Декоративное древоводство

Раздел: Лесное и садово-парковое хозяйство

Подготовка семян к посеву заключается в обеспечении условий, способствующих их сохранению после посева и появлению дружных всходов.

Семенам большинства видов растений свойственно состояние вынужденного или органического покоя. Способность семян находиться в состоянии покоя в естественных условиях обеспечивает растениям возможность переносить неблагоприятные условия в течение года и создает необходимый запас семян в почве. Причины, вызывающие покой у семян, различны. Семена, не прорастающие из-за отсутствия воды, неблагоприятных, температур, кислотности среды, засоления почвы и т. д., находятся в вынужденном покое. Как только этим семенам будут созданы необходимые условия, они дадут хорошие всходы. Семена с вынужденным покоем имеют: актинидия, аморфа, береза, вяз, гортензия, дейция, диервилла, дрок, дуб, жимолость татарская, катальпа, облепиха, ольха, осина, тополь, пузыреплодник, ракитник, сирень, спирея, чубушник, шелковица, ель, пихта, лиственница, сосна.

У многих растений способность семян находиться в органическом покое связана с различными причинами: пониженная активность зародыша, свойства покровов семени и околоплодника, рост зародыша в семени вне материнского растения и т. п. Органический покой семян наблюдается особенно в тех районах обитания растений, где выражена периодическая смена условий существования (изменения температуры, влажности).

Несмотря на существование различных типов по глубине покоя семян, границы между ними выражены не достаточно четко. Причиной 82

этого являются: видовая специфика семян, условия их формирования, степень зрелости, условия и период хранения.

Различают тины экзогенного, эндогенного и комбинированного покоя. Тип экзогенного покоя определяется свойствами семенной кожуры и околоплодника. Эндогенный тип покоя связан с состоянием зародыша, с физиологическими причинами торможения прорастания. Комбинированный тип определяется сочетанием причин экзогенного и эндогенного покоя ( 11).

Типы собственно экзогенного покоя связаны с околоплодником. Его действие объясняется комплексом причин, связанных с механическими препятствиями задерживания прорастания, присутствием в нем ингибиторов, созданием неблагоприятного вокруг семени осмотического давления, ухудшением газообмена в семени и т. д.

При слабом экзогенном покое (А,) в большинстве случаев тормозящее действие околоплодника устраняется адсорбцией ингибируюших веществ почвой или путем промывания плодов водой. Тормозящее действие околоплодника проявляется слабо или может вообще не проявляться.

Сильный собственно экзогенный покой (А2) наблюдается у семян с твердой оболочкой, которая препятствует прорастанию не только в силу механических причин, но и из-за того, что мешает вымыванию ингибиторов и затрудняет газообмен (слива, боярышник, фисташка, калина, алыча, терн, шиповник и др.).

Физический покой семян (Аф) связан с полной водонепроницаемостью кожуры — "твердосемянностью". Зародыши обычно не находятся в состоянии покоя и быстро прорастают при нарушении покровов семени.

Твердые семена перед посевом подвергают ошпариванию кипятком, скарификации, намачиванию в концентрированной серной кислоте и др.

Скарификация — подготовка семян к посеву способом механического повреждения их покровов: перетирание с песком, надрезание или подпиливание вручную, надкалывание и т. д. В некоторых случаях хорошие результаты могут быть получены путем встряхивания семян, смешанных с песком (импакиия).

При температурной обработке используются различные режимы промораживания, прогревания, резкая смена температуры сухих или намоченных семян. Семена гледичии и белой акации рекомендуется ошпаривать кипятком или замачивать в горячей воде при температуре 80—85 °С в течение 10 минут или оставлять семена в горячей воде до остывания. Периодическая смена различных температур также благоприятно сказывается на предпосевной подготовке семян.

Из химических веществ для обработки семян используются концентрированная серная кислота (H2SO4) и концентрированная азотная кислота (H2N03).

Околоплодник у липы размягчают, погружая семена в концентрированную азотную кислоту. Затем, после отмывки, семена замачивают в концентрированной серной кислоте.

У семян лотоса твердосемянность может устраняться также обработкой их спиртом-

Экзогенный покой в большинстве случаев сочетается с причинами эндогенного покоя.

Эндогенные типы покоя обусловлены недоразвитостью зародыша (Б), его физиологическим состоянием (В) или сочетанием этих причин (Б-В, БВ-В).

