak dan banyak tanaman lain. Ini juga diperhatikan semasa merawat biji dengan asid suksinat, vitamin dan sebatian lain.
 Menyediakan rawatan biji dengan beberapa zat mempunyai gangguan metabolisme yang sangat besar sehingga membawa kepada perubahan sifat tanaman. Ini adalah pertama kalinya ini ditunjukkan dengan meyakinkan berkaitan dengan tindakan kolkisin. Bahan ini diperoleh terutamanya dari tanaman Colchicum, yang mendapat namanya dari Kolkhos, iaitu, Colchis kuno, di mana ia sangat biasa. Nama tumbuhan Rusia adalah crocus musim luruh. Ia berbunga tanpa daun pada akhir musim gugur, kemudian hibernasi, dan pada musim bunga, apabila daun muncul, kapsulnya matang. Colchicine yang diasingkan dari tumbuhan ini ternyata menjadi bahan beracun yang kuat, walaupun dalam dos kecil ia mempunyai kesan terapeutik. Malah orang-orang Byzantium menggunakan ekstrak dari colchicine sebagai ubat untuk melawan gout.
Baru-baru ini didapati bahawa rawatan benih atau tanaman dengan bahan ini menyebabkan perubahan ciri keturunan organisma tumbuhan. Dengan memilih dari tanaman yang diubahsuai, adalah mungkin untuk mengasingkan bentuk soba, millet, barli, rai dan tanaman lain yang telah meningkatkan produktiviti.
Perubahan mendalam juga diperhatikan ketika benih dirawat dengan etilenaimin. Merendam biji hibrida gandum-gandum dalam larutan penyediaan ini (0,01-0,04%) pada siang hari menyebabkan munculnya bentuk baru. Mempertahankan rawatan biji gandum dengan dos tinggi 2,4-D (2,4-diklorofenoksiat asid) juga membawa kepada perubahan ketara dalam ciri keturunan tanaman.
Semasa merawat biji dengan pelbagai bahan kimia, seseorang harus memperhatikan perubahan sifat keturunan tumbuhan. Bahan-bahan yang meningkatkan hasil, tetapi memburukkan lagi varietasnya, tidak dapat direkomendasikan untuk penggunaan praktis yang luas. Sebatian yang, dengan meningkatkan pertumbuhan, meningkatkan sifat tanaman, perlu mendapat perhatian khusus.
Sebagai contoh, rawatan pra-menyemai biji gandum dengan vitamin PP mempercepat pertumbuhan tanaman. Daun tanaman seperti itu menjadi lebih besar, batangnya lebih tebal, lonjakan dan jumlah biji-bijian di dalamnya bertambah. Tanaman seperti itu juga memberikan hasil yang lebih tinggi. Dengan mengambil benih dari tanaman ini dan menyemainya, adalah mungkin untuk memperbaiki sifat varieti.
Sehingga baru-baru ini, kaedah utama rawatan benih adalah merendam atau membersihkannya dengan satu atau bahan lain. Tetapi teknik seperti itu tidak selalu berlaku dalam praktik.
Merendam benih adalah tugas yang membosankan, terutama ketika benih dalam jumlah besar harus diproses. Selain itu, benih basah tidak dapat disemai dengan segera, kerana benih-benih basah akan melewati unit pembenihan yang tidak rata. Mengeringkan biji juga memerlukan tenaga kerja. Selain itu, jika cuaca tidak baik dan penaburan tidak dapat dilakukan, benih yang dibasahi dapat tumbuh.
Semasa berdebu, zat-zat yang digunakan pada biji hancur. Keadaan ini mendorong para penyelidik untuk mencari bahan pelekat yang boleh menyimpan nutrien dan racun perosak di permukaan biji. Perkembangan polimer telah membuka peluang baru untuk lapisan benih. Kilang-kilang itu mula menutup biji jagung dengan lapisan khas filem khas. Filem-filem ini disuntik dengan racun perosak, nutrien dan perangsang pertumbuhan, dan kadang-kadang cat yang tidak berbahaya. Benih dicelup terutamanya untuk membezakan biji yang dirawat dengan mudah daripada yang tidak dirawat. Benih yang disediakan dengan cara ini dapat digunakan untuk disemai pada bila-bila masa.
Ovcharov, K. E. - Kekuasaan manusia terhadap kehidupan tumbuhan
|