Семена с недоразвитым зародышем довольно распространены среди растений многих семейств (преобладают же более древние древесные формы). Особенностью семян этого типа покоя является неполное развитие зародыша. Размеры его микроскопические при достаточно крупном семени, слабо дифференцированы; нужен более или менее продолжительный период для его роста после опадения семян, вне материнского растения.

Для роста зародыша в семени необходима повышенная температура при постоянном доступе воды и воздуха. Оптимальная температура для лимонника и актинидии — 15-20 °С, ясеня черного - 20 °С, некоторых видов бересклета - 15-20 °С в течение двух-трех месяцев.

Физиологический покой (В) обусловливается пониженной ростовой активностью зароцыша и недостаточной газопроницаемостью тканей и эндосперма.

Неглубокий физиологический покой наблюдается у свежесобранных семян большинства видов и проявляется в пониженной всхожести или в отсутствии прорастания.

Он исчезает в процессе хранения семян в течение 5-12 месяцев.

Наиболее действенным фактором нарушения физиологического покоя является температура: кратковременное охлаждение, прогревание или проращивание при переменных температурах.

При проращивании семена многих видов чувствительны к свету (береза, сосна), повышенному содержанию в атмосфере кислорода и углекислого газа. Семена с неглубоким покоем при проращивании чувствительны к ростовым веществам.

Для проращивания семян с физиологическим промежуточным типом покоя применяют холодную стратификацию в течение одного— трех месяцев. Сухое хранение и обработка зародышей гибберелином могут заменить стратификацию (абрикос, клен ясенелистный, ясень зеленый).

Физический глубокий тип покоя характерен для семян, требующих для своего прорастания длительной холодной стратификации. Установлено, что диапазон температур прорастания шире у семян, которые более длительное время подвергались действию пониженных температур ( 12).

Для устранения физиологического покоя семян необходима холодная стратификация - переслаивание при температуре 0—7 °С. Если семена, находящиеся в неглубоком физиологическом покое, прорастаю! после 1 — 15 суток, то для прерывания глубокого физиологического покоя требуется до четырех и более месяцев.

Сроки стратификации значительно удлиняются при несоблюдении оптимальных условий, а также если семена находятся в комбинированном покое.

При морфо-физиологических типах покоя семена вначале стратифицируют при повышенных температурах (от 10 до 35 С) в зависимости от видовой принадлежности в течение одного—четырех месяцев (тепловая стратификация). Повышенные температуры необходимы для доразвития зародыша. Физиологический же покой устраняется при холодной стратификации (0—7 С) в течение четырех месяцев.

Эффективность стратификации зависит от соблюдения температурного режима, колебаний температуры и влажности. Отмечено, что колебания температуры во время стратификации в пределах ±1 С оказываются наиболее эффективными.

Для преодоления комбинированных типов покоя семян проводится сложная предпосевная подготовка с использованием различных приемов.

Техника стратификации семян. Небольшое количество семян стратифицируют в ящиках, горшках, полиэтиленовых мешках, а небольшие партии очень мелких семян — даже в чашках Петри. В качестве материала для переслаивания семян можно использовать прокаленный чистый речной песок, мелкую торфяную крошку, сфагновый мох, фильтровальную бумагу. 86

Доброкачественные семена смешивают с двумя объемами песка или торфа, тщательно перемешивают и увлажняют до полной влагоемкости (вода выступает из смеси), после чего семена сгребают в небольшие кучи. Смесь смачивают и перемешивают в течение нескольких дней до набухания семян. У большинства видов этот процесс происходит в течение трех-четырех суток. Содержимое набухших семян становится упругим и не крошится.

После набухания семян смесь разравнивают тонким слоем и подсушивают, доводя влажность до 60 % от полной влагоемкости, после чего рыхло насыпают в ящики или другие емкости слоем 25-30 см.

Для стратификации используют неглубокие (30—35 см) ящики длиной 60—70 см и шириной 40—50 см. В стенках и дне ящика для доступа воздуха и стока лишней влаги делают отверстия диаметром 5—6 мм. Чтобы защитить семена от грызунов, ящики закрывают крышками с отверстиями или металлическими сетками.

В каждом ящике должна быть этикетка с указанием вида, количества семян и срока стратификации.

Заложенные на стратификацию семена периодически осматривают, а при необходимости увлажняют и перемешивают через каждые 10— 15 дней.

Небольшая кислотность среды при использовании торфа или сфагнума (рН = 5-гб) способствует созданию более благоприятных условий для стратификации и предохраняет семена от микробиологического заражения. Дезинфицирующими средствами для промывания смеси являются слабый раствор КМ11О4 (интенсивно-розовый) и 1 %-я бромная вода.

Стратификация семян продолжается до их прорастания. Если оно будет отмечено до начала наступления сроков посева, то ящики выносят и помещают под снег, который весной для задержки таяния сверху укрывают слоем соломы, опилок или камыша. Можно ящики со стратифицированными семенами выставлять в ледник.

Стратификацию больших партий семян проводят в траншеях.

Семена, требующие длительного периода подготовки (в течение всей зимы), закладывают на стратификацию в непромерзающие теплые траншеи; более короткого периода подготовки — в холодные (промерзающие) , а для летней стратификации — в летние траншеи.

Непромерзающие траншеи для зимней стратификации семян роют на сухом возвышенном месте глубиной 80 см и шириной 100 см. Длина может быть произвольная. Для дренажа на высоте 10—15 см от дна устраивают деревянный настил. Вначале слоем до 15 см на него насыпают чистый увлажненный песок, а затем смесь семян (с песком или торфом) слоем 50 см. Через каждые 1,5—2,0 м для обеспечения вентиляции на всю глубину смеси устанавливают деревянные трубы диаметром 20-30 см или пучки камыша. После этого траншею закрывают досками так, чтобы между ними и смесью семян оставалась 10-сантиметровая воздушная прослойка. Сверху траншеи укрывают слоем соломы или сухих листьев толщиной 25 см (см.  12).

Семена периодически (один раз в декаду) осматривают и перелопачивают. С наступлением устойчивых морозов толщину соломенной или листовой покрышки увеличивают до 70 см, а сверху насыпают слой снега до 50 см толщиной.

Весной для поддержания необходимой температуры в траншеях и предотвращения прорастания семян до посева покрышку снимают, а траншеи засыпают слоем снега до 100 см толщиной. Снег уплотняют и закрывают соломой, опилками или торфом.

Стратификацию семян в холодных (промерзающих/ траншеях проводят аналогично, но глубина их меньше — до 60 см. Семена загружают слоем 30-35 см. Сверху траншеи закрывают соломенной покрышкой, толщину которой с наступлением морозов увеличивают до 50 см (см.  14).

При стратификации семян в летних траншеях последние полностью заполняют смесью семян с песком или торфом и закрывают слоем земли (5—10 см) или соломы (10—15 см). Глубина летних траншей 30 см, ширина 50 см, длина произвольная (см.  13).

При повышении температуры выше необходимой смесь в траншеях охлаждают. Для этого семена перелопачивают и снимают на ночь покрышку.

Сроки и продолжительность стратификации обусловлены биологическими особенностями семян. На практике по срокам и продолжительности стратификации семена декоративных деревьев и кустарников разделяют на четыре группы:

с длительным периодом стратификации (с осени до осени следующего года) - семена кизильника, боярышника, шиповника, можжевельника, ясеня обыкновенного;

с менее длительным периодом стратификации (с осени до весны) — семена бересклета, боярышника сибирского, гордовины, дерена, ирги, калины, клена полевого, крушины, лещины, липы крупнолистной, вишни, древогубца, лоха, сливы, снежноягодника, шиповника (посеянные сразу после сбора), смородины золотой, бобовника, бузины;

в течение двух-трех месяцев — семена бархата амурского, бирючины, клена остролистного, рябины, яблони, актинидии, винограда, клена ясенелистного, груши, жимолости обыкновенной, магонии черемухи;

семена, стратификация которых производится для ускорения прорастания и увеличения грунтовой всхожести. К этой группе относятся семена ели, сосны, лиственницы, пихты, туи, жимолости татарской.

Из других способов предпосевной подготовки семян, стимулирующих их прорастание и сохранность, используются следующие.

Снегование. Этот способ находит применение при подготовке семян третьей и четвертой групп. Для этого семена, помещенные в небольшие мешочки из неплотной ткани, за один—четыре месяца до посева помещз ют под снег, который для задержания таяния укрывают лапником, со ломой, опилками. Мешочки наполняют так, чтобы при их раскладк* толшина слоя семян была около 2 см. Перед посевом семена подсуши вают до состоя1щя сыпучести.

Намачивание. Применяется при подготовке семян с неглубоки* покоем. Оптимальная температура воды для разных семян различна у может колебаться от 12—14 до 25-30 °С. Период намачивания длится от 6—12 до 24 ч. Следует учесть, что одновременное намачивание боль ших партий и запаздывание с высевом могут привести к прорастанию семян. Поэтому намачивание следует производить партиями по мере высева семян в почву.

Для намачивания семена высыпают на брезент, увлажняют, закрывают брезентом. Небольшие партии можно намачивать в банках, ведрах, чанах в отапливаемых помещениях.

Освещение белым или красным светом набухших семян с неглубоким физиологическим покоем. Длительность освещения определяется интенсивностью света (от нескольких минут при высокой яркости до нескольких часов при интенсивности света 2000—5000 лк).

Ошпаривание. Применяется при подготовке семян робинии ложно- акациевой, гледичии, лабурнума бобовникового (золотой дождь). Семена заливают водой температурой 70 °С и выдерживают в закрытом виде пять-шесть часов. Семена гледичии попеременно опускают в кипяток (2 мин) я в холодную воду, чередуя так три-четыре раза. После этого их заливают теплой водой и оставляют на шесть-семь часов до набухания.

Скарификация — это утончение покровов семени путем механического или химического воздействия. При механических способах семена в смеси с песком перетирают вручную или при помощи встряхивания. При химическом способе семена обрабатывают концентрированной серной кислотой. Работа с серной кислотой требует повышенной осторожности и внимания!

Серной кислотой обрабатывают семена с твердой кожурой. При обработке следует пользоваться эмалированной, стеклянной или фарфоровой посудой. Ни в коем случае нельзя лить воду в сосуд с серной кислотой. Для промывки семена, обработанные серной кислотой, нужно класть в воду, а не наоборот. Обработка разведенной серной кислотой хороших результатов не дает. Следует помнить, что обработка серной кислотой семян с не очень плотной кожурой в течение 10 мин может привести к их гибели.

Перед обработкой семян сумаха пушистого механически удаляется опушение. Если этого не сделать, то из опушения образуется клейкий защитный слой, препятствующий действию серной кислоты.

Продолжительность обработки, зависит от вида семян и сроков их заготовки.

Обработка ультразвуком нарушает покровы семян, позволяет ускорить процесс их подготовки к посеву.

Обработка семян стимуляторами. С этой целью используют микроэлементы и гибберешшны (ТБ, - С19Н24О6; ТБ2 - С19Н2б0б; ТБ3 -С19Н2206 и т. д.) в растворах концентрации от 50 до 2000 мг/л; калийную селитру (KN03) концентрации от 0,1 до 1 % и даже 5 %.

При обработке семян стимуляторами необходимо учитывать не только концентрацию раствора, но и его объем, так как от этого зависит количество вещества на одно семя, При слабой проницаемости покровов семени необходима предварительная их скарификация.

Диапазон концентрации раствора у гиббереллинов довольно широк, однако превышение необходимой концентрации может оказать нежелательное действие: подавить ростовые процессы, вызвать ненормальный рост.

Хорошие результаты могут быть получены преимущественно при обработке семян с неглубоким физиологическим покоем.

Продолжительность обработки стимуляторами и концентрация раствора зависят от вида семян и их состояния. Иногда семена проращивают на фильтровальной бумаге, смоченной раствором гибберел- лина.

Искусственные среды. Жидкие или твердые агаровые среды могут использоваться для получения проростков из семян с недоразвитым зародышем. В искусственные среды можно добавлять гормоны или иные добавки. Проращивание проводят в стерильных условиях.

Протравливание семян химическими веществами проводится сухим, полусухим и мокрым способами при соответствующих указаниях контрольно-семенной станции.

Обработка семян осмотически активным веществом (полиэтилен- гликолем с молекулярной массой 6000 — ПЭГ-6000). Применяется для семян с неглубоким покоем, но неоднородных по степени зрелости. Семена промывают слабым раствором КМп04 и замачивают в растворе ПЭГ-6000 на несколько суток. Осмотический потенциал, объем раствора, его температура и длительность обработки зависят от вида семян.

Покой семян в большинстве случаев обусловливается сочетанием ряда причин. Вследствие этого для подготовки семян к посеву применяются различные способы обработки ( 13).